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VLAarXiv:2505.07817

ピクセルモーションを汎用表現としたロボット制御フレームワークLangToMo

Pixel Motion as Universal Representation for Robot Control

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画像拡散モデルでテキストからピクセルモーションを生成し、それを中間表現としてロボット動作に変換する二重システム構成の視覚-言語-行動フレームワークを提案。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 視覚-言語-行動(vision-language-action)フレームワーク「LangToMo」の提案 - 二重システム(dual-system)アーキテクチャを採用 - 高レベル System 2:image diffusion model が単一フレームからテキスト条件付き pixel motion 系列を生成 - 低レベル System 1:生成された pixel motion をロボット行動に変換 - pixel motion を「普遍的・解釈可能・運動中心の表現」として中間表現に据える - 言語・運動・行動の橋渡しを目的とする

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- pixel motion を映像から弱教師あり(weakly-supervised)で抽出可能とし、任意の video-caption データで diffusion model を学習できる点 - pixel motion を学習済みの普遍的表現として扱い、motion-to-action 写像を hand-crafted または最小限の監督で学習可能とする点 - System 2 を疎な時間間隔の高レベル方策、System 1 を密な時間間隔の低レベル方策として階層的に分離 - これにより unsupervised と supervised の両設定で柔軟・スケーラブル・汎化可能な制御を狙う - 具体的な先行研究との定量比較は要旨からは不明

3. 技術・手法の肝は?

- 二重システム構成 - System 2:image diffusion model により、単一フレームとテキストから pixel motion 系列を生成 - System 1:pixel motion を行動へ変換する motion-to-action 写像(hand-crafted または最小監督で学習) - pixel motion は映像から weakly-supervised に抽出し、video-caption データで diffusion model を訓練 - 時間スケールの分離:System 2 は疎(sparse)な間隔、System 1 は密(dense)な間隔で動作 - 生成された pixel motion を学習済み普遍表現として再利用

4. どうやって有効だと検証した?

- 要旨からは不明 - 実験設定・データセット・評価指標・比較対象・実機検証の有無は要旨に記載なし - プロジェクトページ(https://kahnchana.github.io/LangToMo)が参照されているが、要旨本文には検証結果の記述なし

5. 議論はある?

- 要旨からは不明 - 想定される論点(pixel motion 表現の汎化性、weakly-supervised 抽出の品質、System 1 の hand-crafted 写像の限界、疎/密の時間分離の設計)は要旨に明示されていない - 限界・失敗事例・計算コストに関する議論は要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照・比較されている個別研究は明示されていない - 関連手法として、image diffusion model を用いた行動生成、video-caption データからの表現学習、vision-language-action モデル、階層型ロボット制御(high-level/low-level policy)の定番研究を次に読む候補として挙げる - 具体的な論文名は要旨からは不明

※ 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: Kanchana Ranasinghe, Xiang Li, E-Ro Nguyen, Cristina Mata, Jongwoo Park, Michael S Ryoo

分類: cs.RO, cs.CV

原文アブストラクト

We present LangToMo, a vision-language-action framework structured as a dual-system architecture that uses pixel motion forecasts as intermediate representations. Our high-level System 2, an image diffusion model, generates text-conditioned pixel motion sequences from a single frame to guide robot control. Pixel motion-a universal, interpretable, and motion-centric representation-can be extracted from videos in a weakly-supervised manner, enabling diffusion model training on any video-caption data. Treating generated pixel motion as learned universal representations, our low level System 1 module translates these into robot actions via motion-to-action mapping functions, which can be either hand-crafted or learned with minimal supervision. System 2 operates as a high-level policy applied at sparse temporal intervals, while System 1 acts as a low-level policy at dense temporal intervals. This hierarchical decoupling enables flexible, scalable, and generalizable robot control under both unsupervised and supervised settings, bridging the gap between language, motion, and action. Checkout https://kahnchana.github.io/LangToMo

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