Robot swarm co-design requires optimizing not only individual robot designs and behaviors, but also the heterogeneous swarm structure: how many robot types should exist, how they specialize and cooperate, and in what proportions they are deployed. However, these structural choices are often specified in advance rather than optimized. We present SwarmCoDe, a Cooperative Co-Evolutionary Algorithm (CCEA) that incorporates swarm decomposition into the optimization process without requiring the number of species to be specified in advance. SwarmCoDe combines dynamic speciation with evolved genetic tags, partner selectivity, and relative dominance to jointly optimize robot hardware, task-planning behavior, cooperative relationships, and deployed swarm composition. Across replicated simulated foraging experiments, SwarmCoDe discovers task-dependent swarm decompositions and adapts them when task requirements change, in contrast to fixed-K CCEAs which are sensitive to their pre-defined decomposition. We further show that fabrication budgets can change the preferred swarm composition and robot designs, and that SwarmCoDe can adapt its co-design under these resource constraints. Finally, SwarmCoDe co-designs 200-agent swarms using only 50 evolutionary individuals, demonstrating deployment at four times the evolutionary population size. Together, these results demonstrate that the heterogeneous structure of a robot swarm can be incorporated as a design variable and optimized alongside the robots themselves.


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机器人(英语:Robot)包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗,机器猫等)。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议,有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中,机器人指能自动运行任务的人造机器设备,用以取代或协助人类工作,一般会是机电设备,由计算机程序或是电子电路控制。

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