机器人集群内聚与簇-群转变的几何条件
软凝聚态物质
2025-09-17 v2 材料科学
统计力学
适应与自组织系统
应用物理
摘要
我们提出了一种用于自驱动粒子尺寸控制聚簇的几何设计规则。我们证明，在外力作用下倾向于旋转的活性粒子具有一个内禀的、带符号的、具有曲率量纲的参数，我们称之为曲率性（curvity），该参数可从第一性原理推导得出。机器人实验和数值模拟表明，个体机器人的属性（半径和曲率性）控制着二元系统中的对偶内聚性，以及集群中群集行为和自限聚簇的稳定性，这在超材料和具身分散式控制中具有应用前景。
引用
@article{arxiv.2409.04618,
title = {A geometric condition for robot-swarm cohesion and cluster-flock transition},
author = {Mathias Casiulis and Eden Arbel and Charlotte van Waes and Yoav Lahini and Stefano Martiniani and Naomi Oppenheimer and Matan Yah Ben Zion},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.04618},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 5 figures SI: 13 pages, 4 figures Ancillary files: 9 videos