Although the integration of large language models (LLMs) into robotics has unlocked transformative capabilities, it has also introduced significant safety concerns, ranging from average-case LLM errors (e.g., hallucinations) to adversarial jailbreaking attacks, which can produce harmful robot behavior in real-world settings. Traditional robot safety approaches do not address the novel vulnerabilities of LLMs, and current LLM safety guardrails overlook the physical risks posed by robots operating in dynamic real-world environments. In this paper, we propose RoboGuard, a two-stage guardrail architecture to ensure the safety of LLM-enabled robots. RoboGuard first contextualizes pre-defined safety rules by grounding them in the robot's environment using a root-of-trust LLM, which employs chain-of-thought (CoT) reasoning to generate rigorous safety specifications, such as temporal logic constraints. RoboGuard then resolves potential conflicts between these contextual safety specifications and a possibly unsafe plan using temporal logic control synthesis, which ensures safety compliance while minimally violating user preferences. Through extensive simulation and real-world experiments that consider worst-case jailbreaking attacks, we demonstrate that RoboGuard reduces the execution of unsafe plans from 92% to below 2.5% without compromising performance on safe plans. We also demonstrate that RoboGuard is resource-efficient, robust against adaptive attacks, and significantly enhanced by enabling its root-of-trust LLM to perform CoT reasoning. These results underscore the potential of RoboGuard to mitigate the safety risks and enhance the reliability of LLM-enabled robots.


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机器人(英语:Robot)包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗,机器猫等)。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议,有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中,机器人指能自动运行任务的人造机器设备,用以取代或协助人类工作,一般会是机电设备,由计算机程序或是电子电路控制。

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