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VLAarXiv:2603.23481

VTAM:視覚と言語を超え、触覚を統合したビデオ・触覚・行動モデル

VTAM: Video-Tactile-Action Models for Complex Physical Interaction Beyond VLAs

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映像から行動を予測するVAMに触覚を追加し、接触の多い繊細な操作を安定化させるマルチモーダル世界モデルを提案。ポテトチップスの把持などで大幅な性能向上を実現。

詳しい要約

1. どんなもの?

- Video-Tactile-Action Models (VTAM) を提案する論文。 - Video-Action Models (VAMs) に tactile perception を統合した multimodal world modeling framework。 - 接触の多い manipulation タスクにおける視覚のみの限界を補う。 - 事前学習済み video transformer に tactile stream を軽量 finetuning で追加。 - 平均成功率 90 percent、potato chip pick-and-place で pi 0.5 baseline を 80 percent 上回る。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 従来の VAMs は raw video から implicit world dynamics を学習し long-horizon タスクで強いが、contact-rich 場面では視覚のみで interaction state が部分的にしか観測できない。 - 特に fine-grained force modulation や contact transitions が visual tokens に確実に符号化されず不安定・不正確。 - VTAM は tactile perception を complementary grounding signal として導入し、この限界を補う。 - tactile-language paired data や独立した tactile pretraining を必要とせず効率的。

3. 技術・手法の肝は?

- 事前学習済み video transformer に tactile stream を lightweight modality transfer finetuning で追加。 - これにより効率的な cross-modal representation learning を実現。 - multimodal fusion を安定化するため tactile regularization loss を導入。 - この loss は balanced cross-modal attention を強制し、action model における visual latent dominance を防ぐ。

4. どうやって有効だと検証した?

- contact-rich manipulation で評価。 - 平均成功率 90 percent を維持。 - potato chip pick-and-place など高忠実度の力覚が求められる難タスクで、pi 0.5 baseline を 80 percent 上回る。 - 詳細な実験設定やデータセットは要旨からは不明。

5. 議論はある?

- tactile feedback の統合が world action models における視覚推定誤差の修正に不可欠であると主張。 - physically grounded embodied foundation models への scalable approach を提供。 - 限界や今後の課題、他のタスクへの一般化については要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- pi 0.5 baseline(要旨で比較)。 - Video-Action Models (VAMs) の代表的研究(要旨で参照)。 - 関連手法として tactile perception を用いた manipulation 研究、multimodal world models、embodied foundation models などが考えられるが、具体的な論文名は要旨からは不明。

※ 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: Haoran Yuan, Weigang Yi, Zhenyu Zhang, Wendi Chen, Yuchen Mo, Jiashi Yin, Xinzhuo Li, Xiangyu Zeng, Chuan Wen, Cewu Lu, Katherine Driggs-Campbell, Ismini Lourentzou

分類: cs.RO, cs.AI, cs.CV, cs.LG

原文アブストラクト

Video-Action Models (VAMs) have emerged as a promising framework for embodied intelligence, learning implicit world dynamics from raw video streams to produce temporally consistent action predictions. Although such models demonstrate strong performance on long-horizon tasks through visual reasoning, they remain limited in contact-rich scenarios where critical interaction states are only partially observable from vision alone. In particular, fine-grained force modulation and contact transitions are not reliably encoded in visual tokens, leading to unstable or imprecise behaviors. To bridge this gap, we introduce the Video-Tactile Action Model (VTAM), a multimodal world modeling framework that incorporates tactile perception as a complementary grounding signal. VTAM augments a pretrained video transformer with tactile streams via a lightweight modality transfer finetuning, enabling efficient cross-modal representation learning without tactile-language paired data or independent tactile pretraining. To stabilize multimodal fusion, we introduce a tactile regularization loss that enforces balanced cross-modal attention, preventing visual latent dominance in the action model. VTAM demonstrates superior performance in contact-rich manipulation, maintaining a robust success rate of 90 percent on average. In challenging scenarios such as potato chip pick-and-place requiring high-fidelity force awareness, VTAM outperforms the pi 0.5 baseline by 80 percent. Our findings demonstrate that integrating tactile feedback is essential for correcting visual estimation errors in world action models, providing a scalable approach to physically grounded embodied foundation models.

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