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マニピュレーションarXiv:2512.19347

OMP: 方向性アライメントによる一段階Meanflowポリシー

OMP: One-step Meanflow Policy with Directional Alignment

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拡散モデルの推論遅延とフローモデルの複雑さを解決するため、方向性アライメントと微分導出方程式を導入し、単一ステップで高精度なロボットマニピュレーションを実現するOMPを提案。

詳しい要約

1. どんなもの?

- ロボット操作のためのデータ駆動型生成ポリシー - 拡散モデルの推論遅延とflow系の複雑なアーキテクチャ制約のトレードオフを解消する枠組み - MeanFlowパラダイムをロボティクスへ適用したOne-step MeanFlow Policy (OMP) - 単一ステップ推論で高忠実・リアルタイムな操作を狙う - 画像生成由来のMeanFlowをそのままロボティクスに適用すると生じる理論的病理(spectral bias、低速度領域でのgradient starvation)に対処する設計

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 拡散モデル: 推論遅延が大きい - flow-based手法: 複雑なアーキテクチャ制約を要する - MeanFlow: 画像生成では単一ステップ推論を可能にするが、ロボティクス直接適用にはspectral biasとgradient starvationという病理がある - OMPはこれらを軽量なdirectional alignment機構とDDEで克服し、単一ステップ生成の効率を保ちつつ高精度タスクでSOTAを上回ると主張

3. 技術・手法の肝は?

- 軽量なdirectional alignment機構 - 予測速度を真のmean velocityに明示的に同期させる - Differential Derivation Equation (DDE) - Jacobian-Vector Product (JVP) 演算子を近似 - forward/backwardパスを分離しメモリ複雑度を大幅削減 - 単一ステップ推論を維持するMeanFlowベースのポリシー設計

4. どうやって有効だと検証した?

- AdroitおよびMeta-Worldベンチマークで評価 - 成功率とtrajectory accuracyでSOTA手法を上回る - 特に高精度タスクで優位 - 単一ステップ生成の効率を保持することを確認

5. 議論はある?

- spectral biasやgradient starvationなど低速度領域の理論的病理への対処が動機 - DDEによるJVP近似の妥当性や近似誤差の影響は要旨からは不明 - 実機ロボットでの検証や他タスクへの汎化性は要旨からは不明 - ベースライン比較の詳細やablationの有無は要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- MeanFlow(画像生成における単一ステップ生成手法) - Diffusion Policy(拡散モデルベースのロボット操作ポリシー) - flow matching系のポリシー学習手法 - AdroitおよびMeta-Worldベンチマーク関連のSOTA操作ポリシー論文

※ 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: Han Fang, Yize Huang, Yuheng Zhao, Paul Weng, Xiao Li, Yutong Ban

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Robot manipulation has increasingly adopted data-driven generative policy frameworks, yet the field faces a persistent trade-off: diffusion models suffer from high inference latency, while flow-based methods often require complex architectural constraints. Although in image generation domain, the MeanFlow paradigm offers a path to single-step inference, its direct application to robotics is impeded by critical theoretical pathologies, specifically spectral bias and gradient starvation in low-velocity regimes. To overcome these limitations, we propose the One-step MeanFlow Policy (OMP), a novel framework designed for high-fidelity, real-time manipulation. We introduce a lightweight directional alignment mechanism to explicitly synchronize predicted velocities with true mean velocities. Furthermore, we implement a Differential Derivation Equation (DDE) to approximate the Jacobian-Vector Product (JVP) operator, which decouples forward and backward passes to significantly reduce memory complexity. Extensive experiments on the Adroit and Meta-World benchmarks demonstrate that OMP outperforms state-of-the-art methods in success rate and trajectory accuracy, particularly in high-precision tasks, while retaining the efficiency of single-step generation.

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