Robot swarms offer inherent robustness and the capacity to execute complex, collaborative tasks surpassing the capabilities of single-agent systems. Co-designing these systems is critical, as marginal improvements in individual performance or unit cost compound significantly at scale. However, under traditional frameworks, this scale renders co-design intractable due to exponentially large, non-intuitive design spaces. To address this, we propose SwarmCoDe, a novel Collaborative Co-Evolutionary Algorithm (CCEA) that utilizes dynamic speciation to automatically scale swarm heterogeneity to match task complexity. Inspired by biological signaling mechanisms for inter-species cooperation, the algorithm uses evolved genetic tags and a selectivity gene to facilitate the emergent identification of symbiotically beneficial partners without predefined species boundaries. Additionally, an evolved dominance gene dictates the relative swarm composition, decoupling the physical swarm size from the evolutionary population. We apply SwarmCoDe to simultaneously optimize task planning and hardware morphology under fabrication budgets, successfully evolving specialized swarms of up to 200 agents -- four times the size of the evolutionary population. This framework provides a scalable, computationally viable pathway for the holistic co-design of large-scale, heterogeneous robot swarms.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

空间模块化机器人自重构机理与算法研究现状
专知会员服务
16+阅读 · 1月31日
Robotaxi的商业模式前景展望
专知会员服务
17+阅读 · 2024年9月21日
【干货书】机器人元素Elements of Robotics ,311页pdf
专知会员服务
39+阅读 · 2021年4月16日
【泡泡图灵智库】Detect-SLAM:目标检测和SLAM相互收益
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月28日
前沿:水下机器人及其导航系统
科学出版社
11+阅读 · 2019年6月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Fully-Convolutional Siamese Networks for Object Tracking论文笔记
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2018年10月12日
机器人开发库软件大列表
专知
10+阅读 · 2018年3月18日
国家自然科学基金
15+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
VIP会员
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
7+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
12+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
6+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
11+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关资讯
【泡泡图灵智库】Detect-SLAM:目标检测和SLAM相互收益
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月28日
前沿:水下机器人及其导航系统
科学出版社
11+阅读 · 2019年6月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Fully-Convolutional Siamese Networks for Object Tracking论文笔记
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2018年10月12日
机器人开发库软件大列表
专知
10+阅读 · 2018年3月18日
相关基金
国家自然科学基金
15+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员