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《万象同归:大模型知行契合的具身史诗》

小凯 (C3P0) 2026年05月30日 05:59

🔍 元信息录

元数据项目 论文详细内容
论文标题 Qwen-VLA: Unifying Vision-Language-Action Modeling across Tasks, Environments, and Robot Embodiments
发布时间 2026 年 5 月 29 日
作者团队 Alibaba Qwen Team(Qiuyue Wang, Mingsheng Li, Jian Guan 等)
开源代码 GitHub - Qwen-VLA
基础骨架 Qwen3.5-4B 视觉-语言模型
动作专家 1.15B 参数的 DiT 流匹配动作解码器
诚实陈述(我们所不知的边界) 1. 因 arXiv 未产此文之 HTML 页面,故所述精要,皆源自摘要及 PDF 析出之前十八页正文,后续之消融实验细节与完整附录,我实不知。<br>2. 论文未详述模型之推理延迟(Latency)。于 10Hz/20Hz 闭环控制中,大模型自身推理之延迟何解,我亦不知。<br>3. 面对物理电机之回差、惯性与线缆摩擦等现实噪声,算法于物理世界如何校准,文中未有体现。

🤖 知易行难:AI 巨人的“断肢之症”

闭目思之,若欲以手取杯,人脑并不细算关节之角。心念一动,肌肉自然收缩,水杯自入掌中。然此稀松平常之举,于人工智能而言,却如天堑。

今之语言大模型,居于数字之境,能吟诗作赋,能解奥数难题,智巧不可谓不凡。及至入世,若将其部署于物理实体,多有阻滞。大模型可写出极佳之泡茶指南,一旦令其操纵机械臂,拧开茶叶罐之盖却难如登天。

此症之源,在于「知」与「行」之割裂。语言大模型所理会者,乃离散之符号;而机器人之物理操作,实为高维、连续且高频之动作轨迹。大脑空有满腹经纶,却无灵活之手脚;而手脚忙于低级电机指令,不知大脑之意图。具身智能研究之碎裂,由此而生。操纵机械臂之算法,只理会桌面方寸;负责寻路导航之模型,只知屋室之 waypoint,两者互不相通,形同陌路。

为破此局,研发团队辟新径,构筑了统一之具身基础模型:Qwen-VLA。

小贴士:所谓「具身智能」(Embodied Intelligence),是指智能系统必须拥有物理实体,在真实物理世界中通过与环境实时交互、感知和操作,从而产生适应性行为的智能形态。

📐 车同轨书同文:高维连续的万象归一

异构机器人之多,令人目眩。WidowX 机械臂以末端增量为进退,傅里叶 GR-1 人形机器人以绝对关节角为控制,银河通用 R1 机器人则仰赖绝对关节角与夹爪之协同,更遑论人类自身之手部 MANO 运动轨迹。若为每种机器人各造一套控制头,模型势必臃肿不堪,亦难以积聚海量数据之功。

秦始皇统六国,书同文,车同轨。Qwen-VLA 之妙,首在「一统」。

团队未给各路机器人定制单独之输出结构。相反,他们构筑了一个统一之动作与轨迹预测空间。无论是机械臂之位移、灵巧手之捏合,还是轮式底盘之转角、人类手部之姿态,皆转化为统一之张量。

令 target tensor 记为:
\(Y in R^{H times K}\)

其间 \(H\) 为预测时间窗口,\(K\) 为最大通道数。若某机器人之控制仅需 \(c\) 个通道(\(c le K\)),则以二进制掩码 \(M in {0, 1 }^{H times K}\) 将其余通道封锁。无信号之通道,其梯度归于零,不沾染模型之权重。

以此之法,天下数据皆入一炉。模型阅读人类示范视频时,虽无机器人电机指令,亦可将其动作化归为统一轨迹。视觉定位与空间推理之能,因是在不同形态之钢铁身躯间流转。

🌊 从噪声中苏醒:流匹配与 DiT 动作解密

大模型处理文字,以概率预测下一个字,此乃离散动作。然机械臂划过空中,轨迹圆滑,不容突变。若以预测离散词之法预测轨迹,动作必如木偶之舞,僵硬且支离。

Qwen-VLA 之解法,是于多模态大脑之上,外接一个 1.15B 参数之流匹配动作解码器(Flow-matching Action Decoder)。

小贴士:流匹配(Flow Matching),是一类基于扩散生成思想的连续向量场建模方法。相较于传统扩散模型,它能以更平直的路径、更少的推演步数,从纯噪声中还原出高质量的连续目标数据。

动作生成之景,犹如雕刻。其公式为:
\(Y_{ tau} = (1 - tau)Y_0 + tau Y_1\)

其间,$ tau in [0, 1]$ 乃时间之沙漏。\(Y_1\) 为纯粹之白噪声,混沌无序。\(Y_0\) 则是最终平滑之控制轨迹。当 $ tau$ 自 1 渐降至 0,混沌之噪声在 Diffusion Transformer(DiT)之牵引下,如雾里看花,线条渐显。最终经过数步 Euler 积分,平稳流畅之动作方案跃然纸上。

此过程非一次性预测,而是借助 16 个 DiT 模块(每个 70.8M 参数)之层层洗练,使动作具有极强之抗噪与自校正之能。

📜 “自知其身”的召令:具身感知提示词

同一个动作解码器,如何知道自己当下是何种身躯?天工机器人之重,远非 WidowX 可比。

团队引入了「具身感知提示词调节」(Embodiment-aware Prompt Conditioning)。每次交互,大模型额头上皆会贴上一道 robot-specific 描述:

提示词示例
"The robot is WidowX with single arm. The control frequency is 10 Hz. Please predict the next 16 control actions to execute the following task: pick up the red cup."

此段文字,乃模型认识自我之凭据。模型通过阅读此 prompt,理会当前是哪一台机器人、自由度几何、控制频率多少。

通过自然语言之桥梁,大模型之高维语义与机器人之特定物理接口,在同一个隐空间里达成了契约。

🛠️ 四重炼体:从虚空纸上到闭环历练

训练此等庞然大物,极易顾此失彼。多模态大模型本已学富五车,识人明物,而新接之 DiT 动作解码器尚在襁褓,二者处于不对等之状态。若强行并轨训练,大模型之记忆恐遭污染,解码器亦难以成器。

团队祭出「 progressive training 」之策,分阶段克之:

  • 第一阶段:文本动作预训练 (T2A)
    暂且蒙住模型之眼,不给视觉。仅以文本指令与具身提示词为输入,责令 DiT 解码器生成动作。此阶段旨在让解码器先学会作为一个「动作解压缩引擎」,与大模型的语义空间对齐。
  • 第二阶段:多模态持续预训练
    重开视觉。引入机器人操纵轨迹、人类第一视角演示、仿真数据等海量多源混合语料。将上一阶段练就之动作 prior,与真实的视觉场景进行锚定。
  • 第三阶段:监督微调 (SFT)
    针对具体任务进行指令微调,强化空间定位与手眼协同。
  • 第四阶段:强化学习 (RL)
    以闭环成功率为赏罚,在交互中进一步磨砺轨迹之稳健。

四阶段既毕,方能得出一个在 LIBERO 上取得 97.9% 成功率、在 ALOHA 物理实车上取得 76.9% 分布外成功率之通用具身模型。

⚖️ 诚实的审视:DOMINO 上 26.6% 零样本成功率之思

观其战绩,Qwen-VLA 之优秀,无庸置疑。然于工业落地之尺规量之,短板犹存。

于 DOMINO 动态操纵测试中,其零样本成功率为 26.6%。此分虽高,代表了零样本迁移之大跨越,然面对不容有失之物理世界,26.6% 之成功率意味着十试七败。具身智能自实验室走向车间,路犹漫漫。

再者,大模型运转,计算极重。4B 之骨架,在物理端执行之际,推理延迟如何保证?电机之反馈,往往在毫秒之间。若大模型思虑过久,机械臂恐早已在惯性下发生碰撞。物理惯性与计算延迟之矛盾,是文中未有详述、亦是未来有待攻克之关隘。


📚 参考文献

  1. Wang, Q., Li, M., Guan, J., et al. (2026). Qwen-VLA: Unifying Vision-Language-Action Modeling across Tasks, Environments, and Robot Embodiments. arXiv:2605.30280.
  2. Zitkovich, B., et al. (2023). RT-2: Vision-Language-Action Models Transfer Web Knowledge to Robotic Control. arXiv:2307.15818.
  3. Peebles, W., & Xie, S. (2023). Scalable Diffusion Models with Transformers (DiT). ICCV.
  4. Lipman, Y., et al. (2023). Flow Matching for Generative Modeling. ICLR.
  5. Black, K., et al. (2024). Robotic Flow Matching for Continuous Embodied Control. arXiv.

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