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研究方向：
1.智能系统 。
2.人工智能 。
3.智能控制。
4.智能机器人 。
承担的科研项目情况：
蔡教授主持和参加国家自然科学基金等科技和教学研究20多项 ，近年完成和目前进行的研究课题包括：
1. “高速公路车辆智能驾驶中的关键科学问题研究 ” （国家自然科学基金重大专项重点项目） ，2009-2012 。
2. “基于进化算法的约束处理技术研究 ” （国家自然科学基金项目），2009-2011。
3. “异质多移动体的协同XX与重构技术基础研究” （国家国防科学基础研究项目） ，2006-2008 。
4. “免疫计算的测不准有限计算模型与鲁棒性分析 ” （国家自然科学基金项目） ，2005-2007 。
5.“未知环境中移动机器人导航控制的理论与方法研究 ”（国家自然科学基金重点项目），2003-2006。
6.“离散型多智能体的非光滑鲁棒建模研究”（国家自然科学基金项目） ，2000-2002 。
7. “智能控制系统的鲁棒性研究 ”（国家自然科学基金项目） ，1996-1998 。
8.“高速列车运行模糊控制研究 ”（国家自然科学基金重点项目），1993-1996。
9.“智能控制的结构与特性研究” （国家自然科学基金项目），1991-1993。
10.“工业过程的神经控制及应用研究 ”（国家博士点基金项目） ，1995-1997 。
11.“约束优化进化算法的研究 ” （国家博士点基金项目） ，2009-2011 。
12.“自主机器人的进化控制”研究（211工程子项目）。
13. 湖南省科技计划项目多项（1998-2020） 。
14.“人工智能及其应用”（“十一五 ”国家级规划教材研究，2006-2010） 。
15.“人工智能基础 ”（“十一五”国家级规划教材研究 ，2007-2010）。
16.“人工智能网络课程 ”（国家《新世纪网络课程建设工程》项目 ，2000-2003） 。
科研成果：
对科学技术的主要贡献：
1．提出“智能控制四元交集结构理论 ”（1996年）
把信息论引入智能控制学科结构，提出“智能控制四元交集结构理论” ，发展了智能控制理论 ，揭示了智能控制与相关学科领域的内在联系，丰富了高级自动化的内容 ，促进了国际智能控制理论的发展 。本理论成果已被收入《中国大百科全书》《自动控制与系统工程》分册的“智能控制 ”词条。
2．首创“机器人规划专家系统 ”（1985年）
基于人工智能原理和专家系统技术 ，研究机器人规划的新机理和新方法，于1985年在国际上首先提出并建立了机器人规划专家系统 ，实现了专家系统与机器人技术的结合 ，先后完成机器人任务规划 、机器人避障运动路径规划 、机器人柔性装配规划、机器人零件运送规划和多机器人（多Agent）协调运动规划等，在国际上为基于知识的生产过程自动规划和高层控制开辟了一条新途径，提高了规划性能 ，对于提高生产的自动化和智能化水平具有重要意义 。
3．提出进化控制的思想和体系结构(1999年) ，并建立了进化控制系统原型，把进化思想用于机器人控制和路径规划 ，为进化控制建立基础 ，为智能控制开辟一个新的分支,并促进智能控制的发展 。
4.提出免疫控制的思想和免疫控制系统的一般结构(2003年)
5．提出智能科学学科体系的初步框架和学科特征(2001年)
在“中国自动化领域发展战略高层学术研讨会”上正式提出智能科学学科体系的初步框架,为一门新的交叉学科的诞生起到重要促进作用。
6．提出晶闸管（可控硅）直流可逆自动调速系统控制指令的数学模型(1978年)，具有普适意义 ，并用于晶闸管逻辑无环流可逆调速系统的逻辑设计 ，其正确性和有效性为众多系统的实现所证明 。
7． 编著出版我国智能科学领域3个学科的首部教材/专著，即《人工智能及其应用》(1987年,清华大学出版社) 、《智能控制》（1990年 ，电子工业出版社） 、《机器人原理及其应用》（1988年 ，中南工大出版社），为智能控制、人工智能和机器人学在中国的传播和发展起到重大的推动作用 。这些著作已出版了多个版本 ，共发行约30万册 ，为国内数以百计的院校所使用。此外，《Intelligent Control：Principles，Techniques and Applications》在国外出版 ，用作教材和教参。
8．在国内外学术刊物和会议上发表论文660多篇 ，被SCI，EI和ISTP收录100多篇 。
获奖情况：
从事科教研究30多项 ，获国际奖励2项 ，全国奖励1项，省部级一等奖1项 ，二等奖1项 ，三等奖2项，省优秀论文一等奖5项 ，二等奖1项 ，其它奖励4项 。他的一些研究处于国内外领先地位，已成为相关学科的学术带头人之一。获首届国家级教学名师奖 。他的名字和成就已被列入英国剑桥国际传记中心出版的《国际名人录》 ，《国际知识分子名人录》 ，《联合国专家名册》，《亚洲太平洋地区名人录》，《中国当代科学家和发明家大词典》 ，《中华当代名人词典》 ，《当代中国科技名人成就大典》以及《中国专家人名辞典》，《中国优秀科技图书要览》和《中国大百科全书》等 。获奖情况如下：
1.徐特立教育奖 ，湖南省人民政府 ，2009。
2. 湖南省自然科学优秀学术论文 一等奖 湖南省科技厅 、省科协 、省人事厅，2008 。
3. 国家级“智能科学基础系列课程教学团队 ” ，国家教育部 ，2008 。
4. 世界华人重大学术科研成果特等奖（人工智能及其应用系列成果），世界华人文化名人协会 ，2007。
5. 国家级“人工智能 ”全国双语教学示范课程 ，国家教育部，2007 。
6. 湖南省自然科学优秀学术论文 一等奖 湖南省科技厅、省科协 、省人事厅 ，2006 。
7. 国家级“智能控制”精品课程 ，国家教育部，2006。
8. 湖南省自然科学优秀学术论文 一等奖 湖南省科技厅 、省科协、省人事厅，2004 。
9. 国家级全国高校教学名师奖 ，国家教育部 ，2003 。
10.宝钢教育基金全国优秀教师奖特等奖，宝钢集团教育基金 ，2003。
11. 国家级“人工智能 ”精品课程 ，国家教育部，2003。
12. 全国优秀教材奖一等奖（机器人学） ，国家教育部 ，2002 。
13. 国际优秀作品奖（人工智能及其应用），2002 。
14. 人工智能网络课程(国家教育部新世纪网络课程建设工程项目),优秀网络课程,国家教育部 ，2002。
15. 湖南省自然科学优秀学术论文 一等奖 湖南省科技厅等 ，2002 。
16. 湖南省高校多媒体教育软件大赛一等奖,省教育厅，2002 。
17. 全国高校自然科学奖二等奖（智能科学技术基础及学科体系研究） ，国家教育部 ，2001。
18. 湖南省高校省级优秀教学成果一等奖(智能控制与智能自动化系列教材研究) 湖南省教育厅，2001 。
19. 国家教育部科技进步奖 一等奖（人工智能及其应用）， 1998 。
20. 中国2000年机器人学大会杰出机器人学教育奖。中国人工智能学会、中国自动化学会 、中国宇航学会 、中国电子学 会、中国机械工程学会 、中国汽车工程学会 、中国机器人工程协会、国家863计划智能机器人主题专家组 、国家863计划空间机器人主题专家组等9单位 ，2000 。
21. 湖南省自然科学优秀学术论文 一等奖 湖南省科技厅等 ，2000 。
22. 湖南省科技进步三等奖(智能控制及其应用)，1998。
23. 湖南省教委科技进步一等奖(智能控制) ，1997 。
24. 第三届全国优秀教材(电子类) 一等奖（智能控制） 电子工业部 ，1996 。
25. 湖南省自然科学优秀学术论文 一等奖 湖南省科委等，1996。
26.国务院政府特殊津贴证书,中华人民共和国国务院 ，1992。
27.中南工业大学理论成果二等奖,中南工业大学 ，1990 。
28. 优秀学术论文 二等奖 湖南省科委等，1990 。
29.中南工业大学理论成果一等奖,中南工业大学 ，1989。
30. 湖南省优秀学术论文 一等奖 湖南省科协委 、科协、人事厅 ，1988 。
31. 湖南省优秀学术论文 一等奖 湖南省科委等，1987 。
32. 湖南省重大科技成果奖(航空发动机新型起动装置) ，湖南省人民政府 ，1981。
33. 国家级“智能控制 ”精品课程，国家教育部，2006 。
34. 湖南省精品课程等 ，湖南省教育厅 ，2003－2009 。
35.中南大学先进工作者 、优秀科技工作者等多项奖励，中南大学 ，2001－2008。
36.中南大学教学名师 、教学成果、优秀教材 、精品课程等多项 ，中南大学，2001－2010 。
国家发明专利：
1． 一种移动机器人三维环境感知方法蔡自兴;邹小兵;王璐; 段琢华; 于金霞;文志强; 陈白帆;郑敏捷中南大学2007-08-01（未批准）
2．基于人工免疫系统的移动机器人软件故障诊断系统龚涛;蔡自兴中南大学2007-08-01
3． 一种电法勘探信号接收机及其放大倍数智能控制方法陈儒军;蔡自兴;何继善;丁科中南大学2007- 08-01
4． 一种可重构的多移动机器人通信方法蔡自兴; 陈爱斌; 陈白帆; 文志强; 余伶俐; 匡林爱; 任孝平; 邹磊中南大学2008-07-09
5．人工场源电法勘探信号接收机放大倍数设置方法 陈儒军;蔡自兴; 何继善; 丁科中南大学2007-04-11
机器人指挥
其实并不是人们不想给机器人一个完整的定义 ，自机器人诞生之日起人们就不断地尝试着说明到底什么是机器人 。但随着机器人技术的飞速发展和信息时代的到来 ，机器人所涵盖的内容越来越丰富，机器人的定义也不断充实和创新。
1886年法国作家利尔亚当在他的小说《未来夏娃》中将外表像人的机器起名为“安德罗丁”（android） ，它由4部分组成：
1 ，生命系统（平衡 、步行、发声、身体摆动 、感觉 、表情、调节运动等）；
2，造型解质（关节能自由运动的金属覆盖体 ，一种盔甲）；
3 ，人造肌肉（在上述盔甲上有肉体 、静脉 、性别等身体的各种形态）；
4，人造皮肤（含有肤色、机理 、轮廓 、头发、视觉 、牙齿 、手爪等） 。
1920年捷克作家卡雷尔·卡佩克发表了科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》 。在剧本中，卡佩克把捷克语“Robota”写成了“Robot ” ，“Robota ”是奴隶的意思。该剧预告了机器人的发展对人类社会的悲剧性影响 ，引起了大家的广泛关注，被当成了机器人一词的起源。在该剧中 ，机器人按照其主人的命令默默地工作 ，没有感觉和感情，以呆板的方式从事繁重的劳动 。后来 ，罗萨姆公司取得了成功 ，使机器人具有了感情，导致机器人的应用部门迅速增加 。在工厂和家务劳动中 ，机器人成了必不可少的成员。机器人发觉人类十分自私和不公正 ，终于造反了，机器人的体能和智能都非常优异 ，因此消灭了人类 。
但是机器人不知道如何制造它们自己 ，认为它们自己很快就会灭绝，所以它们开始寻找人类的幸存者，但没有结果 。最后 ，一对感知能力优于其它机器人的男女机器人相爱了。这时机器人进化为人类 ，世界又起死回生了 。
卡佩克提出的是机器人的安全、感知和自我繁殖问题 。科学技术的进步很可能引发人类不希望出现的问题。虽然科幻世界只是一种想象，但人类社会将可能面临这种现实 。
为了防止机器人伤害人类 ，科幻作家阿西莫夫（Isaac.Asimov）于1940年提出了“机器人三原则”：
1 ，机器人不应伤害人类；
2，机器人应遵守人类的命令 ，与第一条违背的命令除外；
3 ，机器人应能保护自己，与第一条相抵触者除外 。
这是给机器人赋予的伦理性纲领。机器人学术界一直将这三原则作为机器人开发的准则 。
在1967年日本召开的第一届机器人学术会议上 ，就提出了两个有代表性的定义 。一是森政弘与合田周平提出的：“机器人是一种具有移动性 、个体性 、智能性、通用性、半机械半人性 、自动性 、奴隶性等7个特征的柔性机器 ”。从这一定义出发 ，森政弘又提出了用自动性、智能性 、个体性 、半机械半人性、作业性 、通用性 、信息性、柔性 、有限性 、移动性等10个特性来表示机器人的形象。另一个是加藤一郎提出的具有如下3个条件的机器称为机器人：
1，具有脑、手 、脚等三要素的个体；
2 ，具有非接触传感器（用眼 、耳接受远方信息）和接触传感器；
3 ，具有平衡觉和固有觉的传感器 。
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