机器之心报道
编辑：小舟、娄佳琪
聚焦大模型 机器人。
自 2017 年首次举办以来，CoRL 已经成为了机器人学与机器学习交叉领域的全球顶级学术会议之一。CoRL 是面向机器人学习研究的 single-track 会议，涵盖机器人学、机器学习和控制等多个主题，包括理论与应用。
2023 年的 CoRL 大会于 11 月 6 日至 9 日在美国亚特兰大举行。据官方数据透露，今年来自 25 个国家的 199 篇论文入选 CoRL，热门主题包括 manipulation、强化学习等。虽然相比于 AAAI、CVPR 等大型 AI 学术会议，CoRL 的会议规模还相对小很多，但随着今年大模型、具身智能、人形机器人等概念的火热，CoRL 会议上的相关研究也非常值得关注。
目前，CoRL 2023 官方已公布最佳论文奖、最佳学生论文奖、最佳系统论文奖等奖项。接下来，我们将为大家介绍一下这些获奖论文。
最佳论文
- 论文：Distilled Feature Fields Enable Few-Shot Language-Guided Manipulation
- 作者：William Shen, Ge Yang, Alan Yu, Jensen Wong, Leslie Pack Kaelbling, Phillip Isola
- 机构：MIT CSAIL、IAIFI
- 论文地址：https://openreview.net/forum?id=Rb0nGIt_kh5
论文简介：当前，自监督和语言监督的图像模型已经包含丰富的世界知识，这对于泛化来说非常重要，但图像特征是二维的。我们知道，机器人任务通常需要对现实世界中三维物体的几何形状有所了解。
该研究利用蒸馏特征场（Distilled Feature Field，DFF），将准确的 3D 几何图形与来自 2D 基础模型的丰富语义结合起来，让机器人能够利用 2D 基础模型中丰富的视觉和语言先验，完成语言指导的操作。
具体来说，该研究提出了一种用于 6-DOF 抓取和放置的小样本学习方法，并利用强大的空间和语义先验泛化到未见过物体上。使用从视觉 - 语言模型 CLIP 中提取的特征，该研究提出了一种通过开放性的自然语言指令对新物体进行操作，并展示了这种方法泛化到未见过的表达和新型物体的能力。
这篇论文的两位共同一作是 CSAIL 「具身智能」团队的成员 William Shen 和杨歌，其中杨歌是 2023 年 CSAIL 具身智能研讨会的共同筹办人。
机器之心曾详细介绍过这篇研究，请参考《大模型加持的机器人有多强，MIT CSAIL&IAIFI 用自然语言指导机器人抓取物体》。
最佳学生论文
- 论文：Robots That Ask For Help: Uncertainty Alignment for Large Language Model Planners
- 作者：Allen Z. Ren, Anushri Dixit, Alexandra Bodrova, Sumeet Singh, Stephen Tu, Noah Brown, Peng Xu, Leila Takayama, Fei Xia, Jake Varley, Zhenjia Xu, Dorsa Sadigh, Andy Zeng, Anirudha Majumdar
- 机构：普林斯顿大学、Google DeepMind
- 论文地址：https://openreview.net/forum?id=4ZK8ODNyFXx
论文简介：从逐步规划到常识推理，大型语言模型（LLM）展现出大量在机器人领域未来可期的能力，但 LLM 存在幻觉问题。
基于此，该研究提出了一种新框架 ——KnowNo，用于度量和对齐基于 LLM 的规划器的不确定性。它能够使 LLM 意识到哪些信息是未知的，并在有需要时求助。
KnowNo 建立在共形预测（conformal prediction）理论的基础上，为任务完成提供统计保证，同时能够最大限度地减少多步骤规划任务中的人工干预。
该研究在各种模拟和真实机器人实验中，用各种模式的不确定任务（包括空间不确定性、数字不确定性等等）对 KnowNo 进行了测试。实验结果表明， KnowNo 在提高效率和自主性方面表现出色，优于基线，并且安全可信。KnowNo 能够在不进行模型微调的情况下直接用于 LLM，为模型的不确定性提供了一种有效的轻量级解决方法，并能够与基础模型不断增强的能力相辅相成。
最佳系统论文
- 论文：RoboCook: Long-Horizon Elasto-Plastic Object Manipulation with Diverse Tools
- 作者：Haochen Shi, Huazhe Xu, Samuel Clarke, Yunzhu Li, Jiajun Wu
- 机构：斯坦福大学、UIUC
- 论文地址：https://openreview.net/forum?id=69y5fzvaAT
论文简介：人类擅长制造和使用各种工具，但对于机器人而言，理解如何有效使用工具，并在相应的物体上完成操作仍然是一个很大的挑战。该研究构建了一个名为 RoboCook 的智能机器人系统，该系统能够通过各种工具感知、建模并操纵弹塑性物体（elasto-plastic object）。
RoboCook 使用点云场景表征，利用图神经网络（GNN）对工具与物体的相互作用进行建模，并将工具分类与自监督策略学习相结合，以制定操作计划。
该研究表明，对于每个工具，仅需 20 分钟的现实世界交互数据，RoboCook 就能学会并操纵机械臂完成一些复杂的、长时程的弹塑性物体操作任务，例如制作饺子、字母饼干等。
实验表明，RoboCook 的性能大大优于现有 SOTA 方法，对严重的外部干扰也能表现出稳健性，对不同材料的适应性也较强。
值得一提的是，这篇论文的共同一作分别是来自斯坦福大学的博士生 Haochen Shi、原斯坦福大学博士后研究员、现清华大学交叉信息科学研究所助理教授 Huazhe Xu，论文作者之一是姚班校友、斯坦福大学助理教授吴佳俊。
获奖论文完整入围名单
参考链接：
https://www.corl2023.org/awards
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