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第一部分 自组织群机器人系统3

第一章 形态机器人学——机器人系统形态和神经的一种进化发展的自组织方法3

1 形态机器人学的介绍3

2 多细胞形态形成的计算模型5

3 群机器人的形态自组织6

4 用于自组织重构的形态模块化机器人13

5 形态脑－体的共同发育14

6 关于进化发育机器人学（Evo-Devo-Robo）18

7 结论19

致谢19

参考文献19

第二章 如何设计机器人机体和机器人群？——具身自组织系统中的仿生、拟生和人工进化24

1 介绍25

2 群机器人学中的仿生和拟生27

3 机器人机体的进化自组织控制结构40

4 控制器网络拓扑到体形的进化成形43

5 讨论45

参考文献49

第三章 喧嚣和嘈杂环境中的多体集群控制算法53

1 介绍53

2 集群背景和问题提出55

3 追踪移动目标的适应性集群控制58

4 嘈杂环境中多机体的集群控制62

5 稳定性分析65

6 实验结果70

7 结论和未来的工作78

参考文献79

第四章 遗传激励80

1 背景：自然和社会系统中的激励80

2 人工激励的相关工作83

3 所提出的框架86

4 实验88

5 讨论98

6 结论100

参考文献100

第五章 从蚁群到机器人和从机器人到蚁群：机器人如何促进对动物集体行为的研究103

1 介绍103

2 为何机器人学对社会行为的研究有用？105

3 结论112

致谢112

参考文献113

第二部分 自重构模块化机器人123

第六章 异构多机器人组织的自优化自组装123

1 介绍123

2 一般的自组装方案124

3 优化控制器：从φs至φ的转变以及约束的作用128

4 基于约束的优化131

5 成组和缩放方法135

6 执行情况和结果136

7 结论139

参考文献140

第七章 模块化机器人的形态自重构143

1 介绍143

2 多细胞形态形成146

3 一种通用的分层形态模型146

4 Cross-Cube RM机器人的自重构147

5 Cross-Ball RM机器人的自重构161

6 结论166

致谢167

参考文献167

第八章 自组装机器人中的基本问题和Tribolon平台上分异的一种案例研究171

1 自组装171

2 自组装中的主要问题173

3 案例研究180

4 结论187

致谢187

参考文献187

第三部分 机器人系统中的自主式智力开发193

第九章 类人脑的时间处理193

1 介绍193

2 大脑模型的五个部分195

3 生物发育196

4 为何是自主神经发育？197

5 基本组成部分199

6 脑叶成分分析201

7 表示的出现203

8 特性205

9 实验结果208

10 结论208

参考文献209

第四部分 特殊应用213

第十章 关于多头绒泡菌机器人213

1 介绍213

2 实验217

3 基于粒子模型中振荡输运现象的出现224

4 结果228

5 结论和讨论243

致谢245

参考文献245

第十一章 使用有机计算原理开发自组织机器人单元250

1 介绍250

2 挑战252

3 架构255

4 一个自适应生产单元的例子261

5 结论267

致谢268

参考文献268