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
HyperAI超神经1 小时前
未来具身智能的触觉革命!TactEdge传感器让机器人具备精细触觉感知,实现织物缺陷检测、灵巧操作控制
人工智能·深度学习·机器人·触觉传感器·中国地质大学·机器人智能感知·具身触觉
中关村科金12 小时前
中关村科金智能客服机器人如何解决客户个性化需求与标准化服务之间的矛盾?
人工智能·机器人·在线客服·智能客服机器人·中关村科金
lshzdq1 天前
【机器人】机械臂轨迹和转矩控制对比
人工智能·算法·机器人
夜幕龙2 天前
iDP3复现代码数据预处理全流程(二)——vis_dataset.py
人工智能·python·机器人
望获linux2 天前
赋能新一代工业机器人-望获实时linux在工业机器人领域应用案例
linux·运维·服务器·机器人·操作系统·嵌入式操作系统·工业控制
ai_lian_shuo2 天前
四、使用langchain搭建RAG:金融问答机器人--构建web应用,问答链,带记忆功能
python·ai·金融·langchain·机器人
我爱C编程2 天前
基于Qlearning强化学习的机器人路线规划matlab仿真
matlab·机器人·强化学习·路线规划·qlearning·机器人路线规划
野蛮的大西瓜2 天前
开源呼叫中心中,如何将ASR与IVR菜单结合,实现动态的IVR交互
人工智能·机器人·自动化·音视频·信息与通信
向阳逐梦3 天前
基于STM32F4单片机实现ROS机器人主板
stm32·单片机·机器人
朽木成才4 天前
小程序快速实现大模型聊天机器人
小程序·机器人