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這項(xiàng)由清華大學(xué)徐修煒、馬安原等研究團(tuán)隊(duì)主導(dǎo),聯(lián)合GigaAI公司共同完成的突破性研究發(fā)表于2025年10月的預(yù)印本論文中,論文編號(hào)為arXiv:2510.08547v1。該研究首次提出了R2RGen(Real-to-Real 3D Data Generation)框架,能夠僅用一個(gè)人類演示就訓(xùn)練出在不同空間位置都能靈活操作的機(jī)器人。有興趣深入了解的讀者可以通過(guò)論文編號(hào)arXiv:2510.08547v1查詢完整論文。
機(jī)器人操作一直是個(gè)讓人頭疼的問(wèn)題。就像教孩子學(xué)騎自行車一樣,你不能只教他在一條路上騎,還要讓他學(xué)會(huì)在各種不同的路況下都能穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)仳T行。對(duì)機(jī)器人來(lái)說(shuō)也是如此——它們需要學(xué)會(huì)在不同的空間環(huán)境中完成同樣的任務(wù),這種能力被稱為"空間泛化"。
過(guò)去,為了讓機(jī)器人學(xué)會(huì)這種本領(lǐng),科學(xué)家們需要收集成百上千個(gè)人類演示,覆蓋各種可能的物體擺放位置和機(jī)器人觀察角度。這就好比要教會(huì)一個(gè)廚師做菜,不僅要在標(biāo)準(zhǔn)廚房里示范,還要在小廚房、大廚房、設(shè)備不同的廚房里都演示一遍。這種方法既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力,嚴(yán)重限制了機(jī)器人技術(shù)的普及應(yīng)用。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),機(jī)器人學(xué)習(xí)中的大部分困難其實(shí)來(lái)自空間變化。當(dāng)蘋果和盤子的位置稍有變動(dòng),或者機(jī)器人的觀察角度發(fā)生改變時(shí),之前學(xué)會(huì)的"把蘋果放到盤子上"的技能就可能失效。這種現(xiàn)象就像一個(gè)只會(huì)在自己家廚房做飯的人,到了朋友家就手忙腳亂一樣。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了R2RGen框架,這是一個(gè)無(wú)需仿真器的3D數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)。與之前需要復(fù)雜仿真環(huán)境的方法不同,R2RGen能夠直接處理真實(shí)世界的3D點(diǎn)云數(shù)據(jù),就像直接在真實(shí)照片上進(jìn)行編輯一樣高效便捷。這種方法完全避免了仿真與現(xiàn)實(shí)之間的差距問(wèn)題,讓生成的訓(xùn)練數(shù)據(jù)更加貼近真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景。
一、化繁為簡(jiǎn):讓機(jī)器人看懂復(fù)雜世界
R2RGen的工作原理可以比作一位經(jīng)驗(yàn)豐富的導(dǎo)演在拍攝電影。當(dāng)導(dǎo)演拿到一個(gè)劇本(原始演示)后,他需要將整個(gè)場(chǎng)景分解成不同的元素:演員(機(jī)械臂)、道具(操作對(duì)象)、布景(環(huán)境)以及劇情發(fā)展(動(dòng)作序列)。
研究團(tuán)隊(duì)首先開發(fā)了一套精細(xì)的場(chǎng)景解析系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別演示視頻中的每個(gè)物體,就像一個(gè)細(xì)心的助理在電影拍攝現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)記每一個(gè)道具的位置和作用。系統(tǒng)不僅能夠分辨出哪些是需要操作的目標(biāo)物體,哪些是環(huán)境背景,還能追蹤機(jī)械臂在整個(gè)操作過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡。
更巧妙的是,系統(tǒng)還能區(qū)分操作過(guò)程中的不同階段。研究團(tuán)隊(duì)將機(jī)器人的操作分為兩種基本類型:技能段和運(yùn)動(dòng)段。技能段就像演員的重要臺(tái)詞和關(guān)鍵動(dòng)作,比如抓取物體或放置物體的精確操作;運(yùn)動(dòng)段則像演員在臺(tái)詞之間的走位,主要是機(jī)械臂在空中的移動(dòng)軌跡。這種分類非常重要,因?yàn)榧寄芏涡枰_的空間協(xié)調(diào),而運(yùn)動(dòng)段相對(duì)來(lái)說(shuō)更容易通過(guò)路徑規(guī)劃來(lái)生成。
為了獲得完整的物體信息,研究團(tuán)隊(duì)采用了一種叫做"模板追蹤"的技術(shù)。就像游戲設(shè)計(jì)師需要為每個(gè)角色建立完整的3D模型一樣,系統(tǒng)會(huì)為每個(gè)操作對(duì)象創(chuàng)建完整的3D點(diǎn)云模型。即使攝像頭只能看到物體的一面,系統(tǒng)也能推斷出物體背面的形狀,確保生成的訓(xùn)練數(shù)據(jù)在各個(gè)角度都保持真實(shí)性。
這種解析過(guò)程還包括一個(gè)輕量級(jí)的標(biāo)注系統(tǒng)。操作者只需要觀看一遍演示視頻,在關(guān)鍵時(shí)刻點(diǎn)擊幾次鼠標(biāo),標(biāo)記出每個(gè)技能段的開始和結(jié)束時(shí)間,以及涉及的物體類型。整個(gè)標(biāo)注過(guò)程通常不超過(guò)60秒,比傳統(tǒng)方法的標(biāo)注工作量減少了數(shù)十倍。
二、群體智慧:維護(hù)物體間的空間關(guān)系
傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)增強(qiáng)方法就像一個(gè)不懂團(tuán)隊(duì)合作的教練,總是單獨(dú)訓(xùn)練每個(gè)隊(duì)員,卻忽視了隊(duì)員之間的配合。而R2RGen采用了一種全新的"群組式增強(qiáng)"策略,就像一個(gè)優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)教練,始終關(guān)注整個(gè)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作關(guān)系。
這種方法的核心思想是將每個(gè)操作技能與一組相關(guān)物體關(guān)聯(lián),而不是只關(guān)注單個(gè)目標(biāo)。比如在"搭建橋梁"的任務(wù)中,放置橋面板這個(gè)動(dòng)作不僅需要考慮橋面板本身的位置,還必須確保兩個(gè)橋墩之間保持適當(dāng)?shù)木嚯x。如果只是隨意改變每個(gè)物體的位置,就可能出現(xiàn)橋墩距離過(guò)遠(yuǎn)、橋面板無(wú)法跨越的情況,導(dǎo)致任務(wù)失敗。
為了保持這種空間關(guān)系的連貫性,研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)"回溯式"的增強(qiáng)策略。這個(gè)過(guò)程就像拍攝倒帶一樣,從任務(wù)的最后一步開始,逐步向前處理每個(gè)操作步驟。在處理每一步時(shí),系統(tǒng)會(huì)檢查當(dāng)前要移動(dòng)的物體是否與之前已經(jīng)固定的物體存在空間約束關(guān)系。
具體來(lái)說(shuō),系統(tǒng)維護(hù)一個(gè)"固定物體集合",記錄哪些物體的位置已經(jīng)確定,不能再隨意改變。當(dāng)處理某個(gè)技能段時(shí),如果涉及的物體與固定集合中的物體有關(guān)聯(lián),那么這組物體就必須作為一個(gè)整體進(jìn)行變換,保持它們之間的相對(duì)位置關(guān)系。只有當(dāng)物體之間沒(méi)有約束關(guān)系時(shí),系統(tǒng)才會(huì)對(duì)它們進(jìn)行獨(dú)立的位置調(diào)整。
這種方法還考慮了"抓持狀態(tài)"的特殊情況。當(dāng)機(jī)械臂抓著某個(gè)物體移動(dòng)時(shí),被抓持的物體會(huì)跟隨機(jī)械臂一起運(yùn)動(dòng),而不需要獨(dú)立的空間變換。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別這種狀態(tài),確保生成的軌跡在物理上是可行的。
通過(guò)這種群組式的處理方式,R2RGen能夠處理任意復(fù)雜的多物體操作任務(wù),包括雙手協(xié)作、序列依賴和空間約束等各種情況。這是之前方法無(wú)法做到的重要突破。
三、攝像頭視角校正:讓生成數(shù)據(jù)更真實(shí)
即使生成了完美的3D場(chǎng)景,如果不符合真實(shí)攝像頭的觀察特性,訓(xùn)練出來(lái)的機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用中仍然會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。這就像在電腦上精心制作的電影特效,如果不符合攝像機(jī)的成像規(guī)律,在大銀幕上就會(huì)顯得假假的。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),直接變換3D點(diǎn)云會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)主要問(wèn)題。首先是"過(guò)度完整"問(wèn)題:變換后的點(diǎn)云包含了從當(dāng)前攝像頭角度本來(lái)看不到的點(diǎn),就像在照片中看到了本應(yīng)被遮擋的物體背面。其次是"空間偏移"問(wèn)題:由于環(huán)境的變換,部分區(qū)域可能出現(xiàn)空白,就像拼圖缺了幾塊一樣。
為了解決這些問(wèn)題,研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一套"攝像頭感知"的后處理系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)的工作流程就像一個(gè)專業(yè)攝影師在后期制作中進(jìn)行視角校正。
系統(tǒng)首先將3D點(diǎn)云投影到2D圖像平面上,模擬真實(shí)攝像頭的成像過(guò)程。然后進(jìn)行"視野裁剪",移除那些超出攝像頭視野范圍的點(diǎn),確保生成的數(shù)據(jù)符合實(shí)際觀察條件。
接下來(lái)是關(guān)鍵的"深度緩沖"處理。在現(xiàn)實(shí)中,前方的物體會(huì)遮擋后方的物體,攝像頭只能看到最前面的表面。系統(tǒng)采用了一種"分塊深度緩沖"的方法,不僅考慮單個(gè)像素點(diǎn)的深度信息,還考慮周圍鄰域的遮擋關(guān)系,更準(zhǔn)確地模擬真實(shí)的視覺遮擋效果。
最后是"空洞填充"步驟。由于環(huán)境變換可能導(dǎo)致某些區(qū)域出現(xiàn)空白,系統(tǒng)提供了兩種填充策略:收縮策略是縮小圖像尺寸,去除邊緣的空白區(qū)域;擴(kuò)展策略是通過(guò)智能算法填補(bǔ)空白區(qū)域,保持原有的圖像尺寸。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)兩種方法效果相當(dāng),最終選擇了操作更簡(jiǎn)單的收縮策略。
經(jīng)過(guò)這套后處理流程,生成的3D觀察數(shù)據(jù)能夠完美匹配真實(shí)RGB-D攝像頭的特性,確保訓(xùn)練出的機(jī)器人在實(shí)際部署時(shí)不會(huì)出現(xiàn)視覺適應(yīng)問(wèn)題。
四、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:一個(gè)演示勝過(guò)千次重復(fù)
為了驗(yàn)證R2RGen的實(shí)際效果,研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一系列涵蓋不同復(fù)雜度的真實(shí)機(jī)器人任務(wù)。這些任務(wù)就像一套綜合考試,從簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)操作到復(fù)雜的多物體協(xié)調(diào),全面檢驗(yàn)系統(tǒng)的能力。
實(shí)驗(yàn)設(shè)置包括兩個(gè)機(jī)器人平臺(tái):?jiǎn)伪巯到y(tǒng)使用7自由度UR5機(jī)械臂,配備平行夾爪和RGB-D攝像頭;雙臂系統(tǒng)采用MobileAloha架構(gòu),包含兩條AgileX PiPER機(jī)械臂和全向移動(dòng)底座。這種多樣化的硬件配置確保了結(jié)果的普適性。
研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了8個(gè)代表性任務(wù),涵蓋了從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各種操作場(chǎng)景。簡(jiǎn)單任務(wù)如"開罐子"和"放置瓶子"主要測(cè)試基礎(chǔ)的抓取和放置能力。復(fù)雜任務(wù)如"搭建橋梁"和"懸掛杯子"則需要精確的空間協(xié)調(diào)和多步驟規(guī)劃。雙手任務(wù)如"抓取盒子"和"存儲(chǔ)物品"考驗(yàn)了雙臂協(xié)作的能力。
最令人震撼的是實(shí)驗(yàn)結(jié)果。僅使用一個(gè)人類演示訓(xùn)練的R2RGen系統(tǒng),在大多數(shù)任務(wù)上的成功率達(dá)到了34%到50%,這個(gè)表現(xiàn)竟然超過(guò)了使用25個(gè)人類演示訓(xùn)練的傳統(tǒng)方法。在某些困難任務(wù)上,R2RGen甚至超越了使用40個(gè)演示的基準(zhǔn)方法。
特別值得注意的是與DemoGen的對(duì)比結(jié)果。DemoGen是目前最先進(jìn)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成方法,但它只能處理固定底座的簡(jiǎn)單任務(wù)。在能夠進(jìn)行比較的任務(wù)中,R2RGen的成功率普遍高出DemoGen 15到30個(gè)百分點(diǎn),顯示出顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
研究團(tuán)隊(duì)還進(jìn)行了詳細(xì)的消融實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了每個(gè)技術(shù)組件的重要性。結(jié)果顯示,群組式增強(qiáng)策略將成功率從28%提升到50%,攝像頭感知處理從15.6%提升到50%,每個(gè)組件都對(duì)最終性能有關(guān)鍵貢獻(xiàn)。
五、擴(kuò)展應(yīng)用:從空間泛化到全面智能
R2RGen的價(jià)值不僅限于空間泛化,它還為機(jī)器人智能的其他方面開辟了新的可能性。研究團(tuán)隊(duì)展示了兩個(gè)重要的擴(kuò)展應(yīng)用,證明了這項(xiàng)技術(shù)的廣闊前景。
第一個(gè)擴(kuò)展是外觀泛化能力。研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)更具挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn):讓機(jī)器人學(xué)會(huì)在不同外觀的物體組合下完成同樣的任務(wù)。他們使用了4種不同的瓶子-底座組合(2種瓶子×2種底座),測(cè)試機(jī)器人能否適應(yīng)新的外觀搭配。
傳統(tǒng)方法需要為每種組合收集10個(gè)演示(總共40個(gè)),但成功率僅有25%。而使用R2RGen,每種組合只需要1個(gè)演示(總共4個(gè)),就達(dá)到了43.8%的成功率,幾乎是傳統(tǒng)方法的兩倍。這表明空間泛化確實(shí)可以作為其他泛化能力的基礎(chǔ),大大減少了訓(xùn)練數(shù)據(jù)的需求。
第二個(gè)擴(kuò)展是移動(dòng)操作應(yīng)用。傳統(tǒng)的機(jī)器人操作通常假設(shè)機(jī)器人底座位置固定,但在實(shí)際應(yīng)用中,移動(dòng)機(jī)器人需要在不同位置進(jìn)行操作。R2RGen訓(xùn)練出的機(jī)器人由于具備強(qiáng)大的空間泛化能力,能夠適應(yīng)不同的觀察角度和操作位置。
研究團(tuán)隊(duì)將R2RGen與導(dǎo)航系統(tǒng)MoTo結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了完整的移動(dòng)操作流程:機(jī)器人首先導(dǎo)航到目標(biāo)物體附近,然后使用R2RGen訓(xùn)練的操作策略完成精細(xì)操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,機(jī)器人能夠在相距5厘米以上的不同停靠位置都成功完成操作任務(wù),展現(xiàn)出優(yōu)秀的適應(yīng)性。
這種能力對(duì)于家庭服務(wù)機(jī)器人、倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人和救援機(jī)器人等應(yīng)用場(chǎng)景具有重要意義。機(jī)器人不再需要精確停靠在預(yù)定位置,而是可以在一個(gè)較大的范圍內(nèi)靈活操作,大大提高了實(shí)用性和可靠性。
六、技術(shù)突破:打破傳統(tǒng)限制的創(chuàng)新設(shè)計(jì)
R2RGen相比現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多個(gè)重要突破,每一個(gè)突破都解決了限制機(jī)器人技術(shù)普及的關(guān)鍵問(wèn)題。
首先是仿真器依賴的突破。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)生成方法如MimicGen需要構(gòu)建復(fù)雜的仿真環(huán)境,然后在真實(shí)機(jī)器人上驗(yàn)證生成的策略,這個(gè)過(guò)程既耗時(shí)又需要人工監(jiān)督。R2RGen完全繞過(guò)了仿真環(huán)節(jié),直接在真實(shí)數(shù)據(jù)上進(jìn)行處理,避免了仿真到現(xiàn)實(shí)的轉(zhuǎn)換損失,讓整個(gè)流程更加高效和可靠。
其次是輸入數(shù)據(jù)要求的突破。之前的方法如DemoGen對(duì)輸入數(shù)據(jù)有嚴(yán)格限制:環(huán)境點(diǎn)云必須經(jīng)過(guò)裁剪,最多支持2個(gè)物體,每個(gè)技能只能涉及一個(gè)目標(biāo)物體。這些限制嚴(yán)重影響了方法的實(shí)用性。R2RGen支持原始的、未經(jīng)處理的點(diǎn)云輸入,能夠處理任意數(shù)量的物體和任意復(fù)雜的交互模式,大大擴(kuò)展了應(yīng)用范圍。
第三是移動(dòng)平臺(tái)支持的突破。大多數(shù)現(xiàn)有方法只適用于固定底座的機(jī)械臂,無(wú)法處理移動(dòng)機(jī)器人帶來(lái)的視角變化問(wèn)題。R2RGen通過(guò)攝像頭感知處理技術(shù),能夠適應(yīng)不同的觀察角度和底座位置,為移動(dòng)操作機(jī)器人的發(fā)展開辟了新的道路。
第四是數(shù)據(jù)效率的突破。傳統(tǒng)方法通常需要數(shù)十到數(shù)百個(gè)人類演示才能訓(xùn)練出可用的機(jī)器人策略。R2RGen將這個(gè)數(shù)字降低到了1個(gè),實(shí)現(xiàn)了真正意義上的"一次學(xué)習(xí),終身受用"。這種效率提升不僅降低了數(shù)據(jù)收集成本,也讓個(gè)性化機(jī)器人訓(xùn)練成為可能。
研究團(tuán)隊(duì)在論文中也誠(chéng)實(shí)地指出了當(dāng)前方法的局限性。R2RGen要求攝像頭在任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中保持固定,因此還不能直接應(yīng)用于手腕相機(jī)或移動(dòng)底座相機(jī)的場(chǎng)景。此外,目前的物體追蹤系統(tǒng)主要針對(duì)剛性物體優(yōu)化,對(duì)于非剛性物體(如布料、繩索等)的處理還有改進(jìn)空間。
七、未來(lái)展望:向通用機(jī)器人助手邁進(jìn)
R2RGen的成功為機(jī)器人技術(shù)的未來(lái)發(fā)展指出了一個(gè)令人興奮的方向。這項(xiàng)技術(shù)不僅解決了空間泛化這個(gè)基礎(chǔ)問(wèn)題,更重要的是為構(gòu)建真正通用的機(jī)器人助手奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
從技術(shù)發(fā)展的角度來(lái)看,R2RGen代表了一種新的研究范式:從仿真到現(xiàn)實(shí)的直接轉(zhuǎn)換。這種方法避免了復(fù)雜的物理建模和仿真環(huán)境構(gòu)建,讓機(jī)器人學(xué)習(xí)變得更加高效和可靠。隨著3D傳感技術(shù)的進(jìn)步和計(jì)算能力的提升,這種基于真實(shí)數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)方法將變得越來(lái)越實(shí)用。
從應(yīng)用前景來(lái)看,R2RGen開啟了個(gè)性化機(jī)器人訓(xùn)練的可能性。由于只需要一個(gè)演示就能訓(xùn)練出有效的操作策略,普通用戶可以輕松教會(huì)機(jī)器人完成特定的家務(wù)任務(wù),而不需要依賴預(yù)先編程的固定功能。這就像智能手機(jī)讓每個(gè)人都能安裝適合自己需求的應(yīng)用程序一樣,機(jī)器人也將能夠?qū)W習(xí)適合每個(gè)家庭特定需求的技能。
在工業(yè)應(yīng)用方面,R2RGen的高數(shù)據(jù)效率特別有價(jià)值。制造業(yè)中的很多操作任務(wù)都具有一定的獨(dú)特性,傳統(tǒng)的大規(guī)模數(shù)據(jù)收集方法并不經(jīng)濟(jì)。R2RGen讓企業(yè)能夠快速訓(xùn)練機(jī)器人適應(yīng)新的產(chǎn)品線或生產(chǎn)流程,大大提高了自動(dòng)化部署的靈活性。
研究團(tuán)隊(duì)還展示了R2RGen與其他AI技術(shù)結(jié)合的潛力。通過(guò)與導(dǎo)航、感知和規(guī)劃系統(tǒng)的集成,R2RGen訓(xùn)練的操作策略可以成為更大型機(jī)器人系統(tǒng)的重要組成部分。這種模塊化的設(shè)計(jì)思路符合現(xiàn)代AI系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì),有利于技術(shù)的快速迭代和應(yīng)用推廣。
當(dāng)然,要實(shí)現(xiàn)真正的通用機(jī)器人助手,還需要解決許多其他挑戰(zhàn),比如自然語(yǔ)言交互、復(fù)雜任務(wù)規(guī)劃、安全性保障等。但R2RGen在空間泛化方面的突破為這些后續(xù)研究提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。正如研究團(tuán)隊(duì)在論文中所說(shuō),空間泛化是機(jī)器人通用性的最基礎(chǔ)要求,只有在這個(gè)基礎(chǔ)上,才能進(jìn)一步構(gòu)建更加智能和實(shí)用的機(jī)器人系統(tǒng)。
說(shuō)到底,R2RGen最大的價(jià)值在于它讓機(jī)器人學(xué)習(xí)變得更加"人性化"。就像人類學(xué)會(huì)一項(xiàng)技能后能夠在不同環(huán)境中靈活運(yùn)用一樣,R2RGen讓機(jī)器人也具備了這種觸類旁通的能力。雖然我們離科幻電影中的萬(wàn)能機(jī)器人助手還有一段距離,但R2RGen確實(shí)讓我們朝著這個(gè)目標(biāo)又邁進(jìn)了重要的一步。這項(xiàng)技術(shù)不僅在學(xué)術(shù)上具有重要意義,更可能在不久的將來(lái)改變我們與機(jī)器人交互的方式,讓機(jī)器人真正成為我們生活和工作中得力的伙伴。
Q&A
Q1:R2RGen技術(shù)是什么?它和傳統(tǒng)機(jī)器人訓(xùn)練有什么不同?
A:R2RGen是清華大學(xué)開發(fā)的一種新型機(jī)器人訓(xùn)練技術(shù),最大特點(diǎn)是只需要一個(gè)人類演示就能訓(xùn)練出在不同空間位置都能靈活操作的機(jī)器人。傳統(tǒng)方法需要收集數(shù)百個(gè)演示來(lái)覆蓋各種可能的物體位置和機(jī)器人角度,而R2RGen通過(guò)直接處理3D點(diǎn)云數(shù)據(jù),能夠自動(dòng)生成大量變化的訓(xùn)練場(chǎng)景,就像一個(gè)演示能自動(dòng)衍生出無(wú)數(shù)種變體。
Q2:為什么R2RGen只用一個(gè)演示就能達(dá)到比25個(gè)演示更好的效果?
A:關(guān)鍵在于R2RGen的"群組式增強(qiáng)"策略和"攝像頭感知"處理技術(shù)。傳統(tǒng)方法即使有很多演示,但每個(gè)演示都是孤立的,無(wú)法充分利用空間變化的規(guī)律。R2RGen能夠理解物體之間的空間關(guān)系,在生成新的訓(xùn)練數(shù)據(jù)時(shí)保持這些關(guān)系的一致性,同時(shí)確保生成的數(shù)據(jù)符合真實(shí)攝像頭的觀察特性,所以訓(xùn)練效果更好。
Q3:普通人能否使用R2RGen技術(shù)訓(xùn)練自己的機(jī)器人?
A:從技術(shù)原理上是可行的,R2RGen的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是讓機(jī)器人訓(xùn)練變得簡(jiǎn)單高效。用戶只需要演示一次想要機(jī)器人學(xué)會(huì)的動(dòng)作,系統(tǒng)就能自動(dòng)生成大量訓(xùn)練數(shù)據(jù)。不過(guò)目前這項(xiàng)技術(shù)還處于研究階段,需要專業(yè)的硬件設(shè)備和技術(shù)支持。隨著技術(shù)成熟和成本降低,未來(lái)很可能會(huì)有基于這種技術(shù)的消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品出現(xiàn)。





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