Gemini Robotics – 谷歌 DeepMind 推出的具身智能大模型

Gemini Robotics是什么

Gemini Robotics 是由谷歌 DeepMind 推出的一個基于 Gemini 2.0 的機器人項目，旨在將大型多模態模型的能力應用于物理環境。該項目包含兩個核心模型：Gemini Robotics-ER 和 Gemini Robotics。其中，Gemini Robotics-ER 是一種增強版的視覺-語言模型（VLM），具備卓越的具身推理能力，能夠理解三維空間、進行物體檢測、指向、軌跡預測及抓取等任務。而 Gemini Robotics 則是視覺-語言-動作（VLA）模型，能夠直接控制機器人完成復雜操作，展現出對物體類型和位置變化的強大適應性，并能夠執行開放詞匯的指令。經過進一步的微調，Gemini Robotics 能夠應對長時域、高靈活性的任務，如折紙或玩牌，并快速適應新任務和不同的機器人形態。

Gemini Robotics的主要功能

• 智能對話與復雜任務執行能力：
  • 高靈活性任務：包括折紙、玩牌和使用工具等。
  • 長時域任務：如打包午餐盒、制作三明治等多步驟操作。
  • 精細化操作：如使用鑷子夾取小物體、擰緊瓶蓋等。
• 強大的視覺和語言理解能力：
  • 視覺理解：能夠識別和定位場景中的物體，支持多視角理解、三維空間推理和物體檢測。
  • 語言理解：能夠理解自然語言指令，并執行開放詞匯任務。
• 環境適應與泛化能力：
  • 視覺泛化：對于場景中的背景、光照和干擾物體變化具有強大的適應能力。
  • 動作泛化：能夠適應物置和不同物體實例的變化。
  • 指令泛化：理解指令的多種表達方式，包括不同語言和拼寫錯誤的指令。

Gemini Robotics的技術原理

• Gemini 2.0 基礎模型：基于 Gemini 2.0 的擴展，提供強大的視覺和語言理解能力。
• 具身推理：Gemini Robotics-ER 是 Gemini Robotics 的擴展版本，專注于具身推理，支持理解物理世界中的三維空間、物體關系和軌跡。
• 視覺-語言-動作（VLA）模型：
  • 視覺輸入：通過攝像頭獲取場景圖像，識別物體和環境。
  • 語言指令：理解自然語言指令，并將其轉化為具體的機器人動作。
  • 動作輸出：生成機器人的動作指令，實現復雜任務。
• 數據驅動的訓練：
  • 機器人動作數據：通過真實機器人的操作數據，學習執行各種任務。
  • 非機器人數據：包括網絡圖像、文本、視頻等，提供豐富的背景知識和泛化能力。
• 架構設計：
  • 云端 VLA 主干網絡：負責處理復雜的視覺和語言推理任務。
  • 本地動作解碼器：在機器人本地運行，負責實時生成動作指令，確保低延遲和高響應性。

Gemini Robotics的項目地址

• 項目官網：https://deepmind.google/discover/blog/gemini-robotics
• 技術論文：https://storage.googleapis.com/deepmind-media/gemini-robotics

Gemini Robotics的應用場景

• 工業制造：用于復雜的裝配、質量檢測和維修，提升生產效率和精度。
• 物流倉儲：實現貨物的分揀、包裝和裝卸自動化，提高物流效率。
• 家庭服務：協助家庭事務，如整理、清潔以及照顧老年人或殘疾人。
• 醫療健康：輔助康復訓練和手術操作，支持醫療流程。
• 教育科研：作為教育工具和科研助手，支持教學和實驗操作。