機器人技術是一門迅速發展的高新技術，已經廣泛應用于許多領域，對人類社會的影響越來越大。微型機器人是一種具有通用編程能力的小型移動機器人，它集成了微型作業工具和各種微型傳感器。機構微機電系統和微驅動器的出現和發展為微型機器人的誕生提供了基礎。
出生背景
微型機器人的出現與微機電系統的發展密不可分。可以說微型機器人是一個可編程的通用微機電系統工程。20世紀80年代后期，隨著大規模和超大規模集成電路的快速發展，微電子、機械和光學的交叉融合推動了MEMS技術的快速發展。
和MEMS一樣，微機器人和微驅動器的發展也是密切相關的。1987年，加州大學伯克利分校取得了轟動世界的突破性成果。首次研制出轉子直徑60~120μm的微型靜電電機，隨后麻省理工學院也研制出100μm的靜電電機。
發展形勢
近年來，利用MEMS技術進入狹窄空間的微型衛星、微型飛行器和微型機器人在軍事和民用方面都顯示出誘人的應用前景和戰略意義。日本(三菱電子)公司、松下東京研究所和住友電子。公司許多國家，如)，在這方面進行了大量的研究，重點發展進入工業狹小空間的微型機器人、進入人類狹小空間的醫療微系統和微型工廠。
在國家自然科學基金和清華大學863高技術研究發展計劃的資助下，上海交大，哈爾濱理工大學，廣東理工大學，上海大學和其他科研院所對微型機器人和微型操作系統做了大量的研究，分別開發了原理樣機。目前國內對微型機器人的研究主要集中在三個領域:用于檢測氣體、化工、發電設備小管道的微型機器人；針對人體進入腸道的無創診療微型機器人；用于復雜機械系統不拆卸維修的微型機器人。
發展瓶頸
微型機器人具有結構尺寸小、器件精密、微操作、慣性小、響應快、諧振頻率高、附加值高等特點。但是，微型機器人不是簡單意義上的普通機器人的小型化，而是集傳感、控制、執行、能量于一體的單元，是機械、電子、材料、控制、計算機和生物醫學技術的交叉融合。而且，微型機器人的建立需要更小的驅動器、執行器、傳感器、處理器等。微機器人微部件的加工和開發將有利于實現更高意義上的微系統集成。然而，傳統的加工技術遠遠不能滿足這些微小零件的加工需求，因此研究人員逐漸將目光轉向近年來炙手可熱的增材制造技術。增材制造，也稱為3D打印技術， 摒棄了傳統加工技術工藝復雜、成本高、難度大的特點，可以快速靈活地設計出各種復雜結構。而高精度微納3D打印技術已經成為微型機器人不可或缺的手段。
3D打印技術在微型機器人中的應用
2019年4月，多倫多大學的微型機器人實驗室在ScienceRobotics上發表了一篇關于3D打印微型機器人的文章。研究人員將釹粒子嵌入柔性材料中，通過3D打印技術設計了20多種不同形狀的磁性機器人結構。研究人員使用一對強大的磁鐵來反轉機器人特定部位的釹的極性，使它們在磁場中相互排斥和吸引，并通過紫外線輻射將這些磁性粒子鎖定在相應的位置。通過特定的編程程序，控制微型機器人不同部位的極性，實現爬行、爬行、滾動、收縮的運動效果。
目前，大多數微型機器人仍處于實驗室或原型開發階段。所以我們現在看到的微型機器人雖然比較簡單，但是也能執行一些基本的操作指令，離實用化還有一段距離。未來，隨著技術的發展，將會出現各種復雜的三維微型機器人，它們可以在各種復雜的環境中工作。與此同時，迫切需要一種更加精密和精細的加工技術。下圖是深圳魔方材料技術有限公司陶瓷3D打印機加工的微型齒輪，最小細節為0.092毫米..
(BMFmicroArchS240陶瓷3D打印機加工的微型齒輪，最小細節可達0.092mm)
一般來說，微型機器人的整體尺寸小于100mm，細節尺寸可以達到微米甚至納米級，對加工精度和自由度要求極高。傳統的數控加工工藝價格昂貴，柔性低，一般適合加工大型零件。但MEMS加工工藝復雜，垂直加工受限，適合二維加工。而3D打印技術作為一種快速發展的制造技術，具有低成本、高效率、加工成型一體化的特點。雖然材料一直是3D打印的技術難點之一，但研究人員已經逐漸開發出一些功能材料，比如摻雜磁粉顆粒來增強磁性。而且我們還可以通過后期的表面處理來彌補材料的不足，比如表面金屬化，濺射鍍膜， 模具周轉等過程。
目前能夠實現高精度3D打印的工藝屈指可數，面投影微立體光刻的PμSL工藝就是其中之一。該過程基于深圳魔方材料技術有限公司作為代表，已開發出多種型號，并商業化生產，為國內外多家大型。公司提供高精度加工解決方案。下圖顯示了公司10um精密設備NanoArchS140，通過在高強度、高韌性樹脂中摻雜20%質量比的磁粉顆粒，具有磁性抓手和磁性彈簧陣列結構。