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加入记忆模块后,宇树G1在视野外线索任务上的成功率从36.7%升至88.3%(MBZUAI)

Chenyuan Chen, Ran Ding, Lechen Zhang, Zewen He, Yoshihiko NakamuraMohamed bin Zayed University of Artificial Intelligence (MBZUAI), Abu Dhabi
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阿联酋MBZUAI(穆罕默德本扎耶德人工智能大学)在预印本中称,让人形机器人控制模型只记住此前看到的少数关键画面后,宇树G1在6项真实任务中的成功率由36.7%提升至88.3%(60次中53次)。机器人需要依据已离开摄像头视野的线索行动,例如人碰过哪一个罐子。

研究问题

行走中的人形机器人全身VLA策略,能否依据转身走向目标之前看到的事件做出正确动作,又需要保留哪些历史帧?

问题

人形机器人移动操作往往不满足马尔可夫性:机器人转身或行走时物体被遮挡、移动或留在身后,决定动作的线索在行动时已不在头部摄像头视野内。现有全身VLA策略只看当前图像和很短的本体感知历史。

既有方法

GR00T、适配全身动作的pi0.5、WholeBodyVLA和Psi-0等策略都只依据当前观测行动。已有记忆方法主要面向不移动的桌面机械臂,靠均匀采样、检索或简单事件保留画面;现有人形机器人基准测试中目标始终在视野内。

新方法

WholeBodyMem仅把SAM3分割模型用作任务物体追踪器。在去除机器人自身相机运动后,以物体事件在自适应预算内挑选关键帧,动作专家模块(6个扩散Transformer块)通过交叉注意力读取这些帧,并结合编码外观、几何和时间的物体token。作者同时发布HuMeGo基准,包含6项仿真任务和6项真实G1任务,分别考察“什么、在哪、何时”的记忆。

结果

仿真中,基础策略Psi-0在记忆任务上的成功率由29.1%升至72.6%,在标准SIMPLE移动操作任务上由70.2%升至86.9%,优于InternVLA-M1、Diffusion Policy、ACT、EgoVLA、pi0.5、GR00T等无记忆基线以及均匀记忆变体。在配备Dex3灵巧手、头部RealSense D435和SONIC全身控制器的真实G1上,每项任务用15条遥操作示范训练后,WholeBodyMem在60次试验中成功53次(88.3%),Psi-0为22次(36.7%)。推理在一张RTX 5090上运行。

局限

作者承认,若物体从未被检测到,SAM3会漏掉线索;在线追踪增加推理开销;渲染导致仿真与现实存在差距;仿真示范为脚本生成。此外,真机实验规模较小(每项任务10次、共90条示范),策略在机外台式GPU上运行,任务是短时布景而非工厂或家庭中的长时间作业。

产业影响

向物流和零售场景推销人形机器人的厂商,需要机器人记住几秒前发生的事,例如哪只周转箱已清空、人指向了哪里。结果表明,挑对画面比扩大上下文窗口更省成本。对使用G1的国内高校和人形机器人企业而言,这类记忆模块有望在一年内进入研究栈;能否上机部署取决于追踪开销能降多少。

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