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VLAarXiv:2610.21922

TS-WAM: 視覚言語ロボット制御のための時間的潜在行動と世界行動結合

TS-WAM: Temporal Latent Actions and World-Action Coupling for Vision-Language Robot Control

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行動ラベルなしの動画も活用し、未来の視覚状態を予測しながら操作行動を生成する軽量な教師-生徒型ワールドアクションモデルを提案。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 視覚言語行動ポリシー(vision-language-action policies)の課題に対処する軽量なTeacher-Student World-Action Model(TS-WAM)を提案。 - 自己教師あり時間学習と明示的な未来予測を組み合わせ、ロボットデモンストレーションと行動ラベルのない人間動画から学習可能。 - vlm-jepaとdelta-lwmを統合し、推論時に軽量なポリシーを実現。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来の視覚言語行動ポリシーは行動ラベル付きロボットデモンストレーションに依存し、未来の視覚状態を予測する明示的なメカニズムを欠いていた。 - 行動のない動画からの学習が困難で、デモンストレーション条件への過学習を招き、汎化とロバスト性が弱かった。 - TS-WAMは自己教師あり時間学習と未来予測によりこれらの制限を克服し、異種データから学習可能。

3. 技術・手法の肝は?

- vlm-jepaフレームワーク:EMAターゲットブランチを用い、別途訓練された外部教師なしで異種データから学習。 - delta-lwmとの結合:現在の観測と指示から潜在行動(latent actions)を予測し、未来の視覚特徴を予測して行動生成を導く。 - 統合されたエンドツーエンド訓練アーキテクチャ:時間表現学習、視覚ダイナミクス、ロボット制御を共同最適化。 - 推論時にEMAターゲットブランチを除去し、展開ポリシーを軽量に保つ。

4. どうやって有効だと検証した?

- LIBERO、LIBERO-Plus、SimplerEnvでの実験。 - Franka Research 3とRevoTronでの実世界マニピュレーション実験。 - これらの実験により、TS-WAMが強いマニピュレーション性能、汎化、ロバスト性を達成することを示した。

5. 議論はある?

- 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は明示されていない。関連手法として、vision-language-action policies、vlm-jepa、delta-lwm、world-action modelが挙げられる。

※ 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: Menghao Yin, Jiaju Yin, Xiyue Dong, Lixin Xu, Zhenhui Zhang, Ke Zhang, Yating Feng, Renjing Xu

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Many vision-language-action policies rely on action-labeled robot demonstrations and lack an explicit mechanism for predicting future visual states. These limitations hinder learning from action-free videos and can encourage overfitting to demonstration conditions, weakening generalization and robustness. We present TS-WAM, a lightweight Teacher-Student World-Action Model that addresses these challenges through self-supervised temporal learning and explicit future prediction. Its vlm-jepa framework learns from heterogeneous data, including robot demonstrations and action-free human videos, using an EMA target branch without requiring a separately trained external teacher. By coupling vlm-jepa with delta-lwm, TS-WAM learns to predict latent actions from the current observation and instruction and uses them to predict future visual features that guide action generation at inference. A unified end-to-end training architecture jointly optimizes temporal representation learning, visual dynamics, and robot control without a separate latent-action or world-model pretraining stage. The EMA target branch is removed at inference, keeping the deployed policy lightweight. Experiments on LIBERO, LIBERO-Plus, and SimplerEnv, together with real-world manipulation experiments on Franka Research 3 and RevoTron, demonstrate that TS-WAM achieves strong manipulation performance, generalization, and robustness.

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PR本紙発行元 EmplifAI