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基于松散耦合分量统计力学的粒子机器人

2019-03-21 08:50:08 • 来源：

生物有机体通过组合和协调随机低层组件实现健壮高层行为1，2，3。与此相反，大多数当前的机器人系统包括任一单片机构4，5个或模块化单元与协调运动6，7。

基于松散耦合分量统计力学的粒子机器人

这种机器人需要对各个组件进行显式控制以执行特定功能，并且一个组件的故障通常使整个机器人无法操作。在这里，我们展示了一个机器人系统，其整体行为可以通过利用统计力学现象成功控制。

我们通过结合许多松散耦合的“粒子”来实现这一点，这些粒子不能独立移动并且不具有个体身份或可寻址位置。在所提出的系统中，允许每个粒子仅执行由全局信号进行相位调制的均匀体积振荡。

尽管机器人随机运动并且缺乏对其各个部件的直接控制，我们展示了由多达二十几个粒子组成的物理机器人和多达100个的模拟机器人，000粒子能够强大的运动，物体传输和趋光性(朝向光刺激的运动)。

即使20%的颗粒发生故障，也能保持运动。这些研究结果表明，随机系统可以通过具有确定性行为的大规模鲁棒无定形机器人系统为更复杂和更严格的机器人提供替代方法。

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