随着微纳米制造技术和磁驱动技术的成熟,以及生物医学、微流控芯片、微纳米工程等领域对微纳米机器人需求的增加,磁驱动微螺旋机器人技术得到了快速的发展。磁驱动微螺旋机器人最大的特点是在外部旋转匀强磁场的驱动下以螺旋推进的方式进行游动,因此其可以在雷诺数较低的液体环境内实现高效游动。虽然目前已经成功地制作出了多种结构不同的磁驱动微螺旋机器人,但其在实际的游动过程中仍存在推进力较弱,稳定性较低,易受外部复杂环境干扰,在低频螺旋推进状态下易出现不可控摆动等问题。因此对磁驱动微螺旋机器人的结构及其驱动系统进行研究,进而提高微螺旋机器人的游动性能具有重要的意义。本文针对微米级的磁驱动微螺旋机器人进行了研究,通过仿真对微螺旋机器人的结构设计及其游动数学模型进行了探究,搭建了用于驱动微螺旋机器人的磁驱动系统,并在实现了微螺旋机器人的高精度制作的基础上,开展了关于微螺旋机器人游动性能的实验研究。（1）基于螺旋推进原理,对磁驱动微螺旋机器人的动力学特性进行研究。构建具有不同几何特征的磁驱动微螺旋机器人模型,并通过仿真对其磁化特性和游动性能进行分析,进一步提出一种双弧锥带形微螺旋机器人,随后对螺旋升角度数、螺旋长度、锥角度数、螺旋头数等几何参数对双弧锥带形微螺旋机器人游动性能的影响进行探究。使用微元法对可用于初步计算带形微螺旋机器人游动速度的数学模型进行构建。（2）基于匀强磁场驱动机理,对微螺旋机器人的磁驱动系统进行设计。分析亥姆霍兹线圈生成匀强磁场的原理,通过仿真获得亥姆霍兹线圈所生成的匀强磁场的磁场中心强度与电流、线圈匝数、线圈平均半径之间的关系,探究线圈截面形状、线圈形状、两个载流线圈间的间距与线圈平均半径的比值对亥姆霍兹线圈的性能的影响。对三轴亥姆霍兹线圈磁驱动系统进行优化设计,并提出一种锥形旋转三维匀强磁场,以用于提高驱动过程中微螺旋机器人在低速状态下的游动效率和可控性。（3）通过实验对磁驱动微螺旋机器人的游动性能进行研究。搭建磁驱动微螺旋机器人驱动系统。提出一种基于双光子聚合激光直写法的横向双向折线扫描真三维加工方式,并在优化加工参数的基础上对磁驱动微螺旋机器人进行高精度制作。通过实验探究几何特征、几何参数不同的磁驱动微螺旋机器人的游动性能,证明双弧锥结构有利于提高微螺旋机器人的游动性能,并对动力学理论分析结果进行验证。利用锥形旋转三维匀强磁场实现磁驱动微螺旋机器人的高稳定性无摆动低频螺旋推进游动和沿任意方向的高精度可控游动。