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一文梳理 RT-2 到 π0.7:通用机器人策略的技术演进

如果只看演示视频,VLA 很容易被理解成“机器人接上了大模型”。

但真实问题却是:机器人听到一句话之后,怎么把摄像头里的画面、自己的关节状态、过去几秒发生的事情,变成下一步能执行的动作?

比如你对一个家用机器人说:“把红薯放进空气炸锅。”

它要先看见红薯和空气炸锅,判断锅篮在哪里,知道红薯可以被抓起,知道空气炸锅要打开,再把手移动到合适位置,抓取、拉开、放入、关闭。

中间任何一步偏一点,后面都可能接不上。

这就是 VLA(Vision-Language-Action Model),也就是其要处理的问题。

VLM 解决“看懂”,VLA 要进一步解决“怎么动”。输出不再是文字解释,而是能驱动机器人身体的动作。

本文对 RT-2π0.7的典型工作进行系统性书梳理,旨在讲清楚通用机器人策略是怎样一步步从“把动作说出来”,走到“能控制、能适配、能从经验里继续改”的。

01 通用机器人策略,通用在哪里?

通用机器人策略,可以粗略写成这样:

视觉观察 + 语言指令 + 机器人状态 + 历史上下文
        ↓
下一步动作 / 一段动作轨迹

这里的“通用”不要理解成什么都能干。更准确的理解是:模型不再只为一个固定机器人、一个固定场景、一个固定任务写死策略,而是试图在更多任务、更多环境、更多机器人本体之间迁移。

与聊天模型相比,机器人策略的难点不在“回答得像不像人”。它要面对的是物理世界

  • 物体会滑、会挡住、会被碰偏;
  • 机械臂有速度、力矩和关节限制;
  • 同一个“拿起来”,换成吸盘、夹爪、双臂,动作完全不同;
  • 中间一步失败,后面的状态就变了,模型不能假装什么都没发生。

所以 VLA 的演进,不只是模型越来越大。更像是在真正的解决痛点问题:

痛点 对应问题 代表工作
语义知识怎么进入动作 机器人能不能把网络知识迁移到控制 RT-2
数据从哪里来 单台机器人数据太少,任务分布太窄 Open X-Embodiment、Octo、OpenVLA
动作怎么足够精细 离散 token 难以覆盖高频连续控制 π0、扩散策略、flow matching
长任务怎么撑住 开放环境里步骤多,状态会漂移 π0.5、Multi-Scale Embodied Memory
失败怎么变成经验 只模仿成功演示,真实部署很脆 π*0.6
泛化怎么可控 新任务不只要会做,还要按要求做 π0.7

02 RT-2:把动作也当成一种语言

RT-2: Vision-Language-Action Models Transfer Web Knowledge to Robotic Control 是 VLA 里很关键的一项工作。

一句话概括:RT-2 把机器人动作离散成 token,让视觉语言模型直接学习输出动作。

这听起来简单,但它把两个原本分开的世界接到了一起。

过去,视觉语言模型可以看图回答问题,比如“图里有什么”“杯子在哪里”。

机器人控制模型则更像一个专门训练出来的动作系统,负责控制末端执行器移动到哪里、夹爪开合多少。

RT-2 的思路是:既然语言模型可以预测下一个 token,那能不能把机器人动作也编码成 token?如果可以,模型看到图像和指令后,就不只是输出一句话,而是输出一串动作 token

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图 1:RT-2 架构图

RT-2 的核心价值在于它给 VLA 找到了一种很直接的接口:把互联网图文知识接到机器人动作上。

举个例子,如果模型从网络数据中学过“垃圾”“可乐罐”“回收桶”等概念,那么在真实机器人任务里,它更有机会把“把可乐罐扔进回收桶”转成动作。

这也是 RT-2 论文标题里强调的“Transfer Web Knowledge to Robotic Control”。VLA 不只是从机器人轨迹里学动作,也试图借用 VLM 在大规模图文数据里学到的常识。

不过,动作 token 也带来几个问题。

第一,离散化会损失精度。真实机械臂动作是连续的,位置、姿态、夹爪开合都需要很细的控制。把它们切成 token,容易出现量化误差。

第二,自回归生成天然更慢。语言模型一个 token 一个 token 往外吐,适合文本,但机器人底层控制往往需要高频、连续、低延迟。

第三,语义泛化不等于控制泛化。模型知道“红薯可以放进空气炸锅”,不代表它一定能稳定拉开锅篮、避开边缘、把红薯放到合适位置。

所以 RT-2 更像是一个清晰起点:它证明了 VLA 这条路可以走,但后面还要解决数据、动作精度和真实执行稳定性

03 数据瓶颈:机器人没有自己的互联网

LLM 能快速发展,一个重要原因是互联网上有大量文本。VLM 也能获取到大量图文数据、视频数据。

机器人不一样。真实机器人轨迹很难采集。

每条轨迹背后都可能是人工遥操作、真实硬件、场地、安全员、任务设计。机械臂撞一下,成本不是一个坏样本那么简单。更麻烦的是,不同实验室的机器人还长得不一样:夹爪不同,摄像头不同,动作空间不同,控制频率也不同。

这就引出了 Open X-Embodiment 这项工作所解决的数据问题。

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图 2:Open X-Embodiment 数据集概述

一句话概括:Open X-Embodiment 试图把不同机构、不同机器人、不同任务的数据放到同一个机器人学习生态里。

Open X-Embodiment 证明:未来的通用策略不能只靠某一台机械臂、某一个实验室、某一类桌面任务训练出来。

OctoOpenVLA 是这条数据路线上的两个重要分支。

Octo 更像一个开源通用机器人策略框架。它强调可适配的输入输出接口,支持不同观察模态和动作空间。模型主干接收视觉观察、语言目标等条件,再通过动作头生成机器人动作。它常被拿来说明:通用策略不能只做一个固定网络,还要考虑新机器人怎么接入、新任务怎么微调。

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图 3: Octo 架构图

OpenVLA 是一个 7B 规模的开源 Vision-Language-Action 模型,使用视觉编码器接图像,再通过语言模型主干输出离散动作。更关键的是,它把训练、微调、部署链路开放出来,让研究者可以更系统地复现和改造 VLA。

一句话概括 OpenVLA:它把 VLA 从“少数实验室的系统”推向了更开放的研究基线。

它的核心架构可以概括成三段:

视觉编码器:提取图像特征
        ↓
VLM / LLM 主干:融合视觉、语言和任务上下文
        ↓
动作输出:把动作离散成 token 并生成

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图 4: OpenVLA 架构图

如果把 RT-2 看成“动作 token 路线的起点”,Open X-Embodiment、Octo、OpenVLA 解决的是另一个问题:

光有想法不够,模型还需要足够多、足够杂、格式尽量统一的机器人经验。

04 π0:把连续动作生成放到 VLA 模型里

π0 是 Physical Intelligence 推出的通用机器人策略。它把 VLA 的重点从动作 token 明显推向了连续动作生成

一句话概括:π0 用预训练 VLM 负责理解,用 action expert 负责连续控制,再通过 flow matching 生成机器人动作。

VLM 擅长理解图像、语言和任务语义,但它不一定擅长高频控制。机器人动作专家则更适合处理轨迹、关节、夹爪和低层动作分布。

π0 把两者接起来,形成一个“理解模块 + 动作专家”的结构。

可以粗略画成这样:

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图 5: π0 架构图

π0 的核心创新点总结如下:

第一,保留 VLM 的语义能力。模型仍然借助视觉语言预训练,理解物体、任务和场景。

第二,把动作生成交给专门模块。这避免了让语言模型主干直接承担全部控制压力。

第三,用 flow matching 处理连续动作。模型学习从噪声分布到动作轨迹分布的变换,比单纯离散 token 更适合高频、连续的机器人控制。

从工程角度看,这种结构也更接近真实机器人系统的需要。高层理解可以慢一点,底层控制必须快。一个家用机器人拿起红薯时,不能每移动几厘米都重新做一遍长链推理。

π0 的意义就在这里:它把 VLA 从“视觉语言模型输出动作”推进到“视觉语言模型条件化一个连续动作策略”。

05 π0.5:开放世界里的长任务,难在中间步骤

π0.5 可以看作 π0 往开放世界任务走的一步。

一句话概括:π0.5 在连续控制之上加入高层语义子任务预测,让机器人更适合处理新环境里的长程任务。

长任务和短任务的差别很大。

短任务可能只是“拿起杯子”。长任务是“把桌上的东西整理好”“把红薯放进空气炸锅”“去厨房拿饮料再递给我”。这些任务不只是动作更长,还会出现更多中间状态。

拿空气炸锅任务来说,机器人至少要经历:

找到红薯
找到空气炸锅
接近锅篮
打开或拉出锅篮
抓取红薯
放入锅篮
关闭锅篮
检查任务是否完成

任何一步出错,任务状态都会变。锅篮没拉开,红薯就放不进去。红薯滑落,后续动作要重新规划。摄像头被遮挡,模型还要调整观察。

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图 6: π0 架构图

π0.5 的关键不只是“更会操作”,而是把低层动作和高层语义子任务接得更紧。它需要知道自己当前做的是哪一步,也要知道下一步该推进到什么状态。

图 7: π0 到 π0.5 的能力递进

注意:开放世界泛化不是让机器人凭空学会所有新技能。更准确地说,是模型把已有技能、语义理解和任务结构重新组合,去应对训练中没有按同样形式出现过的场景。

06 π*0.6 和记忆:失败也开始变成训练材料

只靠模仿学习,机器人会有一个老问题:它学到的是成功演示中的状态分布。

真实执行时,一旦抓偏、碰歪、没打开、没看清,机器人就进入了演示数据里不常见的状态。此时它面对的画面和状态都变了,模型可能越走越偏。

π*0.6 的重点,是把真实执行中的经验也纳入训练。

一句话概括:π*0.6 让 VLA 不只模仿成功示范,也从人工纠正、奖励反馈和自主尝试中继续学习。

它背后的问题:机器人失败了以后,这次失败能不能留下点东西?

π*0.6 相关工作中强调的 Rₑcap,可以理解为一种把真实机器人经验重新组织起来的训练流程。它会把示范、人类纠正、机器人自主尝试、奖励信号等信息接入后训练,让策略在真实失败上继续修正。

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图 8: π0.6 经验学习流程图

这里的技术重点,不是让机器人“像人一样反思”。更稳妥的说法是:VLA 开始把执行后的反馈纳入训练闭环。

Multi-Scale Embodied Memory 处理的是另一个长任务问题:机器人会忘。

一句话概括:Multi-Scale Embodied Memory 给机器人引入短期视频记忆和长期语言记忆,帮助它在长任务里记住做过什么、失败过什么。

短期记忆偏向当前上下文,比如刚才锅篮有没有打开,红薯是否已经放进去。长期记忆更像任务经验的摘要,比如这个空气炸锅的把手位置、上次失败时红薯卡在哪里。

它的架构可以理解为两层:

短期视频记忆:保留近期观察和动作上下文
        ↓
长期语言记忆:沉淀跨时间、跨尝试的任务信息
        ↓
当前策略:根据记忆调整下一步动作

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图 9: Multi-Scale Embodied Memory 架构

这类工作说明,VLA 的问题已经不只是“下一步怎么动”。长任务里,机器人还要知道自己走到哪了,之前哪里失败了,现在还剩什么没做。

07 π0.7:通用策略开始变得可控

π0.7 的核心不只是“模型能不能完成更多任务”,还包括“用户能不能更细地控制它怎么完成任务”。

一句话概括:π0.7 把语言指令、视觉子目标、元数据和控制方式放进统一提示,让通用机器人策略更容易被引导和组合。

过去给机器人下指令,更多是在说“做什么”。

比如:

把红薯放进空气炸锅。

但真实任务里,人往往还关心“做到什么状态”“用什么方式做”“快一点还是稳一点”“对齐到哪个目标位置”。π0.7 把这类信息放进多模态提示,让策略不只接收自然语言,还能接收视觉子目标、执行元数据和控制模态。

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图 10: π0.7 多模态可控提示架构

第一是组合泛化。机器人不必为每一个新任务单独训练,它需要把已有的抓取、放置、开合、对齐等技能重新组合。空气炸锅案例有意思,也正因为它不只是单个抓取动作,而是多个技能串起来。

第二是跨本体迁移。通用策略如果每换一个机器人就完全重训,成本会很高。π0.7 试图把机器人本体相关信息也纳入条件,让同一策略更容易适配不同硬件。

第三是可控执行。这点往往比“会不会做”更接近真实使用。用户可能希望机器人放得慢一点,抓得轻一点,对准某个视觉目标,或者完成到某种质量标准。π0.7 的多模态提示结构,就是在给这些控制条件留接口。

08 其他路线

π0.7 不是唯一答案。

如果把视野放宽,2025 到 2026 年的几个代表系统都在处理同一个矛盾:大模型理解世界的能力很强,但机器人身体控制要求快、稳、能恢复。

图 11: π0.7、Gemini Robotics、GR00T、Helix 横向对比图

Gemini Robotics 的路线,是在多模态基础模型上扩展到机器人动作。它强调 embodied reasoning,也就是模型不只识别图像,还要理解空间关系、物体可操作性和任务意图。后续 Gemini Robotics On-Device 又把重点放到端侧运行、低延迟和少样本适配上。

一句话概括 Gemini Robotics:它从大模型侧往机器人动作侧延伸,重点是让多模态理解进入真实世界控制。

GR00T N1.5GR00T N1.6 更偏人形机器人路线。它们强调跨本体训练、合成数据和动作生成。人形机器人比桌面机械臂更复杂,因为它不只是手臂动作,还涉及全身姿态、平衡、导航和双手协作。

一句话概括 GR00T:它把通用机器人策略放到人形机器人场景里,重点处理全身控制、合成数据和跨本体适配。

HelixHelix 02 的结构则很适合用来解释“慢思考 + 快控制”。高层模型负责理解任务、场景和目标,低层模型负责快速输出全身动作。

一句话概括 Helix:它把高层语义理解和低层实时控制拆成不同频率的系统,让人形机器人能边理解边行动。

10 写在最后,从 RT-2 到 π0.7 的演进

回头看这条路线演进思路:

RT-2 把动作接进视觉语言模型,让机器人策略有机会利用互联网语义知识。

Open X-Embodiment、Octo、OpenVLA 把问题推进到数据和开源链路:通用策略不能只靠单一机器人、单一任务训练。

π0 把连续动作生成放到 VLA 中心,让动作不再只是 token。π0.5 面向开放世界长任务,π*0.6 和记忆相关工作开始处理失败经验和长期上下文。

到了 π0.7,问题进一步变成:通用策略不只要面对新任务,还要能被用户更细地控制。

VLA 最值得关注的地方,不是机器人终于能“像聊天模型一样回答”。它真正要解决的问题更硬:在真实世界里,把一句话变成一连串稳定、可控、可恢复的动作。

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