微机器人作为机器人学科的一个重要分支,克服了尺寸的限制,将环境信号转换为机械运动从而在狭小空间中进行操作,在生物医学和组织工程中具有广泛的应用。飞秒激光双光子加工具有真三维制造能力和高分辨率的优势,可应用于微机器人的制备。然而,受限于飞秒激光直写加工逐点扫描的加工策略和有限的双光子加工材料体系,目前微机器人的飞秒激光双光子加工面临着加工效率低和驱动速度低的难题。本论文基于飞秒激光全息光场调制技术,实现了微机器人结构的灵活高效双光子加工,拓宽了飞秒激光双光子加工的材料体系,制备出了具有快速响应的水凝胶微机器人和驱动性能优异的纯金属微机器人。论文的主要研究内容如下:1.提出了基于局部相位调制的全息光场调制方法,实现了对全息光场的形状和能量进行灵活控制,进而实现了对响应性水凝胶微抓手机器人的高效加工。通过研究响应性水凝胶形变前后的内部孔隙率大小,揭示了双光子加工后的水凝胶膨胀收缩机理。结合动态全息加工技术,实现了多级弯曲和多瓣手性扭转形变微结构的一步加工。在环境pH的改变下,微抓手机器人可以快速（＜1 s）的张开与闭合,从而实现对微球和神经干细胞的快速捕获和释放。2.提出了基于飞秒激光旋转全息光场高效加工方法,制备出一种可pH响应的水凝胶微螺旋机器人。通过改变水凝胶微螺旋机器人所处环境的pH值,实现了微螺旋机器人的快速膨胀和收缩变形;将微螺旋机器人置于旋转磁场中,能够实现收缩快速滚转和膨胀精准螺旋两种运动状态的可逆变换。基于微螺旋机器人在磁场下的变形驱动探究了其在复杂地形穿越、货物运输和靶向药物治疗的应用。3.合成了一种可飞秒激光双光子加工的有机-无机金属基杂化材料,利用全息光场实现了金属螺旋机器人前驱体结构的高效加工,经过“高温烧结-热还原”后处理工艺得到纯金属磁场响应的微螺旋机器人。得益于纯金属微螺旋机器人的高磁化强度,金属微机器人可以在旋转磁场的控制下实现在低粘性液体、生物液体和高粘性液体中的快速泳动。与现有金属机器人相比,本文的金属微螺旋机器人在驱动速度上提升了超过100%。