Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
[Journal club] MOKA: Open-Vocabulary Robotic Ma...
Search
Semantic Machine Intelligence Lab., Keio Univ.
PRO
November 15, 2024
Technology
0
66
[Journal club] MOKA: Open-Vocabulary Robotic Manipulation through Mark-Based Visual Prompting
Semantic Machine Intelligence Lab., Keio Univ.
PRO
November 15, 2024
Tweet
Share
More Decks by Semantic Machine Intelligence Lab., Keio Univ.
See All by Semantic Machine Intelligence Lab., Keio Univ.
Will multimodal language processing change the world?
keio_smilab
PRO
3
330
[Journal club] Seeing the Unseen: Visual Common Sense for Semantic Placement
keio_smilab
PRO
0
64
[Journal club] Language-Embedded Gaussian Splats (LEGS): Incrementally Building Room-Scale Representations with a Mobile Robot
keio_smilab
PRO
0
65
[Journal club] RAM: Retrieval-Based Affordance Transfer for Generalizable Zero-Shot Robotic Manipulation
keio_smilab
PRO
1
83
[Journal club] Simplified State Space Layers for Sequence Modeling
keio_smilab
PRO
0
64
[Journal club] Detecting and Preventing Hallucinations in Large Vision Language Models
keio_smilab
PRO
1
91
[IROS24] Object Segmentation from Open-Vocabulary Manipulation Instructions Based on Optimal Transport Polygon Matching with Multimodal Foundation Models
keio_smilab
PRO
0
65
[IROS24] Learning-To-Rank Approach for Identifying Everyday Objects Using a Physical-World Search Engine
keio_smilab
PRO
0
120
[RSJ24] オフライン軌道生成による軌道に基づくOpen-Vocabulary物体操作タスクにおける将来成否予測
keio_smilab
PRO
1
140
Other Decks in Technology
See All in Technology
Oracle Base Database Service:サービス概要のご紹介
oracle4engineer
PRO
0
15k
MLOps の現場から
asei
5
590
How to be an AWS Community Builder | 君もAWS Community Builderになろう!〜2024 冬 CB募集直前対策編?!〜
coosuke
PRO
2
2.6k
テーブルが200以上あるSaaSでRSCとGraphQLを併用する理由
msickpaler
2
1.2k
うまくいく! を実現するための質問力 / It works! The Power of Questions to Make It Happen
bitkey
PRO
1
310
Amazon Bedrock Knowledge BasesがGraphRAGに対応!! ・・・それってつまりどういうコト!? をチョット深堀ってみる
tokushun
0
200
re:Invent2024のIaC周りのアップデート&セッションの共有/around-re-invent-2024-iac-updates
tomoki10
0
980
リクルートのデータ基盤 Crois 年3倍成長!1日40,000コンテナの実行を支える AWS 活用とプラットフォームエンジニアリング
recruitengineers
PRO
2
310
コンテナセキュリティのためのLandlock入門
nullpo_head
2
290
Oracle Cloudの生成AIサービスって実際どこまで使えるの? エンジニア目線で試してみた
minorun365
PRO
3
200
KubeCon NA 2024 Recap: How to Move from Ingress to Gateway API with Minimal Hassle
ysakotch
0
180
Splunk Enterpriseで S3のデータを直接検索してみた!
recruitengineers
PRO
2
130
Featured
See All Featured
Bash Introduction
62gerente
608
210k
Save Time (by Creating Custom Rails Generators)
garrettdimon
PRO
28
900
Cheating the UX When There Is Nothing More to Optimize - PixelPioneers
stephaniewalter
280
13k
Art, The Web, and Tiny UX
lynnandtonic
298
20k
YesSQL, Process and Tooling at Scale
rocio
169
14k
Large-scale JavaScript Application Architecture
addyosmani
510
110k
The Invisible Side of Design
smashingmag
298
50k
Git: the NoSQL Database
bkeepers
PRO
427
64k
Responsive Adventures: Dirty Tricks From The Dark Corners of Front-End
smashingmag
251
21k
Adopting Sorbet at Scale
ufuk
73
9.1k
The Illustrated Children's Guide to Kubernetes
chrisshort
48
48k
jQuery: Nuts, Bolts and Bling
dougneiner
61
7.5k
Transcript
慶應義塾大学 杉浦孔明研究室 名字氏名 MOKA: Open-Vocabulary Robotic Manipulation through Mark-Based Visual
Prompting Kuan Fang, Fangchen Liu, Pieter Abbeel, Sergey Levine (UC Berkeley) RSS 2024 慶應義塾大学 杉浦孔明研究室 是方諒介 Fang, K., Liu, F., Abbeel, P., Levine, S. "MOKA: Open-Vocabulary Robotic Manipulation through Mark-Based Visual Prompting.“ RSS 2024.
概要 背景 ✓ open-vocabularyな指示文に基づく物体操作タスク ✓ 基盤モデルの常識的な知識への期待 提案 ✓ VLMによるhigh/low-levelな2段階のreasoning ✓
VQAに帰着したkeypoint予測に基づくaffordance検出 結果 ✓ 実機において階層的な物体操作タスクを実施し,既存手法を上回る成功率 ✓ ロボティクス基盤モデルによる拡張性を示唆 2
背景:open-vocabularyな指示文に基づく物体操作 ◼ 課題 ◼ 指示文の曖昧さ,複雑性,階層性 ◼ 多様かつ未知の物体/環境への汎化 → 常識的な知識を持つ基盤モデルに期待
LLMは視覚情報が欠落し,3D空間の認知に弱い ☺ VLMにより,視覚と軌道生成との中間的な affordance表現をkeypointとして獲得 3 "Insert the pink roses into the vase." "Put the scissors in the hand."
関連研究:VLMによるkeypoint予測を扱う手法は少ない 4 手法 概要 Code as Policies [Liang+, ICRA23] LLMにより,指示文を実行可能なコードに変換
VLMを用いておらず,視覚的な接地が不十分 VoxPoser [Huang+, CoRL23] voxel value mapを構築し,LLM / VLMを用いてプランニング 性能がvoxel mapの解像度に依存 ViLa [Hu+, 23] GPT-4Vを用いたプランニング low-levelなスキルを事前に定義する必要がある Code as Policies VoxPoser ViLa
提案手法:Marking Open-vocabulary Keypoint Affordances (MOKA) ◼ VLM (GPT-4V) によるhigh /
low-levelな2段階のreasoning ◼ affordance検出を,keypoint / waypoint選択に関するVQAに帰着 ◼ 対象物体の候補点/全体をgrid状に分割した候補領域を観測画像に重畳 5
high-level reasoning:階層的な指示文をサブタスクに分解 ◼ サブタスクごとに把持物体,干渉物体,操作方向を特定 ◼ GroundedSAM [Ren+, 24] により対象物体のセグメンテーションマスクを取得 6
Grounding DINO [Liu+, 23] + SAM [Kirillov+, ICCV23] :プロンプト :指示文 :初期の観測画像
low-level reasoning (1/2):マーキングによる視覚的なプロンプト ◼ VLMは座標を直接予測するより候補から選択する方が正確 (cf. SoM [Yang+, 23]) ◼
keypoint候補:PointNet [Qi+, CVPR17] による輪郭上の 点 + 物体の中心1点 ◼ waypoint候補:観測画像全体をgrid状に分割 → そこから一様に1点をサンプリング 7 SoM
low-level reasoning (2/2):VLMの「選択」によるkeypoint / waypoint予測 ◼ サブタスクごとに把持,作用,干渉keypoint,および動作waypointを選択 8 :プロンプト, :サブタスク,
:現在の観測画像, :マーキング処理
成功例に基づく改良:in-context learning, policy distillation ◼ in-context learning ◼ 3つの成功例(画像,出力)をVLMのプロンプトに追加 ◼
policy distillation ◼ ロボティクス基盤モデル Octo [Ghosh+, 23] ◼ RT-X [Vuong+, CoRL23] データセットの800Kの軌道でpre-trained ◼ 本タスクにおいて,50の軌道でfine-tuning 9 Octo RT-X
定量的結果:既存手法を上回るタスク成功率 [%] ◼ それぞれ2つのサブタスクから成る,合計4タスクを各々10回試行 ◼ 考察 ✓ すべてのサブタスクにおいて,既存手法と同等または上回った ✓ 蒸留の寄与より,data
generatorとしての応用可能性を示唆 10
定性的結果 (1/2):階層的なタスクを正確に実施 ◼ Table Wiping ◼ Laptop Packing 11 "Unplug
the charge cable and close the lid of the laptop." "Move the eyeglasses onto the yellow cloth and use the brush to sweep the snack package to the right side of the table."
定性的結果 (2/2):異なる指示文,配置,形容に対して頑健 ◼ 同じタスクに関して,多様な条件で評価 12
まとめ 背景 ✓ open-vocabularyな指示文に基づく物体操作タスク ✓ 基盤モデルの常識的な知識への期待 提案 ✓ VLMによるhigh/low-levelな2段階のreasoning ✓
VQAに帰着したkeypoint予測に基づくaffordance検出 結果 ✓ 実機において階層的な物体操作タスクを実施し,既存手法を上回る成功率 ✓ ロボティクス基盤モデルによる拡張性を示唆 13
Appendix:疑似コード 14
Appendix:high-level reasoningに用いるプロンプト 15
Appendix:low-level reasoningに用いるプロンプト (1/2) 16 入力に関する説明 keypoint / waypointの定義
Appendix:low-level reasoningに用いるプロンプト (2/2) 17 出力に関する説明
Appendix:その他のタスク 18 ◼ Watch Cleaning ◼ Gift Preparation
Appendix:Ablation Study 19
Appendix:エラー分析 20