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论文通讯作者王智鹏 (Zhipeng Wang) ,作者所属机构包括上海自主智能无人系统科学中心(同济大学) 和香港中文大学机械与自动化工程学系。- J; ]* ]% E9 L/ T9 |
论文原文链接:
4 ]3 A% s4 p& K/ XarXiv预印本页面(摘要): https://arxiv.org/abs/2602.10561v1
/ B% k; H; t: D7 H! n% D& cMorphogenetic Assembly and Adaptive Control for Heterogeneous Modular Robots (ICRA 2026)6 W* B# F. L& P- w2 S2 E
4 F$ ]4 V) f5 ?' \( V! F+ ?- F6 ^【亮点速览】
' C! u. _* w6 s- f4 a形态不可知的“即插即用”控制:无论拼装出什么奇形怪状的机器人,系统都能赋予其即时的运动能力,无需针对新形态重新训练或人工设计架构。9 ^* u% X Y, c7 E: x( t- c
【创新点】# c/ q1 m% ]1 x$ V' `7 {, H
双层启发式重构规划器:针对大规模异构组装中状态空间爆炸的问题,提出高低双层规划。高层使用带有“类型惩罚项”的双向启发式搜索(Greedy/Hungarian)生成模块搬运序列;低层使用A*搜索计算最优物理执行轨迹,有效解耦了离散配置规划与连续动作执行。9 h( B" {0 g/ o
GPU加速的退火方差MPPI控制器:为解决新形态机器人的控制难题,引入了带有多级方差退火策略的模型预测路径积分(MPPI)控制器。通过在大方差全局探索和小方差局部收敛之间动态平衡,实现了形态不可知的鲁棒控制。
! u% y1 R6 Y4 [3 A+ t$ [【成果】, T+ Q" m) _1 }/ {$ R
图3:异构模块化机器人的全生命周期闭环构建与控制。
( G4 N! i, `3 L% v0 k# m(a)正向重构(蓝色箭头):系统根据任务需求,从标准化模块库中选取组件,由建造者机器人自动拼装出四足、移动机械臂、蜘蛛形或轮腿混合等多种全新的物理形态,并立即赋予其自适应的运动能力;(b)逆向重构(红色箭头):任务完成后,机器人可自主解体并将基础模块退回至初始工作区,实现硬件资源的高效循环利用与机器形态的动态演化。2 Y9 ]3 ~6 l( {/ [
从“感知触觉”到“形态破局”,拼好具身物理落地的最后拼图, j) G# x' b) \ h; E8 {( b
回顾这篇ICRA 2026的佳作,我们不难发现一个清晰的趋势:具身智能的发展正在从纯粹的“大脑认知”向下延伸,深入到与物理世界交互的每一个神经末梢。
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