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VLAarXiv:2602.11236

ABot-M0: 行動多様体学習によるロボットマニピュレーションのためのVLA基盤モデル

ABot-M0: VLA Foundation Model for Robotic Manipulation with Action Manifold Learning

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異種ロボットデータを統合した大規模データセットUniACTを構築し、行動が低次元多様体上に存在するという仮説に基づくAction Manifold Learningで効率的なVLA基盤モデルを実現した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 多様なハードウェアに適用可能な汎用embodied agentを目指すVLA foundation model。 - 6つの公開データセットから収集・洗練したUniACT-dataset(600万trajectories、9,500時間)を構築。 - 統一事前学習によりプラットフォームやタスク間の知識転移と汎化を向上。 - Action Manifold Hypothesisに基づくAction Manifold Learning (AML)を導入し、DiT backboneでクリーンな行動系列を直接予測。 - デュアルストリーム機構でVLM意味論と幾何学的priorを統合し、3Dモジュール(VGGT, Qwen-Image-Edit)をプラグアンドプレイで利用可能。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来のVLAモデルはデータの断片化、表現の不一致、訓練目的の不一致に悩まされていた。 - 本研究は体系的なデータキュレーションパイプラインを構築し、異種生データを統一表現に変換。 - 大規模で多様なロボット形態とタスクをカバーするUniACT-datasetを提供。 - 行動予測において、従来のdenoisingではなく低次元多様体への投影を行うAMLを提案し、デコード速度とポリシー安定性を改善。 - 標準的なVLMの3D推論の限界を、backboneを変更せずにデュアルストリーム機構で緩和。

3. 技術・手法の肝は?

- 6つの公開データセットからクリーニング、標準化、バランス調整を行いUniACT-datasetを構築。 - 統一事前学習により知識転移と汎化を実現。 - Action Manifold Hypothesis: 有効なロボット行動は高次元空間全体ではなく、物理法則とタスク制約に支配された低次元で滑らかな多様体上に存在。 - Action Manifold Learning (AML): DiT backboneを用いてクリーンで連続的な行動系列を直接予測。denoisingから実行可能多様体への投影へ学習をシフト。 - デュアルストリーム知覚: VLM意味論と幾何学的priorを統合し、VGGTやQwen-Image-Editなどの3Dモジュールをプラグアンドプレイで利用。backboneを変更せずに空間理解を強化。

4. どうやって有効だと検証した?

- 実験により各コンポーネントが独立して動作し、相加的な利益をもたらすことを示した。 - 具体的な評価指標やベースラインとの比較数値は要旨からは不明。 - コードとパイプラインを公開予定で再現性を確保。

5. 議論はある?

- データの断片化や表現の不一致、訓練目的の不一致が進歩を妨げているという課題を提起。 - 統一事前学習が汎用embodied intelligenceを支援することを主張。 - AMLがデコード速度とポリシー安定性を改善することを示唆。 - 標準VLMの3D推論の限界をデュアルストリーム機構で緩和。 - 限界や今後の課題についての具体的な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: VGGT, Qwen-Image-Edit, DiT backbone, VLM。 - 関連手法: Action Manifold Learning (AML), UniACT-dataset, 統一事前学習。 - 同分野の定番: RT-1, RT-2, Octo, OpenVLA, Diffusion Policyなどが関連研究として挙げられる可能性があるが、要旨では明示されていない。

※ 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: Yandan Yang, Shuang Zeng, Tong Lin, Xinyuan Chang, Dekang Qi, Junjin Xiao, Haoyun Liu, Ronghan Chen, Yuzhi Chen, Dongjie Huo, Feng Xiong, Xing Wei, Zhiheng Ma, Mu Xu

分類: cs.CV, cs.CL, cs.RO

原文アブストラクト

Building general-purpose embodied agents across diverse hardware remains a central challenge in robotics, often framed as the ''one-brain, many-forms'' paradigm. Progress is hindered by fragmented data, inconsistent representations, and misaligned training objectives. We present ABot-M0, a framework that builds a systematic data curation pipeline while jointly optimizing model architecture and training strategies, enabling end-to-end transformation of heterogeneous raw data into unified, efficient representations. From six public datasets, we clean, standardize, and balance samples to construct UniACT-dataset, a large-scale dataset with over 6 million trajectories and 9,500 hours of data, covering diverse robot morphologies and task scenarios. Unified pre-training improves knowledge transfer and generalization across platforms and tasks, supporting general-purpose embodied intelligence. To improve action prediction efficiency and stability, we propose the Action Manifold Hypothesis: effective robot actions lie not in the full high-dimensional space but on a low-dimensional, smooth manifold governed by physical laws and task constraints. Based on this, we introduce Action Manifold Learning (AML), which uses a DiT backbone to predict clean, continuous action sequences directly. This shifts learning from denoising to projection onto feasible manifolds, improving decoding speed and policy stability. ABot-M0 supports modular perception via a dual-stream mechanism that integrates VLM semantics with geometric priors and multi-view inputs from plug-and-play 3D modules such as VGGT and Qwen-Image-Edit, enhancing spatial understanding without modifying the backbone and mitigating standard VLM limitations in 3D reasoning. Experiments show components operate independently with additive benefits. We will release all code and pipelines for reproducibility and future research.

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