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UniWALM:亚马逊世界-动作-语言模型在真机灵巧抓放上达95%,记忆任务61%

Rahul Sajnani, Diego Romeres, Mingyuan Zhang, Kai Gao, Carl Qi, Baichuan Huang, Srinath Sridhar, Dylan Randle, Lillian J. Ratliff, Jose Barreiros, Manikantan Nambi, Jeroen VanbaarAmazon; Brown University; Northeastern University
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亚马逊、布朗大学和东北大学研究人员在预印本论文中报告,一个在同一模型内同时生成视频、动作和自写简短笔记的机器人策略,在三项真实双臂灵巧任务上平均成功率为68.7%,高于MolmoBot的44.4%、FastWAM的43.7%、英伟达GR00T N1.7的33.7%和pi0.5的21.9%。这些笔记充当工作记忆,在寻找被遮挡物品的任务上得分61.1%,最佳基线为33.3%。

研究问题

视频-动作机器人模型如果同时学习生成语言,共享表征能否更丰富、操作能否更好,模型又能否把自己写的文字当作记忆?

问题

同时预测未来视频和动作的世界-动作模型擅长短程操作,但没有显式的任务状态。按了几次按钮、物品藏在哪里这类依赖历史的任务会让它们失灵。

既有方法

以往方案在视频-动作主干外再挂一个视觉语言模型或规划器,推理和执行分阶段运行,既增加延迟,也可能出现前后判断不一致。

新方法

UniWALM以Wan2.2视频模型为基础,把视频、动作和语言放进同一个混合Transformer主干。每种模态各有扩散头,三者在同一次前向中同步去噪,模型在输出动作的同时写出下一个子任务和累积记忆文本,并在下一步作为输入回读。名为带校正的流匹配的训练方法让动作头学会从扰动中恢复,LoRA让微调更轻量。语言模块约增加5亿参数,语言和动作部分从零训练。

结果

仿真MolmoSpaces每项任务1000个分布外回合中,UniWALM在Pick&Place、Pick&Place-Color和Pick&Place-NextTo上分别为68.0%、70.8%和38.8%,高于带历史的MolmoBot(66.5%、67.8%、26.4%),比共享主干的FastWAM平均高14.8个百分点;在只需抓取的Pick上为49.2%,低于MolmoBot的64.0%。消融显示成功率从31.0%依次升至35.9%(加语言)、38.9%(加校正)和41.0%(加LoRA)。RMBench按钮记忆任务训练10万步后达51%,FastWAM为0%。在两台Flexiv Rizon机械臂配Sharpa Wave或帕西尼灵巧手的真机上,方块抓放95.0%(次优80.0%),清空容器50.0%与FastWAM持平,记忆任务18次中成功率61.1%。

局限

真机样本少(每项灵巧任务20次,记忆任务18次),置信区间宽。开启语言模块后生成32步动作块需123毫秒,关闭时为76毫秒,可能难以满足高频控制。在步数预算紧的纯抓取任务上落后。作者列出的失败模式包括完成信号早发或晚发、相似场景下子任务判断错误以及复杂物体抓取精度。论文为预印本,未经同行评审。

产业影响

亚马逊在仓储领域运营规模最大的机器人队伍之一,并在测试灵巧拣选。能自记任务笔记的单一模型针对计数、核对和重试等当前VLA策略容易遗忘的多步作业。论文的真机实验用了中国厂商帕西尼的灵巧手,也说明中国灵巧手和触觉部件已进入美国一线研究平台。对国内做具身大模型的团队而言,世界-动作模型加语言生成的路线在真机灵巧任务上超过语言预训练策略,值得关注;商业影响取决于延迟改进,预计在一到三年。

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