Avancées dans les techniques de collecte de données par les robots
Un nouveau système améliore la façon dont les robots collectent et apprennent des données du monde réel.
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Table des matières
- Défis dans la formation des robots
- Une nouvelle approche pour la Collecte de données
- Comment le système fonctionne
- Environnements divers pour l'apprentissage
- Processus de collecte de données
- Collecte d'instructions
- Équilibre de la supervision humaine
- Évaluation expérimentale
- Résultats et conclusions
- Apprendre de l'expérience
- Amélioration de l'exécution des tâches
- Normes de sécurité améliorées
- Directions futures
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Les robots deviennent de plus en plus courants dans différents domaines comme les maisons, les bureaux et les usines. Pour les rendre meilleurs dans leurs tâches, les chercheurs ont besoin de plein d'infos du monde réel qui aident les robots à apprendre. Cet article parle d'un nouveau système qui aide les robots à collecter des données dans des situations réelles. Ce système utilise des modèles existants qui comprennent le langage et les images pour aider les robots à mieux travailler tout en collectant des infos utiles de leur environnement.
Défis dans la formation des robots
Un des gros problèmes dans la formation des robots, c'est qu'ils n'ont souvent pas assez de données du monde réel pour apprendre efficacement. La plupart des robots sont formés dans des environnements contrôlés, qui peuvent être très différents de ce qu'ils vont rencontrer quand ils sont lâchés dans le monde réel. Pour surmonter ça, on a besoin d'une façon pour les robots de collecter des infos et d'apprendre de diverses expériences sans avoir besoin d'une aide humaine constante.
Collecte de données
Une nouvelle approche pour laLe nouveau système fournit un moyen pour les robots de collecter des données par eux-mêmes tout en ayant un peu d'aide des humains. Ce système profite de modèles puissants de langage et de vision pour aider les robots à mieux comprendre leur environnement. En faisant ça, les robots peuvent apprendre à accomplir des tâches plus efficacement et avec précision.
Comment le système fonctionne
Le système aide les robots à explorer leur environnement et à réaliser différentes tâches. Ça commence avec le robot qui utilise sa caméra et ses capteurs pour identifier les objets autour de lui. Une fois que le robot a une bonne vue de ce qui l'entoure, il peut décrire la scène et décider quelles actions entreprendre. Ça se fait en plusieurs étapes :
Compréhension de la scène : Le robot utilise un modèle de vision pour voir et comprendre l'environnement. Il identifie les objets et leurs placements.
Génération de tâches : En fonction de ce qu'il voit, le robot génère des tâches possibles qu'il peut réaliser. Ça pourrait inclure ramasser un objet, le déplacer ou interagir d'une certaine manière.
Exécution : Après avoir généré des tâches, le robot essaie de les réaliser en utilisant ses compétences et actions intégrées.
Retour d'information et apprentissage : Le robot reçoit des retours sur ses actions. Ça l'aide à apprendre ce qui fonctionne et ce qui ne fonctionne pas, lui permettant de s'améliorer avec le temps.
Environnements divers pour l'apprentissage
Le système a été testé dans divers endroits comme des bureaux, des cuisines et des espaces communs. Chaque lieu offre des défis et des tâches uniques pour que le robot apprenne. Cette diversité est essentielle car elle aide le robot à adapter ses compétences à différentes situations.
Processus de collecte de données
Le processus de collecte de données se concentre sur la collecte d'infos provenant d'un large éventail de tâches et d'environnements. Les robots sont configurés pour travailler de manière autonome mais peuvent aussi demander de l'aide aux humains si nécessaire. Cette combinaison garantit une collecte de données de haute qualité sans besoin de supervision humaine constante.
Collecte d'instructions
Quand les robots prennent en compte leur environnement, ils peuvent aussi collecter des instructions sur les tâches à réaliser. Ces instructions peuvent venir d'opérateurs humains ou être générées par le système lui-même. Le robot utilise ces instructions pour guider ses actions, s'assurant que les tâches qu'il essaie de réaliser sont pertinentes et utiles.
Équilibre de la supervision humaine
Comme il y a généralement plus de robots que d'humains disponibles pour les superviser, le système a des mécanismes intégrés pour garantir la Sécurité. Les robots peuvent mettre en pause leurs actions s'ils rencontrent des obstacles ou des situations inattendues. De cette façon, les humains peuvent intervenir si besoin sans avoir à surveiller chaque robot en permanence.
Évaluation expérimentale
Le système a été largement testé pendant plusieurs mois avec une flotte de robots travaillant dans différents bâtiments. Pendant ce temps, les robots ont réussi à collecter des milliers d'épisodes de données du monde réel, qui incluaient une variété de tâches. L'évaluation s'est concentrée sur plusieurs facteurs clés :
Diversité des données collectées : Cela inclut la variété des tâches et instructions générées par les robots.
Efficacité de l'exécution des tâches : À quel point les robots ont-ils bien réalisé les tâches qui leur étaient assignées ?
Adaptabilité : Les robots pouvaient-ils s'adapter à de nouveaux environnements et tâches qu'ils n'avaient jamais rencontrés auparavant ?
Grâce à cette évaluation, les chercheurs ont pu voir à quel point le système fonctionnait dans la pratique et quelles améliorations pouvaient être apportées.
Résultats et conclusions
Les résultats de ces tests ont montré des résultats prometteurs. Les données collectées étaient non seulement diverses mais aussi utiles pour améliorer les Modèles d'apprentissage des robots. Le système a pu générer un grand nombre de tâches uniques et gérer efficacement diverses situations.
Apprendre de l'expérience
Un des principaux objectifs était que les robots apprennent de leurs expériences et s'améliorent avec le temps. Les expériences ont montré qu'ils pouvaient s'adapter avec succès à de nouvelles tâches et environnements, menant à de meilleures performances. Par exemple, lorsqu'on leur présentait de nouvelles tâches, les robots pouvaient évaluer leurs capacités et décider s'ils devaient essayer la tâche ou demander des conseils.
Amélioration de l'exécution des tâches
Une autre découverte était que les robots pouvaient exécuter avec succès des tâches qu'ils n'avaient pas rencontrées auparavant. Cela marquait une avancée significative dans l'apprentissage et l'adaptabilité des robots. La capacité d'interpréter des instructions et d'agir en conséquence a fait une différence notable dans la collecte de données et l'exécution des tâches.
Normes de sécurité améliorées
Les chercheurs ont aussi souligné que l'inclusion de la supervision humaine et des retours d'information pendant la collecte de données améliorait la sécurité et réduisait les erreurs. Cette implication garantissait que les robots restaient dans des limites opérationnelles sûres et minimisaient les risques pendant l'exécution des tâches.
Directions futures
Bien que les résultats soient encourageants, il reste encore du travail à faire pour améliorer le système. Les recherches futures pourraient se concentrer sur :
Développer des modèles d'apprentissage plus robustes : À mesure que les robots font face à des tâches et des environnements plus complexes, leurs modèles d'apprentissage devront devenir plus sophistiqués pour suivre.
Améliorer l'interaction humain-robot : Trouver des moyens pour que les robots communiquent mieux avec les humains pourrait conduire à une collecte de données et une exécution de tâches plus efficaces.
Élargir la complexité des tâches : Les chercheurs pourraient vouloir défier les robots avec des tâches plus compliquées pour voir à quel point ils peuvent s'adapter et apprendre de ces expériences.
Améliorations de la sécurité : Continuer à améliorer les protocoles de sécurité et s'assurer que les robots peuvent évaluer avec précision les situations sera crucial à mesure que leurs capacités grandissent.
Conclusion
En résumé, ce système représente un pas en avant significatif dans la formation des robots et la collecte de données. En permettant aux robots de collecter des données diverses de manière autonome tout en ayant une aide humaine, le potentiel d'amélioration des capacités robotiques est considérable. Grâce à des recherches et développements continus, l'espoir est de créer des robots qui peuvent fonctionner plus efficacement dans le monde réel, menant à des applications plus larges dans la vie quotidienne.
Titre: AutoRT: Embodied Foundation Models for Large Scale Orchestration of Robotic Agents
Résumé: Foundation models that incorporate language, vision, and more recently actions have revolutionized the ability to harness internet scale data to reason about useful tasks. However, one of the key challenges of training embodied foundation models is the lack of data grounded in the physical world. In this paper, we propose AutoRT, a system that leverages existing foundation models to scale up the deployment of operational robots in completely unseen scenarios with minimal human supervision. AutoRT leverages vision-language models (VLMs) for scene understanding and grounding, and further uses large language models (LLMs) for proposing diverse and novel instructions to be performed by a fleet of robots. Guiding data collection by tapping into the knowledge of foundation models enables AutoRT to effectively reason about autonomy tradeoffs and safety while significantly scaling up data collection for robot learning. We demonstrate AutoRT proposing instructions to over 20 robots across multiple buildings and collecting 77k real robot episodes via both teleoperation and autonomous robot policies. We experimentally show that such "in-the-wild" data collected by AutoRT is significantly more diverse, and that AutoRT's use of LLMs allows for instruction following data collection robots that can align to human preferences.
Auteurs: Michael Ahn, Debidatta Dwibedi, Chelsea Finn, Montse Gonzalez Arenas, Keerthana Gopalakrishnan, Karol Hausman, Brian Ichter, Alex Irpan, Nikhil Joshi, Ryan Julian, Sean Kirmani, Isabel Leal, Edward Lee, Sergey Levine, Yao Lu, Sharath Maddineni, Kanishka Rao, Dorsa Sadigh, Pannag Sanketi, Pierre Sermanet, Quan Vuong, Stefan Welker, Fei Xia, Ted Xiao, Peng Xu, Steve Xu, Zhuo Xu
Dernière mise à jour: 2024-07-01 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2401.12963
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2401.12963
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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