本发明公开了一种基于微型集群机器人的功能表面分布式加工系统及方法，基于微型集群机器人的功能表面分布式加工系统包括多个微型机器人，每个微型机器人包括：运动模块，运动模块包括运动模块主体、车轮驱动装置和多个车轮，多个车轮可转动地设在运动模块主体上，车轮驱动装置与多个车轮传动连接以通过驱动车轮转动使运动模块适于在待加工表面上移动；加工模块，加工模块包括加工模块主体、压电堆栈和刀具，加工模块主体设在运动模块主体上，压电堆栈设在加工模块主体上，刀具与压电堆栈相连且适于在压电堆栈的驱动下振动，运动模块和加工模块构造为适于通过运动模块的移动和刀具的振动在待加工表面上加工表面微结构。根据本发明实施例的基于微型集群机器人的功能表面分布式加工系统具有加工效率高、灵活性好、可原位加工、适用性强等优点。