TrajWAM:動的物体操作のための軌道誘導型ワールドアクションモデル
TrajWAM: An Efficient Trajectory-Guided World Action Model for Dynamic Robotic Manipulation
対象物体の将来軌道を明示的に予測し、その軌道に沿った未来映像を生成して行動を条件付けする動的マニピュレーション向けの効率的なワールドアクションモデルを提案。蒸留により1ステップ推論を実現した。
著者: Haohan Geng, Sha Zhang, Weishuo Sun, Guanting Ye, Wenhao Yu, Yuang Xie, Qicheng Zeng, Peng Ye, Jiajun Deng, Jianmin Ji
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Dynamic object manipulation requires robots to anticipate target motion while replanning fast enough to avoid executing outdated actions. Existing approaches either rely on fast reactive control without an explicit future target state or encode anticipated motion only implicitly. World Action Models (WAMs) offer a promising alternative by coupling future visual prediction with action generation, but scene-level video objectives may underrepresent target dynamics that are critical for manipulation, while iterative video-action denoising introduces substantial latency. We present TrajWAM, a trajectory-guided world action model for efficient dynamic robotic manipulation. Our key insight is to explicitly ground future visual imagination in predicted target-object motion and use the resulting future representation to condition action generation, while preserving this anticipation pathway after acceleration. Given a short history of object masks, a history-conditioned motion predictor forecasts future masks encoding the target object's trajectory. A lightweight Trajectory ControlNet then steers a pretrained video model toward trajectory-consistent futures. The resulting future representation conditions an action expert to predict executable action chunks. To enable one-step inference without breaking this interface, we introduce a decoupled distillation scheme that combines distribution matching for the video backbone, Trajectory ControlNet realignment, and action rollout distillation to support accurate one-step action prediction conditioned on the compressed future representation. Comprehensive evaluations in simulation and the real world show that TrajWAM achieves state-of-the-art performance on dynamic object manipulation tasks while enabling efficient one-step video-action inference. Project page: https://kevingeng3.github.io/TrajWAM/.
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