Mistral AI 发布 Robostral Navigate:8B 模型仅凭单 RGB 摄像头让机器人导航复杂环境
Mistral AI 推出了 Robostral Navigate,一个 8B 参数的具身导航模型。该模型仅使用单个 RGB 摄像头,无需 LiDAR 或深度传感器,即可根据自然语言指令驱动机器人。在 R2R-CE 验证未见过的场景中,它达到了 76.6% 的成功率,这得益于其指向方法、前缀缓存训练和 CISPO 在线强化学习。
Mistral AI 发布了其首个专为具身导航设计的模型 Robostral Navigate。这个拥有 80 亿参数的模型仅通过 RGB 图像和自然语言指令驱动机器人,无需依赖激光雷达或深度传感器。在标准指令跟随基准测试 R2R-CE 的验证未见场景中,它取得了 76.6% 的成功率。
什么是 Robostral Navigate?
Robostral Navigate 是一个用于机器人导航的 8B 模型,能够应对办公室、住宅、商业建筑和户外等多种复杂环境。用户只需给出一个指令,模型即可独立完成整个任务,例如:“离开大厅,穿过走廊,进入储藏室,在第二个架子前停下。”重要的是,它能在充满人和障碍物的真实环境中移动,而这些环境从未在训练中出现过。
与大多数依赖深度传感器、LiDAR 或多摄像头的导航系统不同,Robostral Navigate 仅使用一个普通的 RGB 摄像头。更少的传感器也使得系统比多传感器方案更高效。
通过指向进行导航:工作原理
在决策机制上,模型采用了一种称为“指向”的方法。给定任务和历史观测,模型预测机器人的下一步移动。具体来说,它会推断当前视野中目标点的图像坐标,并预测到达时的期望朝向。这种方法相比基于度量位移的命令,对相机内参和世界尺度变化更加鲁棒。但当目标超出当前视野时,模型会回退到机器人局部坐标系的位移指令,例如“前进 2 米,左移 1.5 米,左转 25 度”。
从零构建
Robostral Navigate 并非基于现有的开源 VLM,而是从 Mistral 自有的视觉语言模型起步。该模型原本专为指向、计数和物体定位等基础任务设计。导航能力自然地扩展了这些基础能力:一旦模型知道物体在哪里,它就能学习如何移动。
在训练数据方面,Mistral 构建了一个完全在模拟环境中的生成管道,产出了约 400,000 条轨迹,覆盖 6,000 个场景。
高效训练与在线强化学习
训练效率是设计的关键。方法采用了基于前缀缓存的算法,通过树形注意力掩码策略将整个回合压缩为一个序列,使得模型可以在单次前向传播中训练所有时间步,同时防止信息泄露。这使训练 token 减少了 22 倍,原本需要数月时间的训练现在只需数天。在监督训练之后,Mistral 应用了 CISPO 在线强化学习算法,让模型从试错中学习,恢复失败并探索新行为,同时缓解了行为克隆带来的分布偏移问题。该阶段单独将成功率提升了 3.2%。
基准测试与性能
在评估中,Robostral Navigate 在 R2R-CE 基准上取得了领先结果。R2R-CE 基于 Matterport3D,智能体需要根据语言指令在连续 3D 环境中导航。在验证未见场景中,它取得了 76.6% 的成功率,比最佳单摄像头方法高出 9.7 个百分点,甚至比最佳深度或多摄像头系统高出 4.5 个百分点。
应用场景
由于其特性,Robostral Navigate 适用于多种场景:制造业中机器人根据指令在工位间搬运零件;物流中轮式机器人仓库内搬运包裹;酒店服务中引导客人从大堂到房间。由于模型可运行于轮式、腿式和飞行机器人,同一模型可部署在多种平台上,且对不同相机内参具有鲁棒性。
关键要点
Robostral Navigate 是 Mistral AI 推出的 8B 具身导航模型,仅用单 RGB 摄像头即可实现 76.6% 的 R2R-CE 验证未见场景成功率。其指向方法预测目标像素,局部位移指令处理视野外目标;前缀缓存将训练效率提升 22 倍,CISPO 在线强化学习进一步增加了 3.2% 的成功率。这一成果被视为迈向统一具身智能体的重要一步。