Open Source Robotics

精選高品質的開源機器人專案、工具與軟體,推動機器人社群向前發展。

VLA

  • 又稱: Vision-Language-Action Model, Vision-Language-Action
  • 類別: Learning & autonomy › Foundation models
  • 標籤: foundation-model, robot-learning, multimodal

把視覺、語言理解與機器人動作生成結合在統一架構中的基礎模型。

定義

視覺-語言-動作(VLA)模型是一類基礎模型,把視覺感知、語言理解與動作生成能力結合在單一的神經網路架構中。

VLA 以大量機器人示範資料集訓練,這些示範都配有自然語言指令。這讓它們能夠:

- 理解來自攝影機的視覺觀測 - 解讀自然語言指令 - 產生適當的機器人動作

VLA 代表朝向通用機器人智慧邁出的重要一步,因為它們不需要針對特定任務重新訓練,就能泛化到新的任務與環境。

為何重要

視覺-語言-動作模型這種架構,讓人可以用日常語言告訴機器人要做什麼,機器人隨即去做,不需要程式設計師撰寫特定任務的策略。它之所以重要,是因為它改變了機器人能力的來源:不必再針對每個任務設計行為,而是微調一個已經從網路規模預訓練中理解視覺世界的模型。這份繼承正是重點所在:VLA 往往能對機器人訓練中從未見過的物體做出合理的動作,因為它曾在網路上見過那個物體。

主要應用

  • 以語言指揮的操作:執行以日常語言表達的指令
  • 旨在適用於多種任務而非單一任務的通用策略
  • 跨形態轉移,把同一個模型套用到形狀不同的機器人上
  • 少樣本任務學習,從少數幾次示範適應新任務
  • 家用與服務型機器人,物體種類之多讓人工設計難以應付
  • 研究基準,因為開放的 VLA 如今已是標準的比較對象

實際應用

RT-2 確立了做法:取一個以網路圖片與文字預訓練的視覺語言模型,再以機器人軌跡共同微調,讓它把動作當成另一種標記輸出。OpenVLA 做出了開放權重的版本,也是大多數人實際使用的基礎,而 pi0 系列則改用流匹配,以實現更平滑、更高頻率的連續控制。實務上的限制是推論速度:大型模型無法以數百赫茲執行控制迴路,因此 VLA 通常輸出動作區塊,再交由較低層的控制器執行。

常見誤解

  • VLA 是接上機器人的語言模型:動作預測是與感知聯合訓練的,不是事後才加上去
  • VLA 能泛化到任何事物:它們在物體與措辭上的泛化遠勝早期策略,但超出訓練時的技能分布仍會失敗
  • 模型越大就越好:推論延遲直接限制控制頻率,較慢的模型反而可能控制得更差
  • 它們免除了對示範的需求:機器人資料仍是稀缺且昂貴的要素

誰需要了解

  • 任何在關注機器人學習發展方向的人,因為 VLA 主導了當前的研究
  • 在傳統處理流程與學習而得之通用策略之間做選擇的工程師
  • 挑選基準或要微調之基礎模型的研究人員
  • 評估「能理解自然語言」之機器人相關宣稱的採購者
  • 剛進入機器人學習領域的學生,這些是其中的參考架構

相關技術

  • 視覺語言模型(VLM)
  • RT-2 與 RT-2-X(Google DeepMind)
  • OpenVLA
  • 行為複製
  • 擴散策略
  • Transformer 架構
  • CLIP 與 SigLIP 視覺編碼器
  • 動作標記化與動作分塊

相關術語

  • VLM
  • Foundation Model
  • Imitation Learning
  • Diffusion Policy

相關專案

  • GENESIS: World's fastest physics engine: 43M FPS for embodied AI learning
  • LingBot-Map: Streaming 3D reconstruction from one camera: pose and depth for every frame, live
  • OpenPI: Physical Intelligence VLA foundation models for general robot control
  • Rerun: Time-aware visualizer and data store for multimodal robotics data
  • NVIDIA Isaac GR00T: NVIDIA open foundation model for humanoid robot reasoning and skills
  • OpenVLA: 7B-parameter Vision-Language-Action model for robotic manipulation

影片

  • LLMs Meet Robotics: What Are Vision-Language-Action Models?: Ilia

維基百科

  • 视觉-语言-动作模型

連結

  • OpenVLA Paper: https://openvla.github.io/

本網站需要 JavaScript 才能正常運作。請啟用 JavaScript 以瀏覽我們的開源機器人專案。