在过去的几年中,面向生物医学应用的磁性微型/纳米机器人为实现有效的靶向治疗提供了重要的参考,表现出巨大的应用前景。各种电磁驱动装置已经采用多样化的控制技术去无线驱动微型机器人。同样,微小尺度和无线驱动的机器人可以到达狭小的受限空间,比如敏感的身体内部位置,在细胞尺度上可以为微创干预和靶向诊断、治疗提供高精确度和高重复性的方法,包括为靶向治疗提供安全可靠的医疗手段。因此,本文旨在为实现这一目标提供新的解决思路,主要研究两个方面内容:电磁驱动系统和微型软机器人。首先,电磁驱动系统一个常见的限制条件是在实际应用中可操作的空间狭小,无法完成生物体的体内驱动。本文提出的HyBrid电磁驱动系统优化了内部磁场的操作空间,可产生更加均匀的匀强磁场和高强度的梯度磁场,实现无线的微操作任务。另一个潜在的应用是HyBrid电磁驱动系统可以操控各种不同类型的磁性微型机器人在低雷诺数流体环境中实现多自由度的运动(例如,通过旋转磁场产生的螺旋推进力,通过振荡磁场驱动的摆动运动,非匀强磁场驱动的3D平移和旋转波动)。其次,磁弹性体可以由无线电磁驱动,由这种材料制作的软体微型机器人在非结构化的环境中模拟生物体的运动形态,实现与生物体的无害接触。由磁场方向和强度产生的自身结构形变是一种有效的驱动方式,通过多自由度的电磁驱动系统驱动其在介质中的可移动性。可以通过调整磁场的强度来改变软体微型机器人的形态,使其适应环境。在电磁场的驱动下,驱动转矩与机器人本体的体积有关,同时产生形变,利用连续的形变就产生了在流体中的推进,比如逆流中的推进。本文提出的电磁操纵系统和软体微型机器具有优异的性能与可靠性,这为微/纳米技术辅助治疗提供了有效的参考。