智能粒子群的分层控制

我们提出一种使用两组机器人的机器人集群控制方法：一组是较大的简单、无记忆机器人（我们称为工作者），由简单的局部吸引力支配；另一组是较小的（引导者），具备足够的任务知识，可通过作用于工作者的局部力来创建并移动所需的工作者队形。引导者通过更改交互参数将工作者协调塑造成类似智能粒子。我们在一个基于物理的模拟器中用多达 5000 个机器人形成三种不同图案的大规模实验研究了该方法。实验表明该方法随机器人数量增加具有良好的可扩展性，且图案畸变很小。我们在一个物理机器人集群上评估了该方法，该集群使用视觉惯性里程计计算相对位置，获得了与仿真相当的结果。本工作为设计和协调可配置智能粒子奠定了基础，在智能材料和纳米医学中有应用前景。