【机械臂】【总览】基于VLA结构的指令驱动式机械臂

系列概述

临近本科毕业,考虑到未来读研的方向以及自己的兴趣方向,我选择的课题大致为"基于VLA结构的指令驱动式机械臂仿真系统的实现"。

为什么说是VLA(Vision-Language-Action)"结构",因为就目前而言,我认为在目前剩下的几个月时间内从0实现一个正儿八经的VLA模型,所需要的时间、资金、模型资源的获取都是比较麻烦的。因此,我选择使用ROS2+LLM+视觉算法来实现一个"伪VLA"结构,就目前阶段(开题一个月)而言,我能给出的场景示意如下:

场景:指令输入"机械臂将蓝色方块夹起放到红色圆柱体上面",系统接收指令后,先通过视觉模块确定当前系统中各个物体的坐标,再通过开源大模型,结合已知坐标信息,通过预设的prompt生成动作序列,作为参数送入ROS2架构下的启动文件中,实现动作行为在gazebo下的仿真。

当前阶段我能给出粗糙的逻辑示意图如下:

接下来,我将给出目前阶段我所计划的步骤实现,之后该系列的博客都会依照下面的框架进行更新。由于我也是初次入门ROS2以及深度学习相关的内容,所以本系列博客更多的充当学习笔记的作用,在书写过程中难免会出现错误以及天真的理论理解,还请各位指正。

我将该项目的实现分成下面几个步骤(每个步骤下的博客会一步一步地更新):

  1. 实现机械臂在ROS2+Gazebo环境下的控制、仿真。目标效果是给出任意坐标的方块,机械臂要能稳定的抓取,并放置到指定的坐标。

该步骤博客目录如下:

https://blog.csdn.net/m0_75114363/article/details/156164226?spm=1001.2014.3001.5501
https://blog.csdn.net/m0_75114363/article/details/156166592?spm=1001.2014.3001.5502

  1. 加入视觉模块与算法。目标效果是在仿真环境下,对于随意放置的方块,视觉系统需要计算出其真实坐标给予机械臂控制模块,使得机械臂能够实现对其的抓取与放置。

  2. 加入视觉模块与算法。目标效果是在仿真环境下,对于随意放置的方块,视觉系统需要计算出其真实坐标给予机械臂控制模块,使得机械臂能够实现对其的抓取与放置。

该步骤博客目录如下:

  1. 加入LLM(本地部署或使用API)。目标效果是对于输入的任意文本指令,LLM能根据预设的prompt,结合视觉系统给予的信息,给予执行模块对应的动作序列,使得机械臂正确地实现输入的文本指令想达到的效果,实现V-L-A的完整交互。

该步骤博客目录如下:

  1. 实现整体系统的优化与完善,包括基于QT搭建软件前端、优化模型外观、加入更复杂的机械臂、实现更复杂的指令解析与运行。

该步骤博客目录如下:

我所使用的环境如下:

  1. 系统:Ubuntu22.04

  2. ROS2: humble

项目地址:

https://github.com/Dukiyaaa/Cmd2Action


总结

本篇博客为该系列的总览,主要讲述了该项目的大致组成,后续我会持续更新系列内容,充当学习分享,如有谬误,欢迎指正。

相关推荐
啥都想学点2 分钟前
关于制作技术视频讲解的问卷调查
python
喵手2 分钟前
Python爬虫实战:博物馆官网的“展览预告/正在热展”栏目,抓取展览名称、精确展期、具体展厅位置以及票务/预约规则(附CSV导出)!
爬虫·python·爬虫实战·零基础python爬虫教学·博物馆信息采集·采集展览预告/正在热展等·采集数据csv导出
喵手3 分钟前
Python爬虫实战:电商实体消歧完整实战 - 从混乱店铺名到标准化知识库的工程化实现,一文带你搞定!
爬虫·python·算法·爬虫实战·零基础python爬虫教学·同名实体消除·从混乱店铺名到标准化知识库
aluluka13 分钟前
Emacs折腾日记(三十六)——打造个人笔记系统
笔记·python·emacs
黎子越15 分钟前
python相关练习
java·前端·python
小白学大数据23 分钟前
实测数据:多进程、多线程、异步协程爬虫速度对比
开发语言·爬虫·python·php
小鸡吃米…32 分钟前
机器学习 - 精确率与召回率
人工智能·python·机器学习
sonrisa_40 分钟前
Python同一类不同方法中变量值的传递
开发语言·windows·python
逻极1 小时前
OpenClaw「Clawdbot/Moltbot」 深入解析:核心架构深度剖析
python·ai·架构·agent·ai编程·moltbot·openclaw
sayang_shao1 小时前
C++ ONNX Runtime 与 Python Ultralytics 库实现 YOLOv8 模型检测的区别
c++·python·yolo