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マニピュレーションarXiv:2611.08458

データ効率の良い巧みな操作のための潜在RL事前分布

Latent RL Priors for Data-Efficient Dexterous Manipulation

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大規模RLの制御知識を流れマッチング型行動デコーダに蒸留し、視覚のみの行動教師で潜在文脈へ適応させる2段階フレームワークを提案。少ないデモで巧みな操作を実現。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 視覚デモからのdexterous manipulationをデータ効率良く学習するための二段階フレームワーク「Latent RL Prior」を提案する研究。 - 第一段階(privileged pretraining): 大規模RL rolloutsを、proprioceptionとlatent task contextに条件付けられたflow-matching action decoderへ蒸留。 - 第二段階(visual adaptation): decoderを凍結し、画像をlatent contextへ写すvisual interfaceをaction supervisionのみで学習。 - 同一decoderをbimanual manipulation向けに共有可能。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 低データ領域で$\pi_{0.5}$やGR00T N1.7のfull-parameter fine-tuningを上回る。 - door liftingでは10倍、bimanual assemblyでは5倍少ないデモでfull-data baselineを超える。 - 視覚予測をpretrained state encoder経由でルーティングする代わりに、直接visual-to-latent条件付けする方が適応性能と学習安定性で優れることを示す。

3. 技術・手法の肝は?

- privileged pretrainingで大規模RL rolloutsをflow-matching action decoderに蒸留し、proprioceptionとlatent task contextを条件とする制御知識を獲得。 - visual adaptationではdecoderを凍結し、画像からlatent contextへのvisual interfaceをaction supervisionのみで学習(privileged labelやlatent targetは不要)。 - bimanual manipulationではcoordinated visual contextsを学習し同一decoderを共有。

4. どうやって有効だと検証した?

- 3つのsimulated tasksで評価。 - 低データ領域で$\pi_{0.5}$とGR00T N1.7のfull-parameter fine-tuningを上回る。 - door liftingとbimanual assemblyでfull-data baselineをそれぞれ10倍・5倍少ないデモで超過。 - 未見のmass variationへの頑健性、decoder表現におけるcontact-force情報の線形アクセス性の向上を分析。

5. 議論はある?

- 直接visual-to-latent条件付けがpretrained state encoder経由より適応性能・学習安定性で優れる点を議論。 - 未見mass variationへの頑健性とcontact-force情報の線形アクセス性から、RL獲得制御知識の保持を示唆。 - 限界や失敗事例、実機展開については要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- $\pi_{0.5}$ - GR00T N1.7 - flow-matching action decoder関連研究 - privileged learning / RL distillation(一般名) - visual imitation learning(一般名)

※ 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: Yixiao Wang, Peiyi Chen, Mustafa Mukadam, Shreekant Gayaka, Masayoshi Tomizuka, Son Tran

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Learning dexterous manipulation from limited visual demonstrations is challenging because policies must acquire both perceptual grounding and precise control, while reinforcement learning (RL) in simulation can acquire rich control behaviors from large-scale interaction with privileged information. We introduce \textbf{Latent RL Prior}, a two-stage framework that reuses this control knowledge for data-efficient visual policy learning. During privileged pretraining, we distill large-scale RL rollouts into a flow-matching action decoder conditioned on proprioception and latent task context. During visual adaptation, we freeze the decoder and learn a visual interface that maps images to its latent context using action supervision alone, without privileged labels or latent targets. The same decoder can further be shared across arms by learning coordinated visual contexts for bimanual manipulation. Across three simulated tasks, our method outperforms full-parameter fine-tuning of $π_{0.5}$ and GR00T N1.7 in the low-data regime; on door lifting and bimanual assembly, it surpasses full-data baselines using $10\times$ and $5\times$ fewer demonstrations, respectively. Further analysis shows that direct visual-to-latent conditioning improves adaptation performance and training stability over routing visual predictions through the pretrained state encoder. Robustness to unseen mass variation and greater linear accessibility of contact-force information in decoder representations further provide evidence of retained RL-acquired control knowledge. Project website: https://yixiaowang7.github.io/latent-rl-prior-page/.

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