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VLAarXiv:2511.03400

GUIDES: 事前学習済みロボットポリシーを強化するインストラクター蒸留埋め込みによるガイダンス

GUIDES: Guidance Using Instructor-Distilled Embeddings for Pre-trained Robot Policy Enhancement

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事前学習済みロボットポリシーに、視覚言語モデルからの意味的ガイダンスを軽量に注入し、再設計なしでタスク成功率を向上させるフレームワーク。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 既存の pre-trained robot policy を置き換えずに拡張する軽量フレームワーク GUIDES の提案。 - foundation model 由来の semantic guidance を policy に注入し、semantic awareness の欠如を補う。 - アーキテクチャの再設計を不要とし、短時間の targeted fine-tuning で適応させる。 - 推論時には LLM-based Reflector が Instructor の confidence を監視し、低い場合に reasoning loop で action を洗練する。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来の pre-trained policy は embodied knowledge を持つが foundation model 的な semantic awareness を欠く。 - 既存手法は policy の全面置換が多く、高コストかつ蓄積知識の喪失という課題がある。 - GUIDES は置換ではなく upgrade を狙い、resource-efficient に検証済み policy を強化する点が新しい。 - アーキテクチャ再設計を不要とし、複数の policy architecture に一貫して適用できる点が利点。

3. 技術・手法の肝は?

- fine-tuned vision-language model (Instructor) が contextual instructions を生成する。 - 補助モジュールが指示を guidance embeddings にエンコードする。 - その embeddings を policy の latent space に注入し、legacy model を brief, targeted fine-tuning で適応させる。 - 推論時は LLM-based Reflector が Instructor の confidence を監視し、低 confidence 時に reasoning loop を起動する。 - reasoning loop は execution history の分析、関連例の retrieval、VLM context の拡張を行い subsequent actions を改善する。

4. どうやって有効だと検証した?

- RoboCasa simulation environment において多様な policy architectures で検証。 - task success rates に一貫した大幅な改善を確認。 - 実環境では UR5 robot に展開し、grasping などの critical sub-tasks で motion precision が向上することを示した。 - 詳細な比較条件やベースラインは要旨からは不明。

5. 議論はある?

- 検証済み policy を置換せず upgrade する実用的・resource-efficient な道筋を提示。 - 一方で Instructor の confidence 依存や reasoning loop の計算コスト、実環境での汎化性については要旨からは不明。 - 多様な architecture での一貫性は示されるが、限界や失敗事例の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/比較されている研究は明示されていない。 - 関連手法として vision-language model による instruction generation、LLM-based reasoning/reflection、pre-trained robot policy の fine-tuning、RoboCasa ベンチマーク関連研究を次に読む候補として挙げる。

※ 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: Minquan Gao, Xinyi Li, Qing Yan, Xiaojian Sun, Xiaopan Zhang, Chien-Ming Huang, Jiachen Li

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Pre-trained robot policies serve as the foundation of many validated robotic systems, which encapsulate extensive embodied knowledge. However, they often lack the semantic awareness characteristic of foundation models, and replacing them entirely is impractical in many situations due to high costs and the loss of accumulated knowledge. To address this gap, we introduce GUIDES, a lightweight framework that augments pre-trained policies with semantic guidance from foundation models without requiring architectural redesign. GUIDES employs a fine-tuned vision-language model (Instructor) to generate contextual instructions, which are encoded by an auxiliary module into guidance embeddings. These embeddings are injected into the policy's latent space, allowing the legacy model to adapt to this new semantic input through brief, targeted fine-tuning. For inference-time robustness, a large language model-based Reflector monitors the Instructor's confidence and, when confidence is low, initiates a reasoning loop that analyzes execution history, retrieves relevant examples, and augments the VLM's context to refine subsequent actions. Extensive validation in the RoboCasa simulation environment across diverse policy architectures shows consistent and substantial improvements in task success rates. Real-world deployment on a UR5 robot further demonstrates that GUIDES enhances motion precision for critical sub-tasks such as grasping. Overall, GUIDES offers a practical and resource-efficient pathway to upgrade, rather than replace, validated robot policies.

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