Recent advances in robotic mobile manipulation have spurred the expansion of the operating environment for robots from constrained workspaces to large-scale, human environments. In order to effectively complete tasks in these spaces, robots must be able to perceive, reason, and execute over a diversity of affordances, well beyond simple pick-and-place. We posit the notion of semantic frames provides a compelling representation for robot actions that is amenable to action-focused perception, task-level reasoning, action-level execution, and integration with language. Semantic frames, a product of the linguistics community, define the necessary elements, pre- and post- conditions, and a set of sequential robot actions necessary to successfully execute an action evoked by a verb phrase. In this work, we extend the semantic frame representation for robot manipulation actions and introduce the problem of Semantic Frame Execution And Localization for Perceiving Afforded Robot Actions (SEAL) as a graphical model. For the SEAL problem, we describe our nonparametric Semantic Frame Mapping (SeFM) algorithm for maintaining belief over a finite set of semantic frames as the locations of actions afforded to the robot. We show that language models such as GPT-3 are insufficient to address generalized task execution covered by the SEAL formulation and SeFM provides robots with efficient search strategies and long term memory needed when operating in building-scale environments.


翻译:近年来,机器人移动操作领域的进展促使机器人的操作环境从受限工作空间扩展到大规模人类环境。为了在这些空间中有效完成任务,机器人必须能够感知、推理并执行多种可供性(affordances),而远非简单的拾取与放置。我们认为,语义框架(semantic frames)的概念为机器人动作提供了一种有吸引力的表示,这种表示适用于以动作为中心的感知、任务级推理、动作级执行以及与语言的集成。语义框架源自语言学领域,定义了一组必要元素、前置与后置条件,以及一系列顺序的机器人动作,这些动作对于成功执行由动词短语引发的动作是必需的。在本工作中,我们将语义框架表示扩展到机器人操作动作,并引入“感知可供机器人动作的语义框架执行与定位”(SEAL)问题,将其建模为一个图模型。针对SEAL问题,我们描述了非参数化的语义框架映射(SeFM)算法,用于维护对有限语义框架集合的信念,这些框架对应于机器人可执行动作的位置。我们表明,像GPT-3这样的语言模型不足以应对SEAL公式所涵盖的广义任务执行,而SeFM为机器人在建筑规模环境中的操作提供了高效的搜索策略和长期记忆所需的能力。

0
下载
关闭预览

相关内容

机器人(英语:Robot)包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗,机器猫等)。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议,有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中,机器人指能自动运行任务的人造机器设备,用以取代或协助人类工作,一般会是机电设备,由计算机程序或是电子电路控制。

知识荟萃

精品入门和进阶教程、论文和代码整理等

更多

查看相关VIP内容、论文、资讯等
专知会员服务
19+阅读 · 2020年9月6日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
【泡泡一分钟】DS-SLAM: 动态环境下的语义视觉SLAM
泡泡机器人SLAM
23+阅读 · 2019年1月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【推荐】用Python/OpenCV实现增强现实
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月12日
VIP会员
最新内容
《基于深度强化学习的反无人机技术研究》178页
“史诗怒火”行动与“AI中心战”模式的浮现
专知会员服务
5+阅读 · 6月10日
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
2+阅读 · 6月10日
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
15+阅读 · 6月10日
《利用人工智能增强军事决策》
专知会员服务
7+阅读 · 6月10日
《自动机器学习在军事数据耕耘法中的应用》
专知会员服务
9+阅读 · 6月10日
为何指挥所生存能力要求范式转变
专知会员服务
6+阅读 · 6月10日
打造“新蛛网”模式与高科技动员
专知会员服务
5+阅读 · 6月10日
“蛛网”行动一周年:远程无人机战争
专知会员服务
3+阅读 · 6月10日
相关VIP内容
专知会员服务
19+阅读 · 2020年9月6日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
【泡泡一分钟】DS-SLAM: 动态环境下的语义视觉SLAM
泡泡机器人SLAM
23+阅读 · 2019年1月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【推荐】用Python/OpenCV实现增强现实
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
相关基金
国家自然科学基金
8+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员