中文摘要：

移动式自重构机器人研究的核心问题在于如何高效实现模块群体自动聚集并对接成为整体机器人的可逆过程。目前大多数原型所采用的削弱机器人机动性、集中式控制策略、预先路径规划等手段都不能获得满意效果。本课题引入群体生物自组织行为的仿生方法，融合群机器人的交互与协作特性解决移动式自重构机器人自主聚集、自动对接的难题。基于蟑螂聚集机理研究群机器人自组织聚集方法，分析个体行为的随机现象与概率特性并建立相应概率模型，进而基于并发马尔科夫过程研究个体状态的动态转换机制。针对自组织聚集结果的随机性，采用系统能量最小法与虚力法研究无序群体至几何队列的状态迁移方法，建立基于局域个体交互的群机器人自主对接策略。在理论分析基础上，结合群机器人聚集与对接需求，开展机器人局域自定位与自主通信方法研究。为高效实现群体至整体的可逆过程提供理论与技术基础，并能促进群机器人与自重构机器人的有机融合。