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
找方案12 小时前
2056台机器人北京集结,世界人形机器人运动会开赛
机器人·具身智能·人形机器人·机器人运动会·vla大模型·冰丝带
恒锐丰小瑞12 小时前
率能SS8841T 40V/2.5A/双通道H桥驱动芯片,PWM控制接口与低导通电阻(350mΩ),用于POS打印机/安防相机/机器人
单片机·嵌入式硬件·机器人
lancyu12 小时前
关于多轮对话机器人的上下文Token优化和解决方案
人工智能·python·深度学习·机器学习·chatgpt·机器人·prompt
YQ_0117 小时前
Autoware NDT 独立定位模块
机器人
机器人梦想家17 小时前
具身机器人视觉服务的异步回调与并发控制
数据库·算法·机器人
TMT星球17 小时前
伽利略机器人亮相WRC 2026,突破形态局限发布“陆行具身系统”Galileo X
大数据·人工智能·机器人
老兵发新帖18 小时前
快速理解机器人各个坐标系的关系
机器人
老兵发新帖19 小时前
机器人坐标系:各坐标系分别是谁在用,会影响谁?
机器人
极客互动API20 小时前
企业微信 iPad 协议消息接口开发:文本 / 图片 / 群发消息的统一封装
人工智能·ios·微信·机器人·企业微信·ipad
老兵发新帖1 天前
机器人坐标系中:odom主要是做代价地图用?
机器人