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VLAarXiv:2511.23034

LatBot: 視覚-言語-行動モデルのための普遍的潜在行動の蒸留

LatBot: Distilling Universal Latent Actions for Vision-Language-Action Models

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大規模な物体操作動画から物理的先行知識を考慮した潜在行動を学習し、最新のVLAモデルに蒸留することで、シミュレーションと実世界のロボット操作タスクにおける少数ショット転移性能を向上させた。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 大規模な物体操作動画から転移可能な latent action を学習し、下流のロボティクス課題へ活用する枠組み - 提案名は Universal Latent Action Learning、モデル名は LatBot - 入力はタスク指示と複数フレーム、出力は未来フレーム再構成と行動系列予測 - 学習した latent action を最新の VLA モデルへ distill して操作用に転移 - 実機 Franka での few-shot 転移を含む操作タスクを対象

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存手法は visual reconstruction 目的に依存し、物理的 prior を無視しており汎用表現の学習が不十分 - 提案は未来フレーム再構成に加え行動系列予測を最適化し、gripper や hand の軌跡・姿勢など物理 prior を獲得 - latent action を motion token と scene token に分解し、ロボットの能動運動と環境変化を区別して無関係な動態を除去 - これにより embodiment 非依存の表現を保ちつつ下流タスクへの seamless な転移を狙う点が差分

3. 技術・手法の肝は?

- タスク指示と複数フレームを入力とする Universal Latent Action Learning を構成 - 目的関数は未来フレーム再構成と行動系列予測の両方を最適化 - 行動予測として gripper や hand の trajectories と orientations を扱い、実世界の距離・姿勢の prior を獲得 - latent action を learnable な motion token と scene token に分解し、環境変化由来の無関係な dynamics を filter - 得られた latent action を最新 VLA モデルへ distill して下流の操作タスクに適用

4. どうやって有効だと検証した?

- シミュレーション環境 SIMPLER と LIBERO で評価 - 実世界ロボット設定でも評価を実施 - Franka ロボットでタスクごとに実世界 trajectory を 10 本のみ収集する few-shot 設定を検証 - その設定で 5 つの困難タスクすべてを完了し、強い few-shot transferability を示したと報告

5. 議論はある?

- 物理 prior の導入と motion/scene token 分解が汎用 latent action 学習に有効であることを主張 - 実機 10 trajectory/task での全 5 タスク完了は few-shot 転移の強さを示す結果 - ただし要旨からは、失敗事例、latent action の解釈性、token 分解の寄与に関する詳細な議論は不明 - 計算コストや大規模動画データ依存性、他 embodiment への一般性の限界については要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- 比較対象として既存の visual reconstruction 主体の latent action 学習手法(要旨では個別名の明示なし) - 転移先として最新の VLA モデル(個別名は要旨からは不明) - 評価環境の SIMPLER と LIBERO に関する論文 - 関連する定番として object manipulation 動画を用いる latent action / imitation learning 研究(一般名)

※ 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: Zuolei Li, Xingyu Gao, Xiaofan Wang, Jianlong Fu

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Learning transferable latent actions from large-scale object manipulation videos can significantly enhance generalization in downstream robotics tasks, as such representations are agnostic to different robot embodiments. Existing approaches primarily rely on visual reconstruction objectives while neglecting physical priors, leading to sub-optimal performance in learning universal representations. To address these challenges, we propose a Universal Latent Action Learning framework that takes task instructions and multiple frames as inputs, and optimizes both future frame reconstruction and action sequence prediction. Unlike prior works, incorporating action predictions (e.g., gripper or hand trajectories and orientations) allows the model to capture richer physical priors such as real-world distances and orientations, thereby enabling seamless transferability to downstream tasks. We further decompose the latent actions into learnable motion and scene tokens to distinguish the robot's active movements from environmental changes, thus filtering out irrelevant dynamics. By distilling the learned latent actions into the latest VLA models, we achieve strong performance across both simulated (SIMPLER and LIBERO) and real-world robot settings. Notably, with only 10 real-world trajectories per task collected on a Franka robot, our approach successfully completes all five challenging tasks, demonstrating strong few-shot transferability in robotic manipulation.

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