支持流式传输的机器人

gemini-robotics-er-2-streaming-preview 模型端点公开了一个与 Live API 集成的专用流式传输端点,可实现应用与机器人之间的实时双向互动。因此,它非常适合需要快速反馈环和对环境做出反应式响应的代理。

使用场景

  • 多机器人协调:多个机器人通过共享会话通信任务状态并委托子任务。
  • 持续监控:观察场景并在发生特定事件(例如容器达到填充水平)时触发操作的机器人。
  • 仓储和物流:可直观地验证商品、跟踪打包进度并从错误中恢复的拣货和打包代理。

技术规范

下表列出了 Live API 的技术规范:

类别 详细信息
输入模态 音频(原始 16 位 PCM 音频,16kHz,小端序)、图片(JPEG <= 1FPS)、文本
输出模态 文本
协议 有状态 WebSocket 连接 (WSS)

构建代理式设置

基于 Live API 构建的每个机器人代理都遵循以下三个步骤:

  1. 将机器人功能声明为工具。机器人可以执行的每项操作(导航、抓取、说话)都成为一个函数声明,其中包含名称、说明和参数架构。实体操作必须使用 "behavior": "BLOCKING",这样模型才能在机器人完成操作后选择下一步。
  2. 将多模态输入流式传输到持久会话中。打开 live.connect 会话,并在任务的整个生命周期内保持该会话处于打开状态。发送从机器人传感器接收到的视频帧、音频或文本。
  3. 在接收循环中处理工具调用。每次模型选择操作时,都会发送 tool_call 消息。您的接收循环针对机器人 SDK 执行该函数,并发送回 tool_response。会话保持打开状态,模型会根据结果选择下一个操作。

以下部分展示了如何将这些步骤应用于三种常见模式:基准智能体循环、通过检测信号进行主动场景监控,以及通过 TTS 将语音作为工具进行路由。

通过函数调用编排机器人

以下示例展示了如何在一个 Python 脚本中将这三个步骤连接在一起。

第 1 步 - 工具定义 - 将机器人功能声明为函数声明。navigate 函数使用 "behavior": "BLOCKING",因此模型会等待机器人到达途经点,然后再调用另一个工具。在同一列表中添加更多函数声明,以公开其他机器人功能。

第 2 步 - 输入辅助函数 - 显示了三个将不同模态输入流式传输到会话中的函数:send_text 用于命令,send_image 用于包含可选文本提示的相机帧,以及 send_audio 用于来自麦克风的原始 PCM 音频。

第 3 步(接收循环)同时运行,并处理两种类型的消息:server_content 消息(模型的文本输出)和 tool_call 消息(模型请求机器人执行操作)。当工具调用到达时,该循环会调用 execute_tool(您用实际的机器人 SDK 替换的桩),然后发送回 tool_response,以便模型可以选择下一个操作。

import asyncio
from google import genai
from google.genai import types

MODEL = "gemini-robotics-er-2-streaming-preview"

# ── Tool definitions ─────────────────────────────────────────────────────────
tools = [
   {
       "function_declarations": [
           {
               "name": "navigate",
               "description": "Navigate the robot to a named waypoint.",
               "behavior": "BLOCKING",
               "parameters": {
                   "type": "OBJECT",
                   "properties": {"name": {"type": "STRING"}},
                   "required": ["name"],
               },
           },
           # Add more function definitions here
       ]
   }
]

# ── Stub tool executor (replace with real robot SDK calls) ───────────────────
def execute_tool(name: str, args: dict) -> dict:
   print(f"  [Tool] {name}({args})")
   return {"status": "success"}

# ── Input helpers ────────────────────────────────────────────────────────────
def send_text(session, text: str):
   """Send a text turn."""
   return session.send_client_content(
       turns=types.Content(role="user", parts=[types.Part(text=text)]),
       turn_complete=True,
   )

def send_image(session, image_bytes: bytes, prompt: str = ""):
   """Send a JPEG image with an optional text prompt."""
   parts = [
       types.Part(
           inline_data=types.Blob(data=image_bytes, mime_type="image/jpeg")
       )
   ]
   if prompt:
       parts.append(types.Part(text=prompt))
   return session.send_client_content(
       turns=types.Content(role="user", parts=parts),
       turn_complete=True,
   )

def send_audio(session, audio_chunk: bytes):
   """Stream a chunk of raw PCM audio (16-bit, 16 kHz, mono)."""
   return session.send_realtime_input(
       media=types.Blob(data=audio_chunk, mime_type="audio/pcm;rate=16000")
   )

# ── Receive loop ─────────────────────────────────────────────────────────────
async def receive_loop(session):
   """Print model text and handle tool calls until the session ends."""
   async for message in session.receive():
       if message.server_content:
           sc = message.server_content
           if sc.model_turn and sc.model_turn.parts:
               for part in sc.model_turn.parts:
                   if part.text:
                       print(f"Model: {part.text}", end="", flush=True)
           if sc.turn_complete:
               print("\n[Turn Complete]")
       elif message.tool_call:
           responses = []
           for call in message.tool_call.function_calls:
               print(f"\n[Tool Call] {call.name}({call.args})")
               result =