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マニピュレーションarXiv:2610.18855

接触を伴う操作のための相互作用潜在表現による行動生成

Interaction Latents as Actions for Contact-Rich Manipulation

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動作・接触・力の変化をまとめて潜在表現として扱い、それを行動単位としてVLAや世界モデルの学習・改善に用いる手法を提案。実機4タスクで成功率を向上させた。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 接触を伴う操作(contact-rich manipulation)のための新しい行動表現『ILA (Interaction Latents as Actions)』を提案する研究。 - 運動・接触・力の時間発展を同時に捉える『decodable interaction latents』をポリシーの行動単位として用いる。 - この潜在表現は行動生成・評価・オフライン改善の共有表現として機能する。 - 視覚条件付きのjoint action-tactile reconstructionとtime-conditioned implicit decoderで学習する。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来のロボットポリシーは行動を主にmotion trajectoryとして表現し、tactile信号は入力や補助予測ターゲットとして使うだけで、行動表現に接触ダイナミクスを明示的に符号化していなかった。 - ILAは接触・力の進展を行動ターゲット自体に符号化することで、tactile conditioningを超える利点を示す。 - 3つのポリシーファミリーで、tactile-conditioned direct-actionベースラインに対し4実世界タスク平均で21.0-36.5ポイントの成功率改善を報告。

3. 技術・手法の肝は?

- 視覚条件付きjoint action-tactile reconstructionとtime-conditioned implicit decoderによりinteraction latentsを学習。 - 学習したlatentをflow-matchingの生成ターゲットとして使い、pretrained VLA (vision-language-action models)やWAM (world action models)のpost-training、およびゼロからのflow-matchingポリシー学習を可能にする。 - 共有decoderが生成latentを実行可能な行動にマッピング。 - オフライン改善では、専門家デモから符号化したinteraction latentsでtactile-conditioned expert reference modelを学習。expert-consistency rewardsが成功ロールアウトからの重み付き学習を導き、observation-compatible expert referencesが失敗ロールアウトの低報酬予測の修正を導…

4. どうやって有効だと検証した?

- 4つの実世界タスクで、3つのポリシーファミリーにわたり評価。 - tactile-conditioned direct-actionベースラインと比較し、成功率が平均21.0-36.5ポイント改善。 - アブレーションにより、tactile conditioningを超えて接触進展を行動ターゲットに符号化する利点を示す。 - 同一のlatent空間がexpert-guided offline improvementを支えることも示す。

5. 議論はある?

- アブレーションは接触進展を行動ターゲットに符号化する利点を強調。 - 同一latent空間がexpert-guided offline improvementを可能にすることも議論。 - 限界や失敗事例、計算コスト、一般化性に関する具体的議論は要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照/比較されている研究: tactile-conditioned direct-action baselines、pretrained vision-language-action models (VLAs)、world action models (WAMs)、flow-matching policies。 - 関連手法としてtactile-conditioned policies、flow matching、offline reinforcement learning、expert-consistency rewardsが挙げられる。 - 具体的な論文タイトルは要旨からは不明。

※ 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: Yuhang Zheng, Yujie Zang, Yuchen Liu, Yupeng Zheng, Zhennan Jiang, Zebin Xing, Shuai Tian, Songen Gu, Jingxiang Guo, Chen Gao, Zhongpu Xia, Shuicheng Yan

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Contact-rich manipulation requires robots to coordinate not only where to move, but also how contact and force should evolve throughout an interaction. Yet most robot policies represent actions primarily as motion trajectories, using tactile signals as inputs or auxiliary prediction targets without explicitly encoding contact dynamics in the action representation. We propose ILA (Interaction Latents as Actions), which uses decodable interaction latents that jointly capture the evolution of motion, contact, and force application as policy action units, providing a shared representation for action generation, evaluation, and offline improvement. We learn these latents through visually conditioned joint action-tactile reconstruction with a time-conditioned implicit decoder. Using them as flow-matching generation targets supports post-training of pretrained vision-language-action models (VLAs) and world action models (WAMs), as well as training flow-matching policies from scratch. A shared decoder maps generated latents to executable actions. For offline improvement, we learn a tactile-conditioned expert reference model from interaction latents encoded from expert demonstrations. The resulting expert-consistency rewards guide weighted learning from successful rollouts, while observation-compatible expert references guide correction of low-reward predictions from failed rollouts. Across three policy families, ILA improves success rates averaged over four real-world tasks by 21.0-36.5 percentage points relative to tactile-conditioned direct-action baselines. Ablations highlight the benefit of encoding contact evolution in action targets beyond tactile conditioning, while the same latent space supports expert-guided offline improvement. Project website: https://mrsecant.github.io/ILA/.

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PR本紙発行元 EmplifAI