在大型预训练模型的视觉导航策略中,通常遵循一个共同的流程:专用的视觉编码器、定制的动作头,以及在数千小时的跨体数据集上进行训练。本文提出了GemNav,一种视觉机器人导航策略,它仅利用冻结的多模态大型语言模型(MLLM)进行短期至中期的航点导航,而不需要辅助的视觉编码器和连续回归头。航点和类别导航信号共享一个由语言模型头生成的离散标记词汇,同时使用软解码的辅助损失恢复了纯交叉熵训练所丢弃的度量结构。
在一个单一的8.7小时开放语料库上,GemNav的训练集规模比竞争对手小三个数量级,策略能够零-shot地迁移到四个物理上不同的未见环境,并在20次真实世界试验中,距离目标停止在0.25-0.42米之间,试验场景包括开放停车场、障碍停车场、长户外化学场和室内仓库。虽然对短时间图像历史的条件化提高了离线指标,但并未给机器人带来优势,表明在预训练视觉特征到位后,时间上下文的添加存在上限。这些结果表明,冻结的MLLM的离散标记适配为基础模型的机器人导航提供了一种数据高效、可部署的替代方案。
博主点评: 该研究展示了多模态大型语言模型在机器人导航中的潜力,尤其是通过离散标记的适配方式,能够显著降低对大规模数据集的依赖。这为未来的机器人导航系统提供了新的思路,尤其是在数据稀缺的环境中,展现了优秀的迁移能力和效率。整体来看,GemNav可能会是行业内的一次颠覆性进展。