针对目前微小型机器人存在的驱动效率低、避障能力受限等问题,受自然界变色龙舌头弹射和蠕虫蠕动爬行功能启发,本文基于电磁线圈与小磁块的相互作用,设计制备了一种具有快速弹射和抓取功能的微型抓手和一种自适应避障的仿蠕虫微型机器人以实现提高微小型机器人驱动效率和避障能力的目标。本文结合了数值模拟和实验分析,对机器人的运动能力与避障能力进行了表征和分析;揭示了机器人快速弹射和抓取功能实现机理,并阐明了机器人自适应避障原理。分别探究了弹射电压、磁块长度、舌头长度等参数对微型抓手和仿蠕虫微型机器人运动的影响,对部分参数进行了优化与调控,得到了较为合理的参数组合,提出了微型机器人驱动方式和避障方式的设计方法。采用3D打印工艺制备仿生结构,利用高速摄像、数值模拟等手段,对仿变色龙舌头弹射距离、弹射速度、弹射过程加速度等测试分析。研究结果发现仿生舌头弹射速度与实际变色龙弹射速度接近。当输入电压从280 V增加到360 V,仿生舌头在弹射过程的各阶段的速度都有提升,但是当电压高于320 V之后,提升效果减小。当磁块长度从16 mm增加到28 mm,仿生舌头在弹射过程初期速度有减小的趋势,但弹射过程中后期速度有增大的趋势,弹射距离则随着磁块长度的增加而增加。当舌头长度从100mm增加到200 mm,仿生舌头在整个弹射过程速度相近而弹射距离有明显增加。微型软体抓手能够在80 ms内捕捉距离100 mm至300 mm的多种形状和尺寸（1 mm-150mm）的物体。设计制备的仿蠕虫机器人采用了与实际蠕虫接近的运动方式即“拱起-下压-拱起”的循环。通过对前脚和尾巴的设计,使得机器人在运动过程中受到不对称的摩擦力,从而实现整体的前进。通过高速摄像和数值模拟的结合实现对仿蠕虫机器人运动过程的分析,结果表明本设计的机器人确实是通过不对称的摩擦力的设计实现特定方向的位移积累的。接着同样基于数值模拟对机器人自适应转弯过程的受力和运动状态进行了分析,然后结合实际的自适应转弯过程的一系列照片发现数值模拟的运动过程与实际的运动过程相吻合,因此采用数值模拟提取的相关受力数据作为自适应转弯过程激励分析的依据。此外通过实验进一步探究本设计机器人的运动能力和环境自适应能力,根据实验结果发现在水平木板上运动的最大瞬时速度可达60 mm/s;能推动的最重物体重量相当于自身体重2.2倍;可翻越5°的斜坡,最大可翻越10°的斜坡。在15 s内自适应转弯90°;可在24 s内通过由6个不同形状的障碍物空间;有连续性复杂轮廓障碍物的通过能力,在120 s内通过了一个长宽均为自身3-4倍大小的“S”形迷宫。理论成果为无缆微型多功能机器人的设计制备提供了新思路。