¿Alguna forma de ejecutar comandos de shell en Android mediante programación?

Bien, esto es exactamente lo que funcionó para mí en caso de que alguien lo necesite en el futuro... :)

Rodear en intentar y atrapar

try {
    Process process = Runtime.getRuntime().exec("top -n 1 -d 1");
    BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}

Consulte Log Collector como ejemplo. Aquí está el archivo relevante.

La clave está aquí:

ArrayList<String> commandLine = new ArrayList<String>();
commandLine.add("logcat");//$NON-NLS-1$
[...]

Process process = Runtime.getRuntime().exec(commandLine);
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(process.getInputStream()));