基于语音指令的声学机器人无中心化协调用于接触less 物体操纵
机器人学
2026-05-29 v1
摘要
自然语言界面可以简化多机器人系统的交互，尤其是在非专业用户需要发出高层指令时。声学操纵使用超声声束阵列也可实现用于医疗保健、实验室自动化和精密运输等应用的接触less 物体处理。然而，将大型语言模型 (Large Language Model, LLM) 与分布式声学移动机器人结合仍未得到充分探索。本文提出一种无中心化框架，用于语音驱动的声学机器人协调接触less 物体操纵。系统将口头指令转换为可执行的多机器人任务计划，采用 Whisper 语音识别、LLM 语义解析、结构化 JSON 任务表示和分布式调度。JSON 模式编码机器人分配、时间依赖性、空间约束以及顺序、并行和同步执行的同步要求。该系统在两个基于 TurtleBot3 的声学机器人上实现，每个机器人配备超声声束阵列用于接触less 物体运输。在三个场景中进行实验：顺序执行、并行多机器人运输和同步协作操纵。系统在顺序任务中实现 96% 的任务成功率，在并行执行中实现 86% 的成功率，在同步协作运输中实现 70% 的成功率。这些结果表明，语音指令可以被转化为接触less 操纵的分布式机器人动作，凸显了 LLM 驱动的自动化在分布式机器人系统中的人机交互潜力。
引用
@article{arxiv.2605.29378,
title = {Decentralized LLM-Driven Coordination of Acoustic Robots for Contactless Object Manipulation},
author = {Yingying Wang and Narsimlu Kemsaram and Sriram Subramanian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.29378},
year = {2026}
}
备注
This paper has been accepted for publication in the Proceedings of the 2026 IEEE 22nd International Conference on Automation Science and Engineering (CASE 2026), August 17-21, 2026, Shenyang, China