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VLAarXiv:2611.11981

Thermo-VLA: 熱画像対応の視覚-言語-行動モデルとゲート付き残差変調によるロボットマニピュレーション

Thermo-VLA: A Thermal-Aware Vision-Language-Action Model with Gated Residual Modulation for Robotic Manipulation

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熱画像を冷・熱属性に分解し言語条件付き残差変調でRGBトークンに注入するVLAモデルを提案し、双腕ロボットの実タスクで熱に依存する操作の成功率と汎化性能を向上させた。

詳しい要約

1. どんなもの?

- Thermo-VLA は、ロボットマニピュレーション向けの thermal-aware な Vision-Language-Action (VLA) モデル。 - thermal 画像を単なる視覚入力として扱わず、温度に基づく関係推論を支援する。 - ThermoRes Encoder を中核とし、cold/hot 属性表現を RGB token に注入する。 - 言語条件付き residual modulation により、温度駆動の対象選択と連続操作を可能にする。 - dual-arm Unitree G1 上で6つの実世界タスクを構築し評価。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存 VLA は thermal 画像を通常の視覚入力として扱うため、温度を考慮した関係推論の支援が限定的だった。 - Thermo-VLA は thermal を cold/hot 属性に分解し、RGB token へ residual modulation で注入する点が異なる。 - 4つの thermal 依存タスクで平均成功率 0.86 を達成。 - RGB-thermal 観測を直接入力する pi_0.5 baseline を 18 percentage points 上回った。 - 未見物体・シーン変化下でも平均 0.78 で比較手法中最高の汎化性能。

3. 技術・手法の肝は?

- ThermoRes Encoder が thermal 画像を cold 属性と hot 属性の表現に分解する。 - それらを language-conditioned residual modulation により RGB token へ注入する。 - これにより温度に基づく対象選択と連続的なマニピュレーションを実現する。 - 同じ residual modulation 機構を colour 属性にも転用可能。 - 詳細なネットワーク構成や学習手順は要旨からは不明。

4. どうやって有効だと検証した?

- dual-arm Unitree G1 プラットフォーム上で6つの実世界ロボットタスクを構築。 - タスクは基本的な grounding から関係推論までを包含。 - 4つの thermal 依存タスクで平均成功率 0.86 を記録。 - pi_0.5 baseline を 18 percentage points 上回った。 - 未見物体・シーン変化下で平均 0.78、比較手法中最高の汎化性能。 - colour 属性への転用でも simulation と実ロボットの両方で一貫した改善を観測。

5. 議論はある?

- thermal を属性分解して RGB token に注入する設計の有効性が示唆される。 - residual modulation 機構が thermal 以外の属性 (colour) にも転用でき、汎用性の可能性を示す。 - 比較対象は pi_0.5 baseline など限定的で、他の VLA 手法との比較は要旨からは不明。 - 失敗事例や限界、計算コスト、thermal センサ依存性などの議論は要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- pi_0.5 (要旨で直接比較されている RGB-thermal 入力の baseline)。 - 既存の thermal を通常視覚入力として扱う VLA 研究 (個別名は要旨からは不明)。 - language-conditioned residual modulation や attribute decomposition を用いる関連 VLA 研究。 - 同分野の定番として OpenVLA や RT-2 などの VLA モデル。

※ 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: Jingxuan Chen, Junshi Luo, Chencheng Dong, Xiaojian Nie, Tongge Huang, Qiang Huang

分類: cs.RO, cs.AI

原文アブストラクト

Recent Vision-Language-Action (VLA) models have begun incorporating thermal sensing, but existing approaches typically treat thermal images as ordinary visual inputs, providing limited support for temperature-aware relational reasoning in manipulation. To address this limitation, we propose Thermo-VLA with a ThermoRes Encoder, which decomposes thermal images into cold and hot attribute representations and injects them into the RGB token through language-conditioned residual modulation, enabling temperature-driven target selection and continuous manipulation. We further construct six real-world robotic tasks on a dual-arm Unitree G1 platform, spanning basic grounding to relational reasoning. Experiments show that Thermo-VLA achieves an average success rate of 0.86 across four thermal-dependent tasks, outperforming a pi_0.5 baseline that directly incorporates RGB-thermal observations by 18 percentage points. Under unseen-object and scene variations, Thermo-VLA maintains an average success rate of 0.78, achieving the best generalisation performance among the compared methods. Beyond thermal sensing, we transfer the same residual modulation mechanism to colour attributes and observe consistent improvements in both simulation and real-robot experiments, indicating its potential to generalise beyond thermal attributes. Project website: https://j-x-chen.github.io/Thermo-VLA-web/

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PR本紙発行元 EmplifAI