水凝胶是一种亲水性网状高分子聚合物,具有生物相容性、柔性、离子导电性等优良特性。通过将水凝胶作为设备和机器的关键部位所制备的水凝胶器件（如水凝胶传感器、水凝胶驱动器等）被广泛应用在药物运输、组织工程、生物研究等领域。目前以水凝胶为关键部位的所制备的器件有柔性机器人、可穿戴诊疗设备、组织胶水等,为生物医学领域开辟了一个全新的重要的技术研究领域。基于此,本文围绕水凝胶驱动和传感机理及实现对所制备的微型水凝胶机器人的驱动性能和水凝胶传感器进行了深入研究,实现水凝胶器件在生物医学领域中技术和应用的进一步探究。首先针对于水凝胶驱动性能,通过3D打印技术制备了一款具有孔隙结构且孔隙可调控的水凝胶光催化微型机器人。其能够在可见光的激发下实现精确驱动控制,同时孔隙结构的存在能够提高微型机器人自身的比表面积进一步增强其驱动性能。其次针对于目前微型机器人难以在体内生物流体高黏性环境（血液、粘液等）中完成驱动,设计制备了基于水凝胶光热驱动并实现在高黏性环境中有效驱动的微型机器人。该光热水凝胶微型机器人在近红外光的激发下,通过水凝胶光热响应产生瞬时高推进力实现在高黏性环境中的有效驱动,为微型机器人能够真正意义上进入生物体内完成设计功能提供思路。最后针对于水凝胶的传感性能,提出了一种掺杂有高吸水性功能树脂SAP的PAM/SAP（聚丙烯酰胺/SAP）复合保水性可穿戴离子水凝胶传感器。对PAM/SAP保水性水凝胶的传感特性和机理研究表明其在高频下表现出稳定、良好的传感性能。利用SAP/PAM高保水性水凝胶结合便捷的设计电路制备的水凝胶传感器,具有可拉伸、持续保水性、良好耐久性并实现了压力测量、方向判断及手势识别等高精度触觉监测功能。