视觉语言模型(VLM)将通过使系统能够同时解释视觉数据和语言输入来增强机器人技术,从而改善交互和任务执行。这些模型将计算机视觉用于理解场景,并结合自然语言处理来处理命令或生成解释。例如,机器人可以使用 VLM 来识别杂乱房间中的物体,理解“捡起笔记本电脑旁边的蓝色马克杯”之类的口头指令,并通过将视觉特征(颜色、形状)与指令中描述的空间关系相关联来执行操作。这种集成减少了对僵化编程的需求,因为机器人可以利用视觉和语言的上下文线索来适应动态环境。
一个关键的应用领域是人机协作,VLM 使更直观的交流成为可能。在制造业中,机器人可以观察工人组装产品,听取“拧紧左侧的螺栓”之类的口头修正,并相应地调整其操作。类似地,医疗保健领域的服务机器人可以解释患者的请求(例如,“把夜间床头柜上的水瓶给我”)同时避开视觉检测到的障碍物。为了实现这一点,VLM 必须处理实时传感器数据(例如,摄像头馈送、麦克风)并将其输出与物理执行器对齐。开发人员将需要集成针对低延迟推理优化的轻量级 VLM 变体,可能使用模型蒸馏或边缘计算等技术,以满足机器人系统的速度要求。
挑战包括确保在模糊场景中的可靠性以及最大程度地减少错误。例如,如果用户说“把工具递给我”而有多个工具可见,机器人必须通过提出后续问题或利用先前的上下文来解决模糊性。在不同环境(例如,不同的照明条件或口音)中测试 VLM 至关重要。此外,将 VLM 与传统的机器人框架(例如,ROS)结合需要中间件将基于语言的目标转换为运动规划或抓取选择。虽然 VLM 不会完全取代专业的感知算法,但它们将充当灵活的接口层,连接高级推理和低级控制。开发人员应优先考虑模块化设计,以便随着模型的演进而替换或更新 VLM 组件,从而确保长期适应性。