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クロスエンボディメントarXiv:2611.16728

EgoX: 身体性ドリーミングによる一人称視点のクロスエンボディメントマニピュレーション

EgoX: Egocentric Cross-Embodiment Manipulation with Embodiment Dreaming

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人間・実ロボット・シミュレーションの異種デモを意味的に対応付けて統合し、身体性を超えて汎化する操作ポリシーを学習するフレームワークを提案。

詳しい要約

1. どんなもの?

- EgoXは、人間・実ロボット・シミュレーションエージェントなど異なるembodimentの実演を統合して汎用manipulation policyを学習するegocentric cross-embodiment学習フレームワーク。 - 意味的に対応するobservation/action modalityでheterogeneous demonstrationsを整理する。 - Modularized Cross-Embodiment Transformer with Embodiment Dreaming (MXT+)を混合データでpretrainし、target embodimentの実演でfine-tuneする。 - 5タスク・6 embodiment(実ロボット5体とsimulated humanoid 1体)にわたる13のtask-embodiment pairで評価。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来はmorphology・sensing・control interfaceの違いから、人間・実ロボット・simulated agentの実演を組み合わせた学習が困難だった。 - EgoXはsemantically correspondingなobservation/action modalityでheterogeneous demonstrationsを整理することで、この問題に対処する。 - cross-embodiment pretrainingにより、scratch学習と比べ平均normalized task progressが0.63から0.80へ向上。 - out-of-distribution条件では0.53から0.77へと特に大きな改善を示す。

3. 技術・手法の肝は?

- MXT+は各embodiment内でobservation modalityごとに専用tokenizer、action modalityごとに専用expertを割り当て、Transformer trunkはembodiment間で共有する。 - training-onlyのembodiment-dreaming objectiveが将来のvisual/proprioceptive stateのlatent representationを予測し、共有trunkに各embodimentのdynamicsをモデル化させる。 - 学習は混合データでのpretraining後、target embodimentの実演によるfine-tuningという2段階。

4. どうやって有効だと検証した?

- 5タスク・6 embodiment(実ロボット5体、simulated humanoid 1体)にわたる13のtask-embodiment pairで検証。 - cross-embodiment pretrainingはscratch学習に対し平均normalized task progressを0.63から0.80へ改善。 - out-of-distribution条件では0.53から0.77へ改善。 - ablationにより、より広いpretraining mixture、modular interface、embodiment dreamingの利点を確認。dreamingはembodiment間のlatent geometryをより類似させる。

5. 議論はある?

- ablationから、広いpretraining mixture・modular interface・embodiment dreamingがそれぞれ有効であることが示唆される。 - embodiment dreamingはembodiment間のlatent geometryをより類似させることが確認されている。 - 限界や失敗事例、計算コストなど詳細な議論は要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- Modularized Cross-Embodiment Transformer with Embodiment Dreaming (MXT+)の詳細。 - cross-embodiment learningにおけるmodular interfaceや専用tokenizer/expertの設計に関する研究。 - embodiment dreamingやlatent dynamics predictionを用いた学習手法。 - 異種embodimentの実演を統合するgeneralist manipulation policyの関連研究(具体的な参照論文は要旨からは不明)。

※ 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: Yaru Niu, Binghong Chen, Changwei Yao, Shangtao Li, Zhenlong Fang, Revanth Krishna Senthilkumaran, Shuai Zhou, Yuemin Mao, Kalie Ching, Po-Ju Chao, Yudong Luo, Peiqi Yu, Heng Zhang, Hao Zhang, Bingqing Chen, Chen Qiu, H. Eric Tseng, Ye Yuan, Umar Iqbal, Changliu Liu, Jonathan Francis, Ding Zhao

分類: cs.RO, cs.AI, cs.LG

原文アブストラクト

Generalist manipulation policies can benefit from the complementary experience of humans, real robots, and simulated agents. However, differences in morphology, sensing, and control interfaces make it difficult to learn effectively from their combined demonstrations. We introduce EgoX, an egocentric cross-embodiment learning framework that organizes heterogeneous demonstrations through semantically corresponding observation and action modalities. EgoX pretrains a Modularized Cross-Embodiment Transformer with Embodiment Dreaming (MXT+) on this mixture and fine-tunes it on target-embodiment demonstrations. Within each embodiment, MXT+ assigns a dedicated tokenizer to each observation modality and a dedicated expert to each action modality, with a Transformer trunk shared across embodiments. A training-only embodiment-dreaming objective predicts latent representations of future visual and proprioceptive states, encouraging the shared trunk to model each embodiment's dynamics. Across 13 task-embodiment pairs spanning five tasks and six robot embodiments, including five physical robots and one simulated humanoid, cross-embodiment pretraining raises MXT+'s average normalized task progress from 0.63 to 0.80 over training from scratch. The gains are particularly pronounced under out-of-distribution conditions, where average task progress increases from 0.53 to 0.77. Ablations demonstrate the benefits of broader pretraining mixtures, modular interfaces, and embodiment dreaming, with dreaming producing more similar latent geometry across embodiments. Project page: egox-dream.github.io.

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PR本紙発行元 EmplifAI