視覺人工智慧指南

機器人視覺-語言-動作模型

視覺-語言-動作(VLA)模型是大型神經網絡,它接收相機影像和書面指令並直接輸出機器人馬達指令。

概述

視覺-語言-動作(VLA)模型是大型神經網絡,它接收相機影像和書面指令並直接輸出機器人馬達指令。它們很重要,因為它們將基礎模型的廣泛常識帶入實體機器,讓一個模型控制機器人執行多項任務,而不是對每個行為進行手動編碼。

機器人視覺-語言-動作模型屬於電腦視覺工作流程,它解釋或產生視覺媒體以進行分析、操作和創造力。

深入探討

VLA 模型融合了三個串流:視覺(相機幀)、語言(諸如“將杯子放入水槽中”之類的目標)和動作(關節角度、夾具打開/關閉或末端執行器速度)。 Google DeepMind 的 RT-2 是一個里程碑:它採用了在網路圖像和文字上訓練的視覺語言模型,然後在機器人軌跡上對其進行協同微調,以便同一個網路可以回答「這是什麼水果?」也發出標記為文字的操作。隨後出現了 OpenVLA(7B 參數)和 Physical Intelligence 的 pi-0 等開放模型。至關重要的是,這些模型顯示了「緊急」遷移:網路知識(識別品牌徽標,理解「較小的」)進行操作,因此機器人可以概括出在機器人訓練期間從未見過的物體和指令。

技術洞察

許多 VLA 將連續動作離散化為標記,以便轉換器可以像單字一樣自回歸地預測它們。 RT-2 將每個動作維度對應到 256 個 bin 之一,並將它們作為文字字串發出。 pi-0 等較新的設計將擴散或流程匹配的「動作專家」頭部附加到凍結的視覺語言骨幹上,生成平滑的高頻動作塊(例如 50 Hz)而不是單個離散步驟,從而提高了靈活性。

掌握機器人視覺-語言-動作模型

視覺-語言-動作(VLA)模型是大型神經網絡,它接收相機影像和書面指令並直接輸出機器人馬達指令。它們很重要,因為它們將基礎模型的廣泛常識帶入實體機器,讓一個模型控制機器人執行多項任務,而不是對每個行為進行手動編碼。機器人視覺-語言-動作模型屬於電腦視覺工作流程,它解釋或產生視覺媒體以進行分析、操作和創造力。為了建立深入的理解,請將機器人視覺-語言-動作模型視為一種操作模型,而不是單一功能:定義期望的結果,澄清假設,並將系統可以可靠地完成的任務與仍需要專家判斷的任務分開。

在實踐中,使用機器人視覺-語言-動作模型的強大團隊可以平衡準確性與數據品質、照明差異和標籤一致性等操作現實。他們記錄明確的成功標準,根據實際數據和工作流程進行測試,並根據觀察到的失敗模式而不是一次性基準測試勝利進行迭代。這就是理論理解轉變為跨產品、政策和營運的持久能力的地方。

視覺人工智慧可以大規模自動化檢查、檢測和標記任務。同時,如果出處不明,肖像權和同意可能會成為法律風險。最具彈性的方法是將實驗速度與治理規則結合:運行試點、捕獲證據、發布決策日誌,並隨著模型行為、使用者期望和監管要求的發展不斷更新保障措施。

戰略影響

視覺人工智慧可以大規模自動化檢查、檢測和標記任務。

視覺人工智慧可以大規模自動化檢查、檢測和標記任務。在高品質部署中,這會轉化為可衡量的操作規則、所有權邊界和定期審查儀式,以便團隊可以增強信心,而不是擴大模糊性。

創意團隊可以透過更少的手動修改來更快地建立概念原型。

創意團隊可以透過更少的手動修改來更快地建立概念原型。在高品質部署中,這會轉化為可衡量的操作規則、所有權邊界和定期審查儀式,以便團隊可以增強信心,而不是擴大模糊性。

操作可以使用以前難以處理的影像和視訊訊號。

操作可以使用以前難以處理的影像和視訊訊號。在高品質部署中,這會轉化為可衡量的操作規則、所有權邊界和定期審查儀式,以便團隊可以增強信心,而不是擴大模糊性。

機器人視覺-語言-動作模型的未來

預計會有更大的跨實體資料集(Open X-Embodiment 工作已經匯集了來自 22 種以上機器人類型的資料),因此一種模型可以驅動手臂、人形機器人和移動底座。研究致力於實現更快的即時控制推理、更豐富的 3D 和觸覺輸入以及模型在行動之前「思考」的推理鏈。我們的目標是製定一個單一的通才政策,您可以用簡單的英語進行提示,並進行即時更正,就像與助手聊天一樣。

現實世界的實施

RT-2 使用從網路文字而非機器人演示中學到的數位控制 Google 廚房機器人“將香蕉移至數位 3”

OpenVLA,一種開源 7B 模型,經過實驗室微調,可在低成本手臂上運行桌面拾放

物理智能的 pi-0 透過將單一指令連結到許多子技能來折疊衣服和清理桌子

倉庫手臂告訴“挑選最脆弱的物品”,並從其視覺外觀推斷出哪個物品

實施模式

機器人視覺-語言-動作模型的實踐

RT-2 控制 Google 廚房機器人使用從網路文字而非機器人演示中學到的數字「將香蕉移至數字 3」。

RT-2 控制 Google 廚房機器人使用從網路文字(而不是機器人演示)中學到的數字「將香蕉移動到數位 3」。當團隊預先定義品質閾值、為邊緣情況保留人工升級路徑並隨著時間的推移追蹤生產力增益和錯誤成本時,通常會獲得更好的結果。

機器人視覺-語言-動作模型的實踐

OpenVLA 是一種開源 7B 模型,經過實驗室微調,可在低成本手臂上運行桌面拾取和放置。

OpenVLA 是一種開源 7B 模型,經過實驗室進行微調,可在低成本手臂上運行桌面拾取和放置。當團隊預先定義品質閾值、為邊緣情況保留人工升級路徑並隨著時間的推移追蹤生產力增益和錯誤成本時,通常會獲得更好的結果。

機器人視覺-語言-動作模型的實踐

物理智能的 pi-0 透過將單一指令連結到許多子技能來折疊衣服和清理桌子。

物理智能的 pi-0 透過將單一指令中的許多子技能連結在一起來折疊衣服和清理桌子。當團隊預先定義品質閾值、為邊緣情況保留人工升級路徑並隨著時間的推移追蹤生產力增益和錯誤成本時,通常會獲得更好的結果。

機器人視覺-語言-動作模型的實踐

倉庫手臂告訴“挑選最脆弱的物品”,並從其視覺外觀推斷出哪個物品。

倉庫部門告訴“選擇最脆弱的物品”,並從其視覺外觀推斷出哪個物件是團隊。當團隊預先定義品質閾值、為邊緣情況保留人工升級路徑並隨著時間的推移追蹤生產力增益和錯誤成本時,通常會得到更好的結果。

風險與防護欄

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如果出處不明,肖像權和同意可能會成為法律風險。

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模型表現可能因光照、人口統計和環境的不同而有所不同。

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除非監控置信閾值,否則誤報可能會被忽略。

實施路線圖

1

定義精確度、召回率和錯誤成本的接受標準。

定義精確度、召回率和錯誤成本的接受標準。將每個步驟視為證據門:如果不符合標準,則暫停推出,縮小差距,然後再擴大使用。

2

使用符合實際生產條件的數據進行測試。

使用符合實際生產條件的數據進行測試。將每個步驟視為證據門:如果不符合標準,則暫停推出,縮小差距,然後再擴大使用。

3

為低置信度或高影響力的預測添加人工審核。

為低置信度或高影響力的預測添加人工審核。將每個步驟視為證據門:如果不符合標準,則暫停推出,縮小差距,然後再擴大使用。

4

追蹤模型漂移並在相機或資料集變更後重新驗證。

追蹤模型漂移並在相機或資料集變更後重新驗證。將每個步驟視為證據門:如果不符合標準,則暫停推出,縮小差距,然後再擴大使用。

不斷探索