药物的精准递送在疾病精准治疗技术发展中处于至关重要的地位,微小型机器人为药物精准递送提供了全新的技术手段。但是,目前微小型机器人药物递送技术依然存在以下挑战:微小型机器人的高效运动控制、药物安全装载与可控释放、在远距离病灶处的高效聚集与稳定驻留。本文提出了基于子母式微小型机器人进行肠道药物递送的解决方案。从子、母体微小型机器人的可控制备及运动控制入手,构建了多种适合于肠道药物递送的子母式微小型机器人,完成了其在类肠道环境中的运动控制、药物装载与可控释放、类肠道动态环境下的稳定驻留、未知环境中的自循迹导航及肿瘤细胞的磁热消杀研究,并通过实验验证了该种方案的可行性。探究了磁性微小型机器人在均匀旋转驱动磁场中的受控运动原理并建立了微小型机器人的流体力学模型。分析了磁性微小型机器人群体耦合行为,通过理论建模与仿真研究了驱动磁场下微小型机器人的群体涌现与行为控制方法。探究了基于液滴-电解质界面电润湿效应的液滴微小型机器人运动控制方法,并建立了电场驱动下液滴微小型机器人的运动控制模型。开展了子体微小型机器人可控制备与运动控制方法的研究。研究了基于水热合成法、离子交联法、Plateau-Reyleigh不稳定性剪切法的制备方法,实现了基于γ-Fe2O3、磁性高分子聚合物、液态金属子体微小型机器人的可控制备。探索了均匀旋转驱动磁场下磁性子体微小型机器人的运动控制方法,实现了对磁性子体微小型机器人的运动控制与轨迹跟踪。基于单、双电极电场驱动方法,实现了金属液滴子体微小型机器人的越障运动控制及在未知环境中的自循迹导航。进行了基于高分子聚合物母体微小型机器人的可控制备与运动控制方法探索。依托于离子交联原理,通过建立成形模型实现了对海藻酸钙母体微小型机器人的可控制备。利用滴加法实现了水滴、血红细胞、球体、蘑菇形态母体微小型机器人的可控制备。基于电诱导沉积法实现了花生形态母体微小型机器人的可控制备。并通过均匀旋转驱动磁场实现了对于各形态母体微小型机器人的运动控制。融合机器学习视觉识别跟踪算法,实现了对各形态母体微小型机器人在类肠道环境中的实时追踪。开展了子母式微小型机器人的整体构型方案及制备方法研究,构建了内嵌、外挂两种构型的子母式微小型机器人。制备了三重内嵌构型子母式微小型机器人,通过具有环境酸碱响应性的母体微小型机器人实现了对子体微小型机器人在胃酸环境下的有效保护及类肠道环境下的可控释放,提高了药物远距离运输过程中的生物安全性和高效性。制备了具有外挂构型的海藻酸钙-液态金属子母式微小型机器人,并实现了其在均匀旋转磁场下的运动控制。在类肠道动态环境中,该子母式微小型机器人实现了在病灶处的稳定驻留。通过母体微小型机器人的生物降解,实现了对子体微小型机器人的定点投放。基于单、双电极电场驱动,实现了多子体微小型机器人的融合及未知类肠道环境中的自循迹导航。采用涡流加热原理,金属液滴子体微小型机器人作为磁热治疗剂实现了对病灶处肿瘤细胞的有效消杀。综上所述,本文开展了从子体微小型机器人、母体微小型机器人到子母式微小型机器人的可控制备和类肠道环境中的运动控制研究。实现了子母式微小型机器人的药物递送及分级可控释放、类肠道动态环境中病灶处的稳定驻留、病灶处肿瘤细胞的有效消杀。本研究为肠道药物递送技术发展提供了新的解决方案,具备十分广阔的应用前景和研究价值。