基本信息

• 商品名稱：自組織機器人/智能機器人先進技術叢書
• 作者：(日)村田智//黑河治久|譯者:李原
• 代碼：72
• 出版社：北京理工大學
• ISBN號：9787568204088

其他參考信息

• 出版時間：2015-04-01
• 印刷時間：2015-04-01
• 版次：1
• 印次：1
• 開本：16開
• 包裝：平裝
• 頁數：207
• 字數：222千字

內容提要

村田智、黑河治久合著的《自組織機器人》的主 題是探討在當前機械工程的技術條件下，建立這樣人 工繫統的可行性，即該書的標題——自組織機器人。
    該書**章描述了自組織機械繫統設計理念；第二章 考慮了一些在生物繫統中不同層次的自組織的例子； 第三章回顧了自組織機械繫統相關研究的歷史；第四 章解釋了一些必要的數學方法作為理解自組織現像的 理論背景；第五章介紹作者自己的研究成果；第六章 討論了被稱為模塊化機器人的自組織機器人實例並給 出幾個案例進行研究；第七、八章主要闡釋目前*先 進的自組織機器人M－TRAN；第九章討論自組織機器 人實現和器件的各種問題，提出解決問題的思路；第 十章展望自組織機器人的未來，尤其是分子水平的自 組織機器人。
    

目錄

**章 自組織設計
1.1 還原法設計及其局限
1.1.1 機械繫統的部件
1.1.2 機械繫統的還原設計理論
1.1.3 建模和優化
1.1.4 還原設計的問題
1.2 分布自主繫統和自組織
1.2.1 從還原論到自組織
1.2.2 分布自主繫統和自組織設計理論
1.2.3 自組織設計機械繫統的優點
1.3 自組織機械繫統的類型
1.3.1 繫統及其部件
1.3.2 部件數量復雜性和連接復雜性
參考文獻
第2章 生物繫統的自組織
2.1 生物繫統中的層級結構
2.2 核酸：雜交雙螺旋形態
2.3 蛋白質折疊問題
2.4 中心法則
2.5 生物的發育：細胞水平的裝配
2.6 生物自修復
2.6.1 重構
2.6.2 生理性再生
2.6.3 補償性再生
2.6.4 傷口愈合
2.6.5 真正的再生
2.7 一組個體的自組織
2.7.1 細胞黏菌
2.7.2 社會性昆蟲
2.7.3 動物的種群
參考文獻
第3章 自組織機的歷史
3.1 馮·諾依曼的工作
3.1.1 馮·諾依曼的兩個問題
3.1.2 馮·諾依曼自復制自動機
3.1.3 通用的自動機：動力學模型
3.1.4 通用的自動機：細胞模型
3.2 Penrose的研究
3.3 自我繁殖的數學模型
3.3.1 Langton的自復制環
3.3.2 圖自動機
3.4 自復制的物理模型
3.4.1 Hosokawa的磁繫統
3.4.2 Klavins機電自裝配繫統
3.4.3 Griffith自繁殖繫統
參考文獻
第4章 數學基礎和分布式算法
4.1 分布繫統和部件
4.2 擴散
4.2.1 擴散方程
4.2.2 梯度場
4.2.3 反應擴散繫統的模式形式
4.3 細胞自動機
4.3.1 擴散區
4.3.2 流場
4.3.3 生命的博弈
4.4 分布式算法
4.4.1 首領的選舉
4.4.2 生成樹構建問題
4.4.3 排他控制
4.4.4 死鎖
4.4.5 可靠性
參考文獻
第5章 人工自組裝和自修復
5.1 自組裝與自修復方法：同質繫統方法
5.2 硬件
5.3 自組裝算法的前提條件
5.3.標識號
5.3.2 通信的方法和範圍
5.3.3 時空對稱性破壞
5.4 自組裝算法
5.4.1 目標配置描述
5.4.2 自組裝策略
5.4.3 仿真和實驗
5.5 分段自組裝和自修復算法Ⅱ
5.5.1 邏輯類型和描述矩陣
5.5.2 洋蔥方法
5.5.3 自組裝仿真(算法Ⅱ）
5.5.4 自修復仿真(算法Ⅱ）
5.6 細胞自動機模型
參考文獻
第6章 自組織機器人原型
6.1 模塊機器人類型
6.2 格型和鏈型
6.3 格型機器人模塊硬件設計的約束條件
6.3.1 有限的設計空間
6.3.2 對稱性
6.3.3 運動自由度
6.3.4 連接器(連接機構
6.3.5 驅動器
6.4 模塊機器人原型
6.4
6.4.2 桁架式：Fractal機器
6.4.3 桁架式：TETROBOT
6.4.4 晶格類型：變形機器人
6.4.5 格型：晶格
6.4.6 格型：微模塊
6.4.7 格型：CHOBIE
6.4.8 格型：三維通用連接繫統
6.4.9 格型：Molecule
6.4.10 格型：ATRON
6.4.11 格型：Molecube
6.4.12 鏈型：PolyPod和PolyBot
6.4.13 鏈型：CONRO和SuperBot
6.4.14 格型：Catom
6.4.15 無定形型：SlimeBot
6.5 格型和鏈型混合類型
參考文獻
第7章 機器人形態變化
7.1 繫統設計
7.1.1 M—TRAN模式
7.1.2 基本運動
7.1.3 極性
7.1.4 通用裝配和自重構
7.2 變形過程規劃
7.2.1 變形過程搜索
7.2.2 移動機器人結構配置之間的變形
7.3 分布式變形
7.3.1 分布式繫統及分組
7.3模塊仿真虛擬模塊
7.3.3 規則結構
7.3.4 平面規則結構的運動
7.3.5 細胞自動機模型的分布式變形
7.4 各種變形
7.4.1 從規則結構生成機器人
7.4.2 對接與融合
7.4.3 自我復制
7.5 M-TRAN群體
參考文獻
第8章 自組織運動
8.1 機器人運動控制
8.1.1 機械手的末端控制
8.1.2 腿式步行機器人
8.1.3 整個身體的運動
8.1.4 運動控制繫統的設計
8.1.5 模塊化機器人分布式運動控制
8.2 耦合振蕩器
8.2.1 擴散同步
8.2.2 夾帶
8.2.3 如何引入相位偏移
8.3 利用耦合振蕩器的運動控制
8.3.1 物理繫統的連接
8.3.2 全局夾帶
8.3.3 神經振蕩器
8.4 遺傳算法
8.5 運動控制的機器人M-TRAN
8.5.1 CPG控制繫統
8.5.2 適應度和動力學仿真
8.5.3 GA優化
8.5.4 優化結果和再現實驗
8.5.5 CPG實時控制
8.5.6 CPG控制問題
8.6 評論
參考文獻
第9章 硬件和軟件
9.1 硬件
9.1.1 結構與機制
9.1.2 連接機構
9.1.3 電路
9.1.4 可選模塊
9.2 軟件
9.2.1 M—TRAN模擬
9.2.2 板載程序
9.2.3 程序集中變形
9.2.4 程序分布式變形
9.3 誤差與可靠性
9.3.1 尺寸誤差
9.3.2 構造變形
9.3.3 錯誤處理
參考文獻
**0章 自組織機器人的未來
10.1 自組織機器人面臨的挑戰
10.1.1 模塊尺寸
10.1.2 模塊的數量
10.1.3 自配置和自組裝之間的選擇
10.2 從機電一體化到分子機器
10.2.1 基於DNA納米技術的分子機器
10.2.2 DNA納米結構的自組裝
10.2.3 DNA邏輯門
10.2.4 DNA傳感器和DNA執行器
10.3 納米技術的分子機器人
10.4 層級的出現：**問題
參考文獻