VIMA:多模态提示的通用机器人操纵

机器人任务的表述有三种形式,分别是模仿one-shot演示、跟随语言指令、以及实现视觉目标。然而,这三种方式处理的任务不同,且模型也不同。基于提示的学习在自然语言处理领域展现了通用能力,单个模型可以处理各种各样的任务。VIMA是一个机器人领域的通用智能体,基于多模态提示学习的transformer架构。VIMA这篇论文的主要贡献有:

多模态提示范式:把机器人操纵任务转化为序列建模问题。

大规模benchmark:系统性评估智能体的扩展性和泛化性。

多模态提示机器人智能体:拥有处理多任务和零样本泛化的能力。

图1 任务说明的多模态提示

多模态提示

作者们认为各种各样的任务说明范式可以被多模态提示初始化。确切的说,多模态提示被定义为任意交叉的文本与图片的有序序列,可见图1所示。其中,元素。

主要考虑的任务有6中,分别是

简单的物品操纵

实现视觉目标

新颖概念理解

one-shot视频模仿

满足视觉约束

视觉推理

VIMA-Bench

由于只有特定任务的benchmarks,所以提出了VIMA-Bench。该Benchmark的形成是由收集对象与文本对形成提示对,从而扩展Ravens机器人仿真器得到。同时,基于特权信息获得仿真环境中专家演示数据。在仿真环境中,智能体的观测空间由前向RGB图片和自顶向下视角的图片构成;动作空间由关节位置构成;奖励函数为0-1奖励,只有完成任务才有奖励。

如图2所示,作者们设计了4级评估协议,系统探索了智能体的泛化能力。

图2 评估协议

VIMA

为了学习一个高效的多任务机器人策略,设计了一个多任务编码-解码架构和以对象为中心的智能体,可见图3所示。

图3 VIMA架构

确切的说,策略由多模态提示和历史为输入。对于多模态提示,利用预训练模型T5进行编码。对于解码,利用多模态提示编码于交互数据和观测之间的交叉注意力生成动作序列。VIMA通过从有界box坐标和裁剪RGB patches计算tokens的方式得到对象为中心的表示。

Tokenization:三种类型的数据需要tokenization,分别为文本、单个对象的图片、桌面场景图片。对于文本,利用预训练T5的tokenizer和词embedding获得词tokens。对于全景图片,首先利用微调后的Masked R-CNN抽取单个对象,然后对每个对象的有界box和裁剪图片进行编码,分别使用了有界box编码器和ViT。对于单个对象的图片,利用ViT得到编码。最后,tokens以特定准则,通过预训练T5编码器编码提示。同时,为了使模型能够容纳新的模态,在非文本tokens与T5之间增加了MLP。

相关推荐
蒸汽求职3 小时前
机器人软件工程(Robotics SDE):特斯拉Optimus落地引发的嵌入式C++与感知算法人才抢夺战
大数据·c++·算法·职场和发展·机器人·求职招聘·ai-native
KOYUELEC光与电子努力加油7 小时前
JAE日本航空端子推出支持自走式机器人的自主充电功能浮动式连接器“DW15系列“方案与应用
服务器·人工智能·机器人·无人机
feasibility.10 小时前
DreamZero技术解析:当世界模型成为机器人“物理大脑”
论文阅读·人工智能·机器人·零样本·具身智能·vla·世界模型
maxmaxma12 小时前
ROS2机器人少年创客营:Python第三课
开发语言·python·机器人·ros2
Tisfy12 小时前
LeetCode 3418.机器人可以获得的最大金币数:动态规划
leetcode·机器人·动态规划
kobesdu13 小时前
ROS Flutter GUI App:跨平台机器人可视化控制界面使用记录
flutter·机器人·ros
kobesdu14 小时前
LeRobot “机器人万能接口”:现状与前沿进展
机器人·ros
u868815 小时前
MaixinVoiceAI 3.0家电售后电话报修机器人解决方案
人工智能·机器人·大模型电话对接·coze 智能体接入电话·ai语音智能体
manyikaimen15 小时前
博派智能-运动控制技术-RTCP-五轴联动
c++·图像处理·qt·算法·计算机视觉·机器人·c#
才兄说16 小时前
机器人二次开发数据中心巡检?人力省60%
机器人