RoboBrain – 智源研究院开源的具身大脑模型-爱论文

RoboBrain是什么

RoboBrain是智源研究院推出的开源具身大脑模型，推动单机智能迈向群体智能。由三个模块组成：用于任务规划的基座模型、用于可操作区域感知的A-LoRA模块和用于轨迹预测的T-LoRA模块。RoboBrain采用多阶段训练策略，具备长历史帧记忆和高分辨率图像感知能力，能将抽象指令映射为具体动作。在任务规划、可操作区域感知和轨迹预测等评测任务中均表现出色。

RoboBrain的主要功能

规划能力（Planning Capability）：将复杂的操作指令分解为可管理的子任务。例如，将“提起茶壶并将水倒入杯中”分解为“靠近茶壶并提起”“移动茶壶使壶嘴对准杯口”和“倾斜茶壶倒水”等步骤。可操作性感知（Affordance Perception）：识别和解释交互对象的可操作区域，如茶壶的把手或壶嘴。轨迹预测（Trajectory Prediction）：预测完成操作所需的完整轨迹，如从当前位置到茶壶把手的运动轨迹。

RoboBrain的技术原理

模型架构：RoboBrain基于LLaVA框架，由以下三个主要模块组成：视觉编码器（Visual Encoder）：使用SigLIP模型，将输入图像编码为视觉特征。投影器（Projector）：通过两层MLP将视觉特征映射到与文本嵌入相同的维度。大语言模型（LLM）：采用Qwen2.5-7B-Instruct模型，用于理解和生成文本指令。多阶段训练策略：RoboBrain采用多阶段训练策略，提升其在机器人操作任务中的性能：通用视觉训练（OneVision Training）：在大规模通用视觉数据集上进行预训练，以开发基础的视觉和语言理解能力。机器人任务训练：在ShareRobot数据集上进行微调，增强任务规划、可操作区域感知和轨迹预测能力。数据集支持：RoboBrain的训练依赖于ShareRobot数据集，是高质量的异构数据集，包含任务规划、物体可操作区域和末端执行器轨迹等**度标注。数据集的多样性和准确性经过精心设计，支持模型在复杂任务中的表现。推理过程：在实际应用中，RoboBrain首先感知视觉输入，将输入指令分解为一系列可执行的子任务，然后执行可操作区域感知和轨迹预测。分步处理方式使模型能高效地将抽象指令转化为具体的机器人操作。

RoboBrain的项目地址

项目官网：https://superrobobrain.github.io/Github仓库：https://github.com/FlagOpen/RoboBrainHuggingFace模型库：https://huggingface.co/BAAI/RoboBrainarXiv技术论文：https://arxiv.org/pdf/2502.21257

RoboBrain的应用场景

多机器人协作：RoboBrain作为跨本体具身大小脑协作框架RoboOS的核心大脑模型，能实现多个不同类型的机器人之间的高效协作。复杂任务规划：RoboBrain能将复杂的操作指令分解为可管理的子任务，例如“Water plants”（浇花）、“Put the pot in the drawer”（将花盆放入抽屉）、“Cluster blocks of the same color into different corners”（将同色积木聚集到不同角落）等任务，RoboBrain可以生成详细的规划步骤。可操作区域感知：RoboBrain能识别和解释交互对象的可操作区域，例如在“Cluster blocks of the same color into different corners”任务中，RoboBrain能识别不同颜色积木的可操作区域，规划出合理的操作路径。实时反馈与优化：RoboBrain结合RoboOS的端云协作能力，能实时接收执行反馈，根据环境变化动态调整策略，持续优化任务规划，提升鲁棒性。