受控机器人群

自组织临界态

通过光吸引与流体排斥的简单局部作用，在没有中心编程的情况下自发涌现出临界雪崩和适应性集体行为。

Huang, Jiajun · 李超群 · 弥胜利

Science Advances 2026

技术优势

无需中心编程

仅靠局部光吸引与流体排斥作用，群体即可自发涌现临界行为，摆脱对个体复杂算法或全局协调的依赖。

缩放指数稳定

系统规模增大时雪崩的幂律指数保持不变，表明所观测的临界性不是有限尺寸效应。

外部刺激下保持临界

在外部刺激下系统不仅维持临界态，还自发形成定向结构并完成集体推动等适应性任务。

应用场景

• 自主集群系统：利用局部规则涌现全局行为，减少对集中控制的依赖。
• 自适应群体机器人：通过临界态对外部刺激快速响应，实现集体推动等适应性任务。
• 分布式集体任务：在无全局协调下完成定向结构和集体推动等分布式任务。
• 极简编程机器人：个体仅需简单局部交互，显著降低机器人编程复杂度。
• 流体环境多体系统：在流体环境中利用光吸引与流体排斥研究多体临界现象。