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99电玩:机器人化跨尺度仿生群体具身智能

发布时间:2024-11-12    点击量:

主讲人简介:

杨永良,博士,中国科99电玩沈阳自动化研究所研究员,博士生导师。中科院率先行动“引才计划”B类入选者。2005年本科毕业于哈尔滨工程大学,并于2012,2014年在亚利桑那大学分别获得机械工程硕士和博士学位。从2014至2021年3月,在密歇根州立大学从事博士后研究。2021年4月至今,担任中国科99电玩沈阳自动化研究所研究员,开展数字生物学和集群自组织集群系统分析与控制两个方向的研究,相关研究得到中科院引才计划、国家自然科学基金委面上项目、研究所基础研究计划等项目资助,发表论文40余篇,授权发明专利5项。目前是IEEE会员,中国自动化学会和中国毒理学会会员,并担任中国指挥与控制学会常务理事。

讲座内容:

集群机器人系统具有可扩展性,高容错性、灵活性和环境适应性,有广泛的应用前景,是机器人领域学术前沿。生物启发是机器人集群控制的主要灵感来源,然而现有方法多受鸟,鱼或昆虫等动物启发,忽略了机器人与动物之间的智能差距,导致集群控制效果与预期差距巨大。同时,机器人集群的潜在应用集中于战场、灾难现场、和太空等极端环境,这对机器人本体的智能水平提出了严苛的限制。因此研发低智能单体的群体智能具有重要的意义。在生命体的发育和生存过程中,分子、细胞、和个体以有限的智能实现了丰富的集群行为,为机器人集群控制开辟了新思路。本报告将介绍研究组在低智能机器人群智涌现机制方向的研究进展。根据蛋白质折叠的物理机理,我们构建了类蛋白质分子机器人集群的定量可靠设计方法;根据发育生物学中细胞粘附差异假说机理,我们构建了机器人集群形态控制方法。模仿鱼群绕圈的自然现象,我们建立了机器人集群动态形态生成的模型和控制方法。这些研究从生命体不同尺度的基本原理出发,揭示无智能/低智能运动单体的群智涌现规律。在为集群机器人发展提供新的技术途径的同时,也将加深我们对分子、细胞和动物集群行为的理解,实现群体智能在生命科学空间和信息科学空间的迁移与融合。

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