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VLAarXiv:2603.12263

Ψ₀: 汎用人型ロコマニピュレーションに向けたオープン基盤モデル

$\Psi_0$: An Open Foundation Model Towards Universal Humanoid Loco-Manipulation

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高品質な一人称視点の人間動画でVLMを事前学習し、人型ロボットの実機データで追加学習する段階的パラダイムにより、少ないデータで人型ロコマニピュレーションを実現するオープン基盤モデルを提案した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- ヒューマノイドのloco-manipulationタスク向けのオープンな基盤モデル。 - 人間とヒューマノイドのデータを共訓練する従来手法ではなく、段階的学習を採用。 - 大規模egocentric human videoでVLM backboneを事前学習し、高品質なヒューマノイドロボットデータでflow-based action expertを事後学習。 - 約800時間の人間動画と30時間の実ロボットデータで、10倍以上のデータで事前学習したベースラインを上回る性能を達成。 - データ処理・学習パイプライン、基盤モデル、リアルタイム推論エンジンを含むエコシステムをオープンソース化予定。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来は人間とヒューマノイドのデータを大規模に共訓練する戦略が主流だったが、運動学的・動作の根本的な差異から非効率と指摘。 - ノイズの多いインターネットクリップや異種ロボットデータセットでスケールする手法とは対照的に、高品質なegocentric human manipulation dataで事前学習し、ドメイン特化の実世界ヒューマノイド軌道で事後学習する方が優れることを実証。 - 約800時間の人間動画と30時間の実ロボットデータのみで、10倍以上のデータで事前学習したベースラインを全体成功率で40%以上上回る。

3. 技術・手法の肝は?

- 段階的学習パラダイムを採用。 - 第一段階:大規模egocentric human videoでVLM backboneを自己回帰的に事前学習し、汎化可能な視覚-行動表現を獲得。 - 第二段階:高品質なヒューマノイドロボットデータでflow-based action expertを事後学習し、正確なロボット関節制御を学習。 - データレシピとして、高品質egocentric human manipulation dataでの事前学習とドメイン特化実世界ヒューマノイド軌道での事後学習の組み合わせが有効と特定。

4. どうやって有効だと検証した?

- 広範な実世界実験を実施。 - 複数タスクにおいて、全体成功率で10倍以上のデータで事前学習したベースラインを40%以上上回る性能を達成。 - 約800時間の人間動画データと30時間の実世界ロボットデータのみで最高性能を実現。

5. 議論はある?

- 人間とヒューマノイドの運動学的・動作の根本的差異から、共訓練戦略は最適でないと主張。 - データ効率とモデル性能が不十分であることを指摘。 - 高品質egocentric human manipulation dataとドメイン特化実世界ヒューマノイド軌道の組み合わせが優れることを示す。 - その他の議論や限界については要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照/比較されている研究:大規模な人間とヒューマノイドデータの共訓練アプローチ、ノイズの多いインターネットクリップや異種ロボットデータセットでスケールする手法。 - 関連手法:VLM backbone、flow-based action expert。 - 同分野の定番:humanoid loco-manipulation、egocentric human video learning、robot foundation models。

※ 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: Songlin Wei, Hongyi Jing, Boqian Li, Zhenyu Zhao, Jiageng Mao, Zhenhao Ni, Sicheng He, Jie Liu, Xiawei Liu, Kaidi Kang, Sheng Zang, Weiduo Yuan, Marco Pavone, Di Huang, Yue Wang

分類: cs.RO

原文アブストラクト

We introduce $\Psi_0$ (Psi-Zero), an open foundation model to address challenging humanoid loco-manipulation tasks. While existing approaches often attempt to address this fundamental problem by co-training on large and diverse human and humanoid data, we argue that this strategy is suboptimal due to the fundamental kinematic and motion disparities between humans and humanoid robots. Therefore, data efficiency and model performance remain unsatisfactory despite the considerable data volume. To address this challenge, \ours\;decouples the learning process to maximize the utility of heterogeneous data sources. Specifically, we propose a staged training paradigm with different learning objectives: First, we autoregressively pre-train a VLM backbone on large-scale egocentric human videos to acquire generalizable visual-action representations. Then, we post-train a flow-based action expert on high-quality humanoid robot data to learn precise robot joint control. Our research further identifies a critical yet often overlooked data recipe: in contrast to approaches that scale with noisy Internet clips or heterogeneous cross-embodiment robot datasets, we demonstrate that pre-training on high-quality egocentric human manipulation data followed by post-training on domain-specific real-world humanoid trajectories yields superior performance. Extensive real-world experiments demonstrate that \ours\ achieves the best performance using only about 800 hours of human video data and 30 hours of real-world robot data, outperforming baselines pre-trained on more than 10$\times$ as much data by over 40\% in overall success rate across multiple tasks. We will open-source the entire ecosystem to the community, including a data processing and training pipeline, a humanoid foundation model, and a real-time action inference engine.

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