語義提取:基於LLM的機器人本體自動填充方法
提出了一種利用大語言模型(LLM)從URDF模型自動生成機器人語義本體(ontology)的初步方法,透過多數投票和語法校驗提升可靠性,彌合低層描述與表徵之間的差距。
arXiv 上釋出的一篇新論文提出了一種自動化方法,利用大語言模型(LLM)從標準化機器人描述檔案(URDF)中提取語義資訊,以填充機器人本體(ontology)。該研究由LAAS-RIS的Bastien Dussard等人完成,旨在解決認知機器人學中本體手動構建的瓶頸問題。
本體在認知機器人學中扮演關鍵角色,它整合異構知識,支援可解釋的推理,即使在持續知識更新的場景下也能保持有效。然而,傳統上本體需要人工構建,效率低下。URDF 檔案提供了機器人的結構和運動學描述,但其中的識別符號通常缺乏直接語義,例如“arm_left”或“gripper”等名稱,需要常識解釋才能恢復有意義的概念。這正是大語言模型(LLM)的強項。
研究團隊的管線透過向 LLM 提示現有本體中的概念,讓其推斷 URDF 識別符號的語義關係,並確保最終分類與正式模型一致。為了提高可靠性,管線結合了多次查詢的多數投票機制,以及語法和模式級驗證,以保證輸出符合預期的表示格式和本體約束。在實驗中,他們對多種機器人(包括移動機器人、機械臂等)的URDF進行了測試,發現LLM能夠正確地將“base_link”對映到“MobileBase”等類,但偶爾也會出現歧義,例如將“head”解釋為攝像機平臺而非人體頭部。多數投票機制有效減少了這類錯誤。
初步結果表明,該方法能有效填補低層機器人描述與結構化、有根基的知識表示之間的鴻溝,這對於人機互動至關重要。論文將發表於2026年7月在倫敦舉辦的第十八屆國際社會機器人學會議(ICSR 2026)。未來工作將擴充套件本體庫,並考慮更復雜的機器人結構。