重塑3D機(jī)器人操作能力：北大與智元機(jī)器人引領(lǐng)OmniManip革新
隨著科技的發(fā)展，機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景日益廣泛，尤其是在3D機(jī)器人操作領(lǐng)域。近日，北京大學(xué)與智元機(jī)器人團(tuán)隊(duì)聯(lián)手推出的OmniManip架構(gòu)，以其獨(dú)特的創(chuàng)新性和卓越的性能，引發(fā)了業(yè)界的廣泛關(guān)注。這一創(chuàng)新不僅有望革新3D機(jī)器人操作能力，更開啟了一個(gè)全新的篇章。
OmniManip架構(gòu)的核心，是以對(duì)象為中心的3D交互基元。它將視覺語(yǔ)言模型的高層次推理能力轉(zhuǎn)化為機(jī)器人的低層次高精度動(dòng)作，從而突破了現(xiàn)有技術(shù)的限制。這種以對(duì)象為中心的設(shè)計(jì)，將機(jī)器人的操作與對(duì)象的具體形態(tài)緊密結(jié)合，使得操作更加精確和靈活。
面對(duì)大模型幻覺問題和真實(shí)環(huán)境操作的不確定性，OmniManip引入了視覺語(yǔ)言模型規(guī)劃和機(jī)器人執(zhí)行的雙重閉環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了操作性能的突破。這種設(shè)計(jì)思路，既充分利用了視覺語(yǔ)言模型的優(yōu)勢(shì)，又考慮了實(shí)際操作的現(xiàn)實(shí)需求，是一種非常具有前瞻性的解決方案。
OmniManip的關(guān)鍵設(shè)計(jì)之一，是基于視覺語(yǔ)言模型的任務(wù)解析。通過利用視覺語(yǔ)言模型強(qiáng)大的常識(shí)推理能力，將任務(wù)分解為多個(gè)結(jié)構(gòu)化階段，每個(gè)階段明確指定了主動(dòng)物體、被動(dòng)物體和動(dòng)作類型。這種分解方式，使得任務(wù)解析更加清晰和明確，為后續(xù)的機(jī)器人操作提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
此外，OmniManip還以物體為中心的交互基元作為空間約束。通過3D基座模型生成任務(wù)相關(guān)物體的3D模型和規(guī)范化空間，使視覺語(yǔ)言模型能夠直接在該空間中采樣3D交互基元，作為動(dòng)作的空間約束，從而優(yōu)化求解出主動(dòng)物體在被動(dòng)物體規(guī)范坐標(biāo)系下的目標(biāo)交互姿態(tài)。這種設(shè)計(jì)思路，充分體現(xiàn)了以物體為中心的思想，使得機(jī)器人操作更加貼近實(shí)際需求。
閉環(huán)視覺語(yǔ)言模型規(guī)劃是OmniManip的另一個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)。通過將目標(biāo)交互姿態(tài)下的主動(dòng)/被動(dòng)物體渲染成圖像，供視覺語(yǔ)言模型評(píng)估和重采樣，實(shí)現(xiàn)了視覺語(yǔ)言模型對(duì)自身規(guī)劃結(jié)果的閉環(huán)調(diào)整。這種設(shè)計(jì)，使得機(jī)器人操作更加智能和靈活，為后續(xù)的執(zhí)行提供了更好的基礎(chǔ)。
而閉環(huán)機(jī)器人執(zhí)行則是OmniManip的又一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過物體6D姿態(tài)跟蹤器實(shí)時(shí)更新主動(dòng)/被動(dòng)物體的位姿，轉(zhuǎn)換為機(jī)械臂末端執(zhí)行器的操作軌跡，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)執(zhí)行。這種設(shè)計(jì)，使得機(jī)器人能夠更好地適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境下的操作任務(wù)。
此外，OmniManip還具備通用泛化能力，不受特定場(chǎng)景和物體限制。這使得它能夠廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)景，如數(shù)字資產(chǎn)自動(dòng)標(biāo)注/合成管道，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的機(jī)器人軌跡自動(dòng)化采集。這一優(yōu)勢(shì)，無(wú)疑將大大拓展機(jī)器人的應(yīng)用范圍。
值得一提的是，智元機(jī)器人的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)將其應(yīng)用于實(shí)際場(chǎng)景中，并取得了良好的效果。他們將開源泛化操作大規(guī)模數(shù)據(jù)集和對(duì)應(yīng)的仿真評(píng)測(cè)基準(zhǔn)，這無(wú)疑將推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。
總的來(lái)說(shuō)，OmniManip架構(gòu)以其獨(dú)特的創(chuàng)新性和卓越的性能，有望引領(lǐng)3D機(jī)器人操作領(lǐng)域的新一輪革新。而這一切，都離不開北京大學(xué)與智元機(jī)器人團(tuán)隊(duì)的共同努力和創(chuàng)新精神。我們期待著他們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域取得更多的成果，為人類社會(huì)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
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