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マニピュレーションarXiv:2601.20381

STORM: ロボットマニピュレーションのためのスロットベースのタスク認識物体中心表現

STORM: Slot-based Task-aware Object-centric Representation for robotic Manipulation

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凍結した視覚基盤モデルにタスク認識スロットを追加し、物体中心表現を効率的に学習することで、マニピュレーションの制御性能と視覚変化への汎化を向上させる手法を提案。

詳しい要約

1. どんなもの?

- ロボットマニピュレーションのための軽量なobject-centric適応モジュールSTORMを提案。 - 凍結したvisual foundation modelに少数のtask-aware slotsを追加。 - 大規模backboneのfull tuningを避け、効率的な二段階学習戦略を採用。 - object discoveryベンチマークとロボットマニピュレーションタスクで評価。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 凍結またはfine-tuned foundation model特徴を直接用いる場合や既存のobject-centric表現と比較し、制御性能と視覚シフトへの汎化を改善。 - 密な表現に欠けるobject-level構造を明示的に導入し、堅牢性と制御性を向上。 - 大規模backboneのfull tuningを不要にし、効率的に汎用特徴を洗練。

3. 技術・手法の肝は?

- 凍結backbone上にobject-centric表現の少数層をlanguage embeddingsを用いたvisual-semantic pretrainingで訓練。 - その後、下流のmanipulation policyとjointly adaptしタスク整合。 - 段階的学習によりdegenerate slot形成を防ぎ、意味的一貫性を保持。 - task-aware slotsが構造的・意味的バイアスをpolicy learningに注入。

4. どうやって有効だと検証した?

- object discoveryベンチマークとロボットマニピュレーションタスクで実験。 - 制御性能と視覚シフト(distractors, textures, lighting)への汎化を評価。 - 凍結/微調整foundation model特徴や既存object-centric表現との比較で有効性を検証。

5. 議論はある?

- 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:visual foundation models、object-centric representations、fine-tuned foundation model features。 - 関連手法:Slot Attentionなどobject-centric learningの定番。

※ 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: Alexandre Chapin, Emmanuel Dellandréa, Liming Chen

分類: cs.RO

原文アブストラクト

Visual foundation models provide strong perceptual features for robotics, but their dense representations lack explicit object-level structure, limiting robustness and controllability in manipulation tasks. We propose STORM (Slot-based Task-aware Object-centric Representation for robotic Manipulation), a lightweight object-centric adaptation module that augments frozen visual foundation models with a small set of task-aware slots for robotic manipulation. Rather than fully tuning large backbones on the task, STORM employs an efficient two-stage training strategy: few layers of object-centric representation are first trained on top of the frozen backbone through visual--semantic pretraining using language embeddings, then jointly adapted with a downstream manipulation policy for task alignement. This staged learning prevents degenerate slot formation and preserves semantic consistency while aligning perception with task objectives. Experiments on object discovery benchmarks and robotic manipulation tasks show that STORM improves control performance and generalization to visual shifts (distractors, textures, lighting) compared to directly using frozen or fine-tuned foundation model features, or existing object-centric representations. STORM serves not only as an efficient mechanism for refining generic foundation model features, but also as a novel way of injecting beneficial structural and semantic bias into policy learning.

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