百科arXiv 2307.15818今天
VLA 模型是什么?
一句话回答:VLA(Vision-Language-Action,视觉-语言-动作)模型输入相机画面和一句自然语言指令(如“把红色方块放进盒子”),直接输出机器人下一步的关节或末端动作。 它通常在一个预训练的视觉语言模型(VLM)上继续用机器人轨迹数据训练,让模型把“看懂 + 听懂”的能力延伸到“动手”。
这个叫法来自 Google DeepMind 2023 年的 RT-2 论文,它把机器人动作离散成文本 token,与网络图文数据一起训练。
VLA 的基本结构
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相机图像 ─┐
├─► 视觉语言主干(预训练 VLM)─┐
语言指令 ─┘ ├─► 动作头(离散 token / 扩散 / 流匹配)─► 动作序列
本体状态(关节角等)─────────────────────┘各家差异主要在动作怎么表示:
| 动作表示 | 做法 | 代表 |
|---|---|---|
| 离散 token | 把每个动作维度分桶,当作文本 token 自回归生成 | RT-2、OpenVLA |
| 流匹配 / 扩散 | 用连续生成模型一次输出一段动作块(action chunk),控制频率更高、动作更平滑 | π0、π0.5、GR00T N1.5 |
| 小模型 + 动作专家 | 压缩 VLM 主干,适合消费级显卡训练与部署 | SmolVLA |
代表模型速览
| 模型 | 发布方 | 公开时间 | 要点(来自论文) |
|---|---|---|---|
| RT-2 | Google DeepMind | 2023-07 | 提出 VLA 概念,动作离散成文本 token |
| OpenVLA | 斯坦福等 | 2024-06 | 7B 开源权重,在 Open X-Embodiment 约 97 万条轨迹上训练 |
| π0 | Physical Intelligence | 2024-10 | PaliGemma 主干 + 流匹配动作专家,最高 50 Hz 输出动作块 |
| GR00T N1 | NVIDIA | 2025-03 | 面向人形的双系统架构(慢速 VLM + 快速扩散动作头),开源权重 |
| SmolVLA | Hugging Face | 2025-06 | 约 4.5 亿参数,可在单张消费级显卡上训练 |
更多模型的参数量、动作表示和许可证见 VLA 与策略模型横评 和 具身模型库。
VLA 和 VLM 有什么区别?
| VLM(视觉语言模型) | VLA(视觉-语言-动作模型) | |
|---|---|---|
| 输出 | 文字(描述、回答、推理) | 机器人动作(关节角、末端位姿、夹爪开合) |
| 训练数据 | 网络图文对 | 图文数据 + 机器人遥操作 / 仿真轨迹 |
| 关系 | 常作为 VLA 的主干 | 在 VLM 上加动作头并用轨迹数据微调 |
VLA 和世界模型有什么区别?
两者经常一起出现,但解决的问题不同:
- VLA 回答“下一步该做什么”:输入观测与指令,输出动作,是机器人的策略(policy)。
- 世界模型回答“这样做之后会发生什么”:输入当前观测(和动作),预测未来的画面或状态,例如 NVIDIA Cosmos 这类世界基础模型。它常用来生成合成训练数据、做仿真评估或辅助规划。
实际系统里常组合使用:用世界模型生成或扩增数据,再训练 VLA;或让 VLA 在世界模型里“想象”多个动作的后果再选。
想上手 VLA 从哪开始
- 单卡入门:LeRobot SmolVLA 微调
- 复现主流基线:openpi π0 LIBERO 微调、OpenVLA LoRA 微调
- 架构深读:π0 vs π0.5 深度拆解、GR00T N1.5 / N1.7 与 Cosmos 技术栈
- 选硬件:机械臂多少钱一台、人形机器人多少钱一台
来源
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