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VLAarXiv:2510.25122

NanoVLA:軽量汎用ロボットポリシーのための視覚言語理解を分離したルーティング

NanoVLA: Routing Decoupled Vision-Language Understanding for Nano-sized Generalist Robotic Policies

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視覚と言語の融合を後段に分離し、長短アクションチャンキングと動的ルーティングを組み合わせることで、エッジデバイス上で最大52倍高速かつ98%少ないパラメータで動作する軽量VLAモデルを提案した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- NanoVLAは、リソース制約のあるedge device(例: Jetson Orin Nano)上での実用的なロボット操作を目指す軽量VLA(Vision-Language-Action)モデル群である。 - VLMとaction decoderを統合する従来VLAの計算コスト・遅延・電力問題に対処する。 - 3つの主要素: vision-language decoupling、long-short action chunking、dynamic routing。 - パラメータを大幅削減しつつ精度・汎化を維持または上回ることを狙う。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来VLAはVLM内でvisionと言語をearly fusionするため計算需要が高く、edge deploymentが困難だった。 - NanoVLAはfusionをlate stageへ移し、cachingを可能にして推論overheadとlatencyを削減する。 - 先行SOTA VLA比で最大52x高速な推論、98%少ないパラメータを実現しつつ、task accuracyとgeneralizationを維持または上回ると報告。 - dynamic routingによりタスク複雑度に応じ軽量/重量backboneを適応選択し、効率を最適化する点が新しい。

3. 技術・手法の肝は?

- vision-language decoupling: 従来のearly fusionをlate stageへ移し、cachingと推論overhead/latency削減を可能にする。 - long-short action chunking: リアルタイム応答性を損なわず、滑らかで一貫した多段階planningを実現する。 - dynamic routing: タスク複雑度に応じてlightweightまたはheavy backboneを適応的に割り当て、推論効率を最適化する。 - これらを組み合わせた軽量VLAアーキテクチャ群として設計。

4. どうやって有効だと検証した?

- 複数のbenchmarkおよびreal-world deploymentで評価。 - edge device上で従来SOTA VLA比最大52x高速な推論、98%少ないパラメータを示し、task accuracyとgeneralizationを維持または上回る。 - Ablation studiesにより、decoupling戦略がcross-task transferabilityを保持すること、routing moduleがcost-performance trade-offを改善することを確認。 - 具体的benchmark名・指標値の詳細は要旨からは不明。

5. 議論はある?

- decoupling戦略がcross-task transferabilityを保つ点、routingがcost-performance trade-offを高める点をablationで議論。 - edge device上の実展開可能性と高精度manipulationの両立を主張。 - 限界・失敗事例・計算資源別の詳細比較は要旨からは不明。 - 実世界展開の規模や被験タスク数など具体的条件は要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- 比較対象として言及されるprevious state-of-the-art VLA models(具体的名称は要旨からは不明)。 - 基盤となるVLM(Vision-Language Model)およびaction decoderに関する研究。 - edge向け軽量モデル・効率的推論の関連手法(例: model compression、dynamic routing、action chunking)。 - Jetson Orin Nano等edge device上のロボットmanipulation benchmarkに関する研究。

※ 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: Jiahong Chen, Jing Wang, Long Chen, Chuwei Cai, Jinghui Lu

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Vision-language-action (VLA) models have significantly advanced robotic manipulation by integrating vision-language models (VLMs), and action decoders into a unified architecture. However, their deployment on resource-constrained edge devices, such as mobile robots or embedded systems (e.g., Jetson Orin Nano), remains challenging due to high computational demands, especially in real-world scenarios where power, latency, and computational resources are critical. To close this gap, we introduce Nano-scale Vision-Language Action (NanoVLA), a family of lightweight VLA architectures that achieve high performance with minimal resources. Our core innovations include: (1) vision-language decoupling that moves conventional early vision and language inputs fusion in VLM to late stage, achieving better performance while enabling caching and reduce inference overhead and latency; (2) long-short action chunking to ensure smooth, coherent multi-step planning without sacrificing real-time responsiveness; (3) dynamic routing that adaptively assigns lightweight or heavy backbones based on task complexity, further optimizing inference efficiency. Experimental results on several benchmarks, as well as real-world deployments, demonstrate that NanoVLA achieves up to 52x faster inference on edge devices compared to previous state-of-the-art VLA models, with 98% less parameters while maintaining or surpassing their task accuracy and generalization. Ablation studies confirm that our decoupling strategy preserves cross-task transferability, and the routing module enhances cost-performance trade-offs, enabling practical, high-precision robotic manipulation on resource-constrained hardware.

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