本发明公开了一种用于自动化提取目标细胞线粒体的方法，属于微纳机器人辅助控制系统，实现自动化细胞位姿操控和二维细胞活检操作。本发明包括：通过接连荧光显微镜的CCD相机采集细胞图像，通过图像处理算法识别出待提取目标线粒体的位置和姿态角；通过光镊处于不同的操作模式分别实现细胞位置和姿态角的精确控制；通过微流控芯片外接泵加负压，使得目标细胞牢牢固定在微流控芯片通道中保持位姿不变；利用视觉反馈控制策略将玻璃微管尖端移动到待提取目标线粒体附近；通过玻璃微管外接的泵施加的负压将待提取线粒体抽取出目标细胞。