智元机器人联手北大，发布通用机器人操作框架OmniManip

北京—— 在人工智能与机器人技术融合的浪潮中，智元机器人与北京大学联合实验室近日发布了一款名为OmniManip的通用机器人操作框架，引起了业界的广泛关注。该框架旨在通过结合视觉语言模型（VLM）的高层次推理能力和精确的三维操作能力，赋能机器人在非结构化环境中执行各种复杂任务。

OmniManip的核心在于其以对象为中心的交互基元表示法，这一创新方法将任务分解为多个结构化阶段，并利用VLM提供的常识推理能力，将自然语言指令转化为可执行的三维空间约束。这意味着，机器人不再需要针对特定任务进行专门训练，而是可以通过理解人类的自然语言指令，自主规划并完成任务。

技术解析：双闭环系统与交互基元

OmniManip的技术亮点在于其双闭环系统设计。该系统由高级规划和低级执行两个闭环组成：

闭环规划： 通过交互渲染和交互原语重采样，OmniManip实现了VLM的闭环推理，能够检测并纠正VLM推理中的错误，确保规划结果的准确性。这有效地解决了VLM在实际应用中可能出现的“幻觉”问题。
闭环执行： 在执行阶段，OmniManip使用6D姿态跟踪器实时更新物体的位姿，并将其转换为机械臂末端执行器的操作轨迹，从而实现鲁棒的实时控制。

此外，以对象为中心的交互基元表示法是OmniManip的另一大亮点。通过对象的功能性空间定义交互基元（如交互点和方向），将VLM的输出转化为可执行的三维空间约束。这些交互基元在对象的标准空间中定义，能在不同场景中保持一致，实现更通用和可复用的操作策略。例如，在“将茶倒入杯中”的任务中，系统会分解为“抓取茶壶”和“倾倒茶水”两个阶段，并为每个阶段生成相应的交互点和方向。

OmniManip的潜在应用场景

OmniManip的通用性和灵活性使其在多个领域具有广阔的应用前景：

日常生活： OmniManip可以应用于家庭服务机器人，帮助人们完成倒茶、插花、整理桌面等日常任务，极大地提升生活质量。
工业自动化： 通过精确的三维操作能力，OmniManip可以实现复杂工业任务的自动化，提高生产效率和降低成本。
服务机器人： 在非结构化环境中，OmniManip可以执行各种任务，如医疗辅助、物流配送等，为人们提供更便捷的服务。

开源与未来展望

智元机器人和北京大学联合实验室已将OmniManip开源，并提供了详细的项目地址：

项目官网： https://omnimanip.github.io/
GitHub仓库： https://github.com/pmj110119/OmniManip
arXiv技术论文： https://arxiv.org/pdf/2501.03841

开源策略将加速OmniManip的迭代和发展，吸引更多研究者和开发者参与其中。同时，OmniManip的设计使其能自动化生成大规模的机器人操作仿真数据，为未来的研究提供了强大的数据支持。

结语

OmniManip的发布标志着通用机器人操作框架迈出了重要一步。凭借其零样本泛化能力、跨机器人形态能力以及大规模仿真数据生成能力，OmniManip有望成为机器人技术发展的重要推动力，并在工业自动化、服务机器人等领域发挥重要作用。随着技术的不断成熟和应用场景的不断拓展，我们有理由相信，OmniManip将为人类社会带来更智能、更便捷的生活体验。

参考文献