arXiv cs.MA· Ray Verma, Eliseo Ferrante, Anthony Tzes·· 11 小时前AI 评分31
基于神经细胞自动机的分布式群体形态发生
Distributed Swarm Morphogenesis with Neural Cellular Automata
AI 导读
研究提出将神经细胞自动机（NCA）与现有站点选择及碰撞感知控制相结合的模块化框架，实现机器人群体形态发生。框架引入去中心化附着点发现机制，编队中的机器人通过更新并共享局部 NCA 状态识别新附着点，无需部署时预定义站点列表即可渐进生长。仿真可扩展至数百台机器人并生成多种晶格形态，离线稀疏保留微调与假阳性损失显著提升形态精度，Crazyflie 四旋翼实验验证了集成执行流程。
正文 · AI 翻译
摘要：群体形态发生要求机器人通过局部交互组装出期望的形状。我们提出了一个模块化框架，将神经细胞自动机（NCA）与现有的位点选择和碰撞感知控制相结合。在该框架内，我们引入了一种去中心化的附着位点发现机制。已处于编队中的机器人会更新并共享局部 NCA 状态，以识别新的附着位点，从而在部署期间无需预定义位点列表即可实现渐进式生长。为弥合传统 NCA 生长与逐步物理组装之间的不匹配，我们还提出了离线稀疏保留微调方法，用于模拟部分附着，并提出了一种假阳性损失，用于惩罚无效的位点激活。仿真结果表明，该方法能够形成多种晶格形态，可扩展至数百个机器人，并且所提出的微调显著提升了形态准确率。使用 Crazyflie 四旋翼飞行器的实验验证了集成执行流程，该流程使用由外部跟踪重建的机器人相对观测。
| 主题： | 机器人学（cs.RO）；多智能体系统（cs.MA） |
| 引用为： | arXiv:2610.31900 [cs.RO] |
| （或 arXiv:2610.31900v1 [cs.RO] 用于此版本） | |
| https://doi.org/10.48550/arXiv.2610.31900 由 DataCite 颁发的 arXiv DOI（待注册） |
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来自：Ray Verma [查看电子邮件]
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2026年10月22日星期四 20:52:51 UTC（1,138 KB）
来源：arXiv cs.MA · arxiv.org