自然语言指令执行机器人控制策略GRIF

无人机顶会顶刊2024 Science RoboticsIEEE Transactions on Robotics(TRO)IEEE Transactions on Automation Science and Engineering(TASE)IEEE Robotics and Automation Letters(RA-L)Journal of Field Robotics(JFR)IROS CoRL ICRA版权归版主所有。 阅读详情

一、研究背景

  这篇论文的研究背景集中在如何利用自然语言来提高机器人的操作指令理解和执行能力。自然语言作为一种直观且易于通用的交互形式,理论上可以极大地提高机器人系统的可用性和灵活性,使非专业用户也能有效地控制和指导机器人。

二、当前难点

  1. 数据获取和标注的困难:
  • 机器人执行任务通常需要大量的训练数据,尤其是带有自然语言标注的示范数据。这种数据的获取不仅耗时耗力,成本也非常高昂。此外,自然语言的多样性和复杂性意味着为每一个可能的任务或指令生成准确的标注是一个巨大的挑战。
  1. 语言与动作映射的复杂性:
  • 将自然语言指令转化为机器人的具体动作涉及复杂的语义理解和任务规划。机器人需要不仅理解指令的字面意义,还要根据上下文环境解释其隐含的任务意图,这在技术上是非常具有挑战性的。
  1. 模型的泛化能力不足:
  • 现有的机器人控制模型往往难以应对训练数据之外的新场景或新指令。这主要是因为这些模型在特定数据集上过度优化,缺乏足够的泛化能力,不能适应多变的现实世界环境。
  1. 计算资源的需求:
  • 高效的自然语言处理和复杂的任务规划通常需要大量的计算资源。这在资源受限的实际应用中,如移动机器人或边缘计算设备上,可能成为制约技术应用的瓶颈。
  1. 半监督学习方法的开发:
  • 如何有效地利用未标注的数据来改进机器人的学习过程是一个关键问题。虽然未标注数据相对容易获得,但如何从这些数据中学习到有用的信息,以及如何将这些信息与少量标注数据结合起来提高学习效率和效果,都是当前研究中的难点。

三、技术方案

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

  本文提出的方法名为“Goal Representations for Instruction Following”(GRIF),这是一种半监督学习策略,旨在解决机器人如何根据自然语言指令执行任务的问题。该方法特别关注如何在有限的标注数据和大量未标注数据的情况下,训练机器人执行复杂任务。以下是该方法的详细技术路线:

  1. 联合图像和目标条件策略

  GRIF 方法的核心在于通过联合图像和目标条件策略的方式,来构建一个可以响应自然语言指令的机器人控制系统。这一策略允许模型在理解自然语言的同时,也能对视觉目标进行响应。这种方法的优势在于它能够利用大量的未标注视觉数据(如图像或视频),通过后设标注(hindsight labeling)来增强语言理解的训练。

  1. 对比学习与任务表示的对齐

  该方法通过对比学习对任务的语言和图像表示进行显式对齐。对比学习是一种强大的无监督学习技术,用于学习两个相似或相关样本之间的区别。在GRIF中,这种技术被用来确保语言指令和与之对应的图像目标状态之间的表示是一致的。这一步骤关键地帮助模型理解和转化语言指令为具体的机器人动作。

  1. 利用预训练的视觉-语言模型(如CLIP)

  文章中还探讨了如何将预训练的视觉-语言模型(例如OpenAI的CLIP)集成到机器人的学习过程中。这些模型在跨模态(视觉和语言)理解方面表现出色,可以通过迁移学习的方式来增强机器人对自然语言的理解能力。特别是,预训练模型的知识被用来改进任务表示,以及提高模型在新场景和指令上的泛化能力。

  1. 半监督学习的策略实施

  在半监督学习的框架下,GRIF利用少量的带标注数据和大量的未标注数据来训练策略。通过这种方式,模型不仅学习到如何基于标注数据执行任务,还能从未标注数据中学习视觉和行为的一般模式,从而在未见过的任务上表现更好。

  1. 行为克隆和模仿学习

  最后,该方法还包括利用行为克隆(behavior cloning)技术,即直接从人类的示范中学习任务执行策略。这种技术帮助模型快速学习特定的任务操作,同时保持对语言指令的响应性。

  总体而言,GRIF方法通过这些创新的技术步骤,提供了一种强大的解决方案,以提高机器人根据自然语言指令执行物理任务的能力,特别是在数据标注有限的情况下。这种方法的实现有望推动机器人技术在多样化应用场景中的广泛应用。

四、实验结果

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

参考文献

[1] Myers V, He A W, Fang K, et al. Goal representations for instruction following: A semi-supervised language interface to control[C]//Conference on Robot Learning. PMLR, 2023: 3894-3908.

【机器人顶会 CoRL 2025 best paper 完整分析】从 π0.5 到 LocoFormer:Awards 八强深析——通用机器人三大突破与“伯克利系”现象 面向“机器人 × 机器学习”交叉的旗舰型会议之一的CoRL 2025(Conference on Robot Learning)定于 2025 年 9 月 27–30 日在韩国首尔举行(在 Google Scholar Metrics(Robotics 类) 中,CoRL 与 RA-L、ICRA 等并列位居前列,体现出稳健的学术可见度与引用表现)。今年与 IEEE-RAS Humanoids 2025 同馆同周联办,形成“机器人学习 + 人形机器人”的组合场景,便于学术与产业在同一平台上交流与展示。 阅读详情

相关推荐

提示词编程语言的编译原理:从自然语言到AI指令

《提示词编程语言的编译原理:从自然语言到AI指令》 关键词:编译原理、提示词编程语言、自然语言处理、AI指令、代码生成 摘要:本文旨在探讨提示词编程语言的编译原理,从自然语言到AI指令的转换过程。通过逐步分析编译过程的基

AI天才研究院 1164

CoRL 2023 获奖论文公布,manipulation、强化学习等主题成热门

今年有了非常多的突破性进展,作为机器人学与机器学习交叉领域的全球顶级学术会议之一,CoRL也得到了更多的关注。CoRL 是面向机器人学习的顶会,涵盖机器人学、机器学习和控制等多个主题,包括理论与应用。今年的CoRL 2023共有199 篇论文入选,热门主题包括控制、强化学习等。大会已经于上周11 月 6 日- 9 日在美国亚特兰大举行,在本次大会上,公布了最佳论文奖、最佳学生论文奖、最佳系统论文奖等奖项。

学姐带你玩AI的博客 1337

Java实现双色球&大乐透随机选号算法——原理详解与代码实战

掌握核心语法:集合操作、随机数生成、排序。贴近实际场景:将编程知识应用于生活问题的解决。

wangchl0932的博客 4979

CoRL2025 爆火!12 篇 Oral 论文拆解具身智能突破:灵巧抓取、仿人平衡,真实机器人任务成功率飙升

CoRL 2025(Conference on Robot Learning 2025)作为聚焦机器人与机器学习交叉领域的旗舰会议,近日于 2025 年 9 月 27 日至 30 日在韩国首尔 COEX 会展中心举办CoRL与同馆联办形成 “机器人学习 + 人形机器人” 的交流场景,会议主题涵盖操作、感知、规划与安全、运动控制、人形机器人与硬件等方向,9 月 27 日为工作坊,28 日至 30 日为主会。下面我给大家介绍几篇精彩的Oral论文~有需要更多CoRL2025会议论文可领取。

2501_93430156的博客 1627

【知识图谱】一文看懂知识图谱的搭建实践与科普教程(5万字完结篇)

所有可能的实体对:(“Mate40”,“华为”), (“Mate40”,“手机”), (“华为”,“手机”)。送入关系模型分类,预期输出 (“Mate40”,“华为”): 品牌, (“Mate40”,“手机”): 属于类别, (“华为”,“手机”): 无关系。,定义了图谱中概念和关系的类型层次结构,相当于知识图谱的“纲领”和“schema”。训练完成后,当模型看到新的句子,比如“苹果的MacBook笔记本性能强大”,识别出实体“苹果”(品牌)和“MacBook”(产品)后,就能正确输出关系“品牌”。

weixin_41645791的博客 2614

Appsflyer S2S事件上报实战:从参数获取到避坑指南(附Firebase对比)

本文详细解析了Appsflyer S2S事件上报的实战技巧,包括核心参数获取、测试环境搭建、生产环境最佳实践以及高级场景处理。通过对比Firebase的事件上报机制,帮助开发者高效避坑并优化数据上报流程,提升应用分析与营销效果。

egg99的博客 885

横扫6个SOTA,吊打强化学习,谷歌最强行为克隆算法登CoRL顶会,机器人干活10倍速

谷歌团队在CoRL 2021上提出了一种隐式行为克隆 (Implicit BC) 算法,该方法在7项测试任务中的6项上优于此前最佳的离线强化学习方法(Conservative Q Learning)。Implicit BC在现实世界中表现也得特别好,比基线的显式行为克隆(explicit BC)模型好10倍尽管过去几年中,机器人学习取得了相当大的进步,但在模仿精确或复杂的行为时,机器人代理的一些策略仍难以果断地选

机器学习社区 1257

【教程4>第1章>第11节】使用MATLAB快速产生批量verilog语句加快FPGA开发

...........如果手动写,那么就非常麻烦,这个时候,我们借助matlab,则可以快速生成上述类型的verilog程序,我们编写如下的MATLAB语句。\n");\n");end。

FPGA/MATLAB学习教程/源码/项目合作开发 1241

科研成果合辑 | CoRL 2024顶会成果速览(上)

科研成果合辑 | CoRL 2024顶会成果速览(上) 茶园清华大学交叉信息研究院2024年10月24日 15:24北京 - CoRL 2025论文发布合辑- 科研成果速览 在即将举行的机器人研究领域的顶级学术会议2024 Conference on Robots Learning中,清华大学助理教授赵行、高阳、陈建宇、许华哲各研究组共计发布9项最新科研成果。人形机器人跑酷,带有基础先验的强化学习框架,通过层次化的机器人变压器模型增强机器人操作

具身机器人和通用AI 1692

【24届数字IC秋招总结】正式批面试经验汇总6——禾赛

15、ahb写或者读的数据存储起来了嘛,ahb读的话,apb这边是怎样的。19、覆盖率收集的时候有没有哪些是很难收集到的,然后写了定向测试。2、C++有学过嘛 还记得C++的什么内容 C++成绩多少。12、config_db机制用过嘛 四个参数的含义。8、脚本语言有学过嘛 简单学过 简单是指代码数少嘛。13、run_phase和mian_phase的区别。10、覆盖机制的创建方法 ,是不是覆盖用的很少。6、call_back机制记得哪些细节的东西。9、uvm实战学了哪些章节 印象深刻的章节。

qq_42135020的博客 1083

virtuoso:layout如何做flat修drc

有些drc在virtuoso layout中修更节省时间,比如遇到一些via array需要做删改时,发现工具把via array做成了一个cell,如图。去改cell可能会影响很多via,所以最好的办法是做flat,去调整cut,比如删除。我正在「拾陆楼」和朋友们讨论有趣的话题,你⼀起来吧?

m0_61544122的博客 342

机器人领域最好的会议是什么?

点击下方卡片,关注「3D视觉工坊」公众号选择星标,干货第一时间送达编辑:3D视觉工坊扫描下方二维码,加入3D视觉知识星球,星球内凝聚了众多3D视觉实战问题,以及各个模块的学习资料:近20门视频课程(星球成员免费学习)、最新顶会论文、计算机视觉书籍、优质3D视觉算法源码等。想要入门3D视觉、做项目、搞科研,欢迎扫码加入!回答一作者|叶小飞https://www.zhihu.com/question/...

3D视觉工坊 1万+

【49】软考软件设计师——冲刺复盘:高频易错点与应试策略|复盘清单+应试技巧

本文是《软件设计师·50讲通关|从零基础到工程师职称》专栏第49篇,属于**模块六:冲刺与模拟**终篇,聚焦考前最后阶段的“精准复盘+应试提分”。全文围绕“高频易错点清零、答题时间优化、应急处理落地”三大核心,梳理9大知识领域的典型易错点(附避坑技巧)、优化版答题时间分配(含取舍策略)、考中全场景应急方案,配套可直接使用的“复盘清单”和“应试技巧手册”,帮助考生在最后阶段查漏补缺、固化得分逻辑,避免因低级错误丢分,以“稳、准、快”的状态应对考试。下一篇第50篇(终章)将进行全专栏知识体系回顾、考试策略总结

专注于人工智能、软件开发、工控自动化、工厂数字化及智能化等领域,希望和大家共同进步! 440

【招聘推荐】阿里巴巴-强化学习领域研究助理/实习生招聘

深度强化学习实验室作者:阿里巴巴授权DeepRL-Lab发布编辑:DeepRL阿里巴巴强化学习招聘工作职位:研究助理、实习生工作地址:杭州工作职责:负责强化学习前沿算法的创新研究与探索,...

深度强化学习实验室:一个“开源开放、共享共进”的强化学习学术组织。 1166

Python爬虫教程:爬取法院司法拍卖数据全流程实战(附反爬+数据分析方案)

Python爬虫爬取法院司法拍卖数据的核心是模拟真人行为规避反爬+精准解析页面数据+合理处理数据。新手不用一开始就追求高级的反爬技巧和复杂的数据分析,先把基础的分页爬取和数据保存功能跑通,再逐步优化。我做的这个工具现在每周帮朋友爬取全国10个城市的法拍房数据,自动生成分析报告,他说这让他的投资决策效率提升了一倍。如果你们在开发过程中遇到问题,比如反爬失败、数据解析错误,都可以在评论区留言,我会尽力解答。后续我还会出一期爬取京东司法拍卖数据的教程,帮助大家获取更多的法拍数据来源。

专注于Python爬虫开发,分享爬虫技巧、项目实战与反爬经验,使用Scrapy、BeautifulSoup等工具,解决数据抓取难题。 2179

C# WinForm 基于DirectShow.dll编写的程序,可边预览边保存视频,音频和图片

基于微软的DirectShow.dll的二次开发1.自动识别连接的摄像头跟麦克风且可以对其进行选择(默认选中第一个)2.可录制wmv和avi两种格式的视频并且都带有音频,avi可以录制的分辨率和帧数进行选择,wmv默认进行了淸晰度优化如不喜欢可去除代码中有相关提示3.可在预览点开之后进行拍照,也可边录制视频边拍照4.添加了视频和音频的压缩功能(酌情使用)这次二次开发发现C#对DirectShow的相关信息太少,这次做完也不敢藏私共享出来,还望大家指正

上交大校友获最佳论文,机器人顶会CoRL 2022奖项公布

来源:机器之心自 2017 年首次举办以来,CoRL 已经成为了机器人学与机器学习交叉领域的全球顶级学术会议之一。CoRL 是面向机器人学习研究的 single-track 会议,涵盖机器人学、机器学习和控制等多个主题,包括理论与应用。2022年的CoRL大会于12月14日至18日在新西兰奥克兰举行。本届大会共收到504篇投稿,最终接收34篇Oral论文、163篇Poster论文,接收率为39%。...

深度学习技术前沿 449

计算机控制技术及应用

《计算机控制技术及应用》通过总结作者的科研成果和吸收国内外的先进理论、方法和技术,以计算机控制系统的网络化、开放化、智能化和集成化发展趋势为主线索,主要介绍计算机控制系统的基本概念和计算机控制系统的典型形式,计算机控制系统的数学描述与基本分析方法,以及数字PID控制器、最少拍控制系统、达林算法、状态变量设计法等设计方法及其各种改进算法。重点突出计算机控制系统输入输出通道接口的设计方法和典型控制系统的设计案例与实现方法等。

重磅!CoRL 2024顶刊会议 清华大学高阳研究组发布“基于大模型先验知识的强化学习”

不过研究人员也表示,当前RLFP框架仍依赖于人类工程来设计低层次技能和提示,并未真正完成自主生成的技能,此外,当前实验中使用的先验知识主要来自预训练的模型,并未打通网络端,在线获取或更新更加先进的知识。样本和函数复杂是制约强化学习在机器人交互当中的主要影响因素,在样本的获取方面,强化学习通常需要数百万次与环境的交互才能学会解决复杂任务,这在现实世界中是不切实际的。通过结合这些先验知识,RLFP框架能够提升强化学习的样本效率,减少对人类设计的奖励函数的依赖,同时对先验知识的形式具有一定的鲁棒性。

weixin_44887311的博客 1131

怀旧版电脑GBC模拟器

再现原版GBC掌机的界面,电脑运行连游戏界面都一样大小,很怀旧,很真实,(英文版)强烈推荐,很小的文件,很难才找到的。

假人有限元模型

假人模型,车辆碰撞假人有限元模型,适合做乘员安全的研究者利用

机器人领域的国际会议简介 机器人学术会议

作为刚入行的小白,自己了解有限,根据自己的理解整理一下,欢迎大家补充,有问题欢迎交流指正 仅供各位投稿时参考,并不是排名会议好与不好,实际上录用相对简单一些的会议,也会有很多引用量很高,很有价值的成果,另外,一些控制领域的顶级会议比如:IFAC world congress,ACC,CDC也会收录机器人的文章,但是由于本人了解有限,没有总结在内,一些偏重于人工智能和模式识别的会议,还有无人车等领...

Morty 的挖坑记录 1万+

CoRL2024 聚焦「视听触感官」协同配合的具身智能操作

本文借鉴人类的基于阶段理解的多感官感知过程,提出了一个由阶段引导的动态多传感器融合框架 MS-Bot,旨在基于由粗到细粒度的任务阶段理解动态地关注具有更高质量的模态数据,从而更好地应对模态时变性的挑战,完成需要多种传感器的精细操纵任务。我们还放松了对阶段边界附近的样本上的相邻阶段分数惩罚,从而实现软约束效果,得到更平滑的阶段预测。如图 4 所示,MS-Bot 准确地预测了任务阶段的变化,并且得益于模型中由粗到细粒度的任务阶段理解,三个模态的注意力分数保持相对稳定,表现出明显的阶段间变化和较小的阶段内调整。

weixin_44887311的博客 691

清华大学获X-Embodiment最佳论文奖,机器人顶会CoRL 2024

来源:AI科技评论作者丨刘洁编辑丨岑峰来自清华大学的高阳团队在最新一届机器人顶级会议 CoRL 2024(Conference on Robot Learning)中荣获 X-Embodiment Workshop最佳论文奖。CoRL 是全球机器人学习领域的顶级学术会议,每年汇聚来自全球顶尖学府的创新研究,评选出的最佳论文通常代表着前沿技术与重大突破。清华团队此次获奖的论文标题为《Data Sca...

深度学习技术前沿 880

自动驾驶与CV、具身智能领域 | CCF-A到C的主流期刊与会议汇总(近60个)

今年的自动驾驶与计算机视觉相关的会议/期刊不少,正在做科研或者准备毕业需要的小伙伴注意了,一定要选择适合自己的会议和期刊,抓对方向努力。今天也为大家盘点下CCF认定的C到A类相关的会议和期刊,强烈建议收藏;如果您需要任何论文辅导相关需求,欢迎联系我们:重磅!自动驾驶之心论文辅导来啦(近40+方向,顶会/顶刊/SCI/EI/中文核心/申博等)CCF-A类(顶级会议/期刊)会议(Conferences...

CV_Autobot的博客 3920

CoRL 2025 Oral 论文盘点:17 篇代表作带你看机器人学习新趋势

在 2025 年的 CoRL 上,共有42 篇 Oral 论文脱颖而出(仅占总投稿的 5% 左右),涵盖了操作与模仿学习、感知、规划与安全、运动控制、人形与硬件五大主题。我们从中挑选了17 篇已经公开的研究进行盘点,内容横跨人形机器人、腿足机器人、大模型驱动的操作、多模态感知,以及安全与鲁棒规划等多个方向。为什么值得关注这些论文?● 研究者可以从中看到最新的方法突破与可借鉴的基线;● 工程实践者可以了解从仿真到真实落地的关键技术;● 更广泛的读者则能把握机器人智能的整体趋势,理解大模型与硬件结合正在走向何处

soaring_casia的专栏 2698

顶会CoRL 2023获奖论文出炉!华人团队获最佳论文、最佳系统论文!

点击下方卡片,关注“CVer”公众号AI/CV重磅干货,第一时间送达点击进入—>【计算机视觉和Transformer】交流群转载自:机器之心| 编辑:小舟、娄佳琪扫码加入CVer知识星球,可以最快学习到最新顶会顶刊上的论文idea和CV从入门到精通资料,以及最前沿项目和应用!发论文,强烈推荐!聚焦大模型+机器人。自 2017 年首次举办以来,CoRL 已经成为了机器人学与机器学习交叉领域的...

阿木寺的博客 2509

自然语言生成:让机器人讲话

1.背景介绍 自然语言生成(NLG, Natural Language Generation)是人工智能领域的一个重要研究方向,它旨在让计算机生成自然语言文本,以便与人类进行自然语言交互。自然语言生成的应用非常广泛,包括机器人对话系统、文本摘要、文本翻译、文章生成等。在这篇文章中,我们将深入探讨自然语言生成的核心概念、算法原理和实例代码。 2.核心概念与联系 自然语言生成的核心概念包括: ...

AI天才研究院 908

盘点|2025CoRL顶级机器人学习会议无人机前沿研究

为此,该研究提出了一种基于模仿学习的解决方案,旨在训练一个神经网络来模仿名为TOPPQuad的、基于模型的、高精度的规划器,从而大幅加速轨迹的生成过程。为解决此问题,研究者提出了分层协同自博弈框架,一种分层强化学习方法,它将复杂的控制策略分解为两个层次:一个负责团队战术的、中心化的“事件驱动式”高层策略,以及一个负责具体飞行动作的、去中心化的底层。2025年,在顶级机器人学习会议CoRL上,研究者们聚焦于两大核心议题的探索:一是群体智能的涌现与物理协同的深化,二是个体能力的极限探索与交互范式的革新。

soaring_casia的专栏 1145

Google和普林斯顿大学联合发表CoRL论文:寻求帮助的机器人-大型语言模型规划者的不确定性对齐

文章介绍了一种名为KnowNo 的框架,用于测量和对齐基于大型语言模型(LLM)的规划器的不确定性,这样他们就知道什么时候它们不知道,并在需要的时候寻求帮助。通过各种模拟和真实机器人设置的实验,涉及不同模糊模式的任务(例如,从空间到数字的不确定性,从人类偏好到Winograd 模式)表明,KNOWNO在提高效率和自主性方面优于现代基线(可能涉及集成或广泛的提示调整),同时提供正式保证。此外,KNOWNO的目标成功率保证机制使其不受特定LLM的影响,因此可以在不同的LLM 上实现一致的结果。

weixin_44887311的博客 1322
上一篇: 具身指令跟随模型LACMA
下一篇: BERT应用——文本相似度计算
晓shuo
晓shuo 优质创作者: 人工智能技术领域 优质创作者: 人工智能技术领域
博客等级 码龄6年 4万+粉丝 113原创
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付:10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

晓shuo

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付:¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足,请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值