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マニピュレーションarXiv:2610.18053

LADDER: 長期的ロボットマニピュレーションベンチマーク

LADDER: A Long-Horizon Robot Manipulation Benchmark

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同じ環境内で1から10のサブゴールにスケールする長期的ロボットマニピュレーションベンチマークを提案し、低レベルポリシーとオーケストレーション手法を評価した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- LADDERはlong-horizonなrobot manipulationのbenchmark - 同一環境内で1から10のsubgoalにスケール - 3つのsuite: SimplerEnv-Long, RobotArena-∞-Long, RoboLab-Long - 145タスク、8カテゴリ、2 embodiment、システムあたり2,024 simulated episodes - 2つのorchestration paradigmを評価: 学習済み低レベルpolicy向けtext subgoal (VoLo) と tool selection orchestration (CaP-X, GPT-Policy, PSP-Agent, TiPToP) - 実世界実験も2 embodimentで実施

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存benchmarkはtask horizonが短いか、scene/object variationと絡み合い失敗を分離できない - LADDERは同一環境でsubgoal数を1〜10にスケールし、horizonの影響を分離可能 - 3 suite、145タスク、8カテゴリ、2 embodiment、2,024 episodes/systemと大規模 - 低レベルpolicyの性能崩壊とorchestrationの効果を定量的に示す

3. 技術・手法の肝は?

- 同一環境でsubgoalを1〜10に増やすlong-horizon設計 - 3 suite (SimplerEnv-Long, RobotArena-∞-Long, RoboLab-Long) を用意 - 2つのorchestration paradigmを比較: text subgoal for learned low-level policies (VoLo) と tool selection orchestration (CaP-X, GPT-Policy, PSP-Agent, TiPToP) - 低レベルpolicyに完全指示を与える条件とorchestration条件を比較 - 実世界2 embodimentでも検証

4. どうやって有効だと検証した?

- 完全指示直接与え時、低レベルpolicyはsingle-subgoalで85.4%、extended tasksでほぼゼロに低下 - orchestrationは改善するが低レベルpolicyの物理実行エラーに律速され約25%止まり - GPT-Policy on GPT-6 Astraのtool selection orchestrationは学習policy手法を大きく上回るが、時間・コスト予算が大きく約62%成功 - 実世界2 embodimentで低レベルpolicyの崩壊とorchestrationの利得を確認

5. 議論はある?

- orchestrationはhigh-level planningではなく低レベルpolicyの物理実行エラーに律速される - tool selection orchestrationは高性能だが時間・コスト予算が大きい - 要旨からは不明な点: 具体的な失敗モード、コストの定量、embodiment間の差、タスク難易度の詳細

6. 次に読むべき論文は?

- VoLo - CaP-X - GPT-Policy - PSP-Agent - TiPToP - SimplerEnv-Long - RobotArena-∞-Long - RoboLab-Long

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Petko Petkov, Giuliano Albanese, Nikolay Nikolov, Luc Van Gool, Jonathan Tremblay, Danda Pani Paudel

分類: cs.RO, cs.LG

原文アブストラクト

General-purpose robot manipulation policies learn short-horizon skills effectively, but degrade rapidly on long-horizon tasks. Existing benchmarks cannot isolate failures because task horizon is either too short or entangled with scene and object variations. We propose LADDER, a long-horizon robot manipulation benchmark scaling from 1 to 10 subgoals within the same environment over three suites (SimplerEnv-Long, RobotArena-$\infty$-Long, and RoboLab-Long), 145 tasks, eight categories, two embodiments, and 2,024 simulated episodes per system. We evaluate two orchestration paradigms: text subgoals for learned low-level policies (VoLo) and tool selection orchestration (CaP-X, GPT-Policy, PSP-Agent, TiPToP). Given the full instruction directly, low-level policies achieve 85.4% on single-subgoal tasks, but drop to near zero on extended tasks. While orchestration remedies this, it remains bounded by physical execution errors of the low-level policy rather than high-level planning and achieves only ~25%. Tool selection orchestration with GPT-Policy on GPT-6 Astra significantly outperforms learned-policy methods, but incurs significant time and cost budget and succeeds only ~62%. Real-world experiments across two embodiments confirm the collapse of the low-level policy and the gain from orchestration. Project website: https://ladder.insait.ai

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