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Interpretable Robot Control via Structured Behavior Trees and Large Language Models

Interpretable Robot Control via Structured Behavior Trees and Large Language Models 论文核心内容与创新点总结及关键部分翻译一、论文主要内容总结该论文聚焦智能机器人在人类环境中的应用痛点,即传统机器人控制方法需用户适应特定界面或记忆预设指令,在动态非结构化环境中可用性受限,由此提出一种将大型语言模型(LLMs)与行为树(BTs)相结合的新型框架,旨在实现更直观、可靠的人机交互(HRI)。1. 框架核心构成机器人与驱动模块:作为高层决策逻辑与物理机器人间的接口,实现硬件特定的原子操作(如起飞、降落等),支持波士顿动力Spot®腿式机器人和大疆Tello无人机等平台,且可轻松扩展至其他机器人。LLM接口模块:基于ROSA架构扩展,接收用户自然语言指令后,借助GPT - 4o模型将其解析为结构化动作指令,具备自主行为选择、多模态人机交互支持、故障推理和与行为树的结构化控制集成四大扩展功能。行为树结构:以离散执行周期(“ ticks ”)运行,从根节点遍历子节点,每个节点关联特定行为模块,通过行为映射函数确定任务对应的行为,实现分层、响应式的控制流程,确保高层用户意图与低层机器人执行的一致。行为模块:以ROS2节点形式存在,未被LLM解析的查询触发时处于 inactive 状态,触发后协调低层级控制动作并向行为树反馈节点状态更新,文中重点测试了人体跟踪和手势控制两种模块。2. 实验与性能表现
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