This project investigated how simple behaviors can be implemented into an interconnected decentralized swarm robotics system to generate complex emergent behaviors without using extensive coding or sensors often required by traditional centralized robotic systems. To accomplish this, an interconnected decentralized swarm robotics was designed that mimicked the phototaxic behavior of the natural decentralized system Physarum polycephalum. This behavior was first quantified by measuring the expansion of Physarum polycephalum specimens on 2% non-nutrient agar for 24 hours under varying light intensities. A quadratic equation of best fit generated from this data was used to determine the rate each module in the system should expand when exposed to different light intensities. When analyzed, it was apparent that the system not only exhibited the simple phototaxic behavior previously observed in P. polycephalum, but also displayed more complex emergent behaviors of the organism such as branching expansion at low light intensities, linear expansion at high light intensities, oscillatory movement, and the ability to overcome obstacles without the use of obstacle sensors. This shows that this interconnected decentralized swarm robotics system can accurately mimic a natural decentralized system and perform navigation tasks without complex programming, obstacles sensors and or tethers often required by centralized systems. Further development of this project could lead to a system that is capable of autonomously navigating and collecting data in hostile environments with minimal amounts of sensors and code.

interconnected decentralized swarm robotics；mimic；Physarum polycephalum；Robots behavior

该课题设计了一种互连的分散群体机器人技术。该技术模仿了自然分散系统多头菌的光致免疫行为，不仅表现出在多头运动中观察到的简单光趋化行为，而且还表现出了低光照强度下的分支扩展，高光照强度下的线性扩展，振荡运动，以及无需使用障碍传感器即可克服障碍的能力。互联的分散式群体机器人系统，无需复杂的编码和传感器就可以模拟自然分散系统自主执行导航任务。该系统解决了集中式机器人系统需要的大量编码或传感器的问题，有着非常优越的发展前景。

  2018 ISEF 获奖论文摘要整理  

（ Robotics and Intelligent Machines  ）

通过研究鞭毛结构来治疗人类相关疾病

导师：加州大学洛杉矶分校 （ UCLA ）

• 博士就读于UCLA分子生物学专业。

• 本科期间获得全额奖学金资助参加多次国际学术交流项目。

• 参与大学生创新实验项目获得国家级，大学生挑战杯项目国家级等多项科研项目；

• 目前已经在Nature communication等顶级杂志上发表多篇学术论文，有着丰富的海外留学经验以及科研经验；

• 被UCLA选中担任experienced TA和TA的instructor来指导其他的研究生如何进行本科生和研究生的教学，有着丰富的教学和指导经验。

在教学过程中，每节课都有详细的课堂以及作业反馈。还有助教老师全程监督与辅导，使学习高效，学到更多知识。

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