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VLAarXiv:2606.30552

密な身体化チェーン・オブ・ソート監視による視覚言語行動モデルの訓練

Training Vision-Language-Action Models with Dense Embodied Chain-of-Thought Supervision

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ロボット間の転移を改善するため、視覚言語モデルに密な身体化チェーン・オブ・ソート(ECoT)監視を導入し、推論時にはECoT生成をスキップできるデュアルストリームアーキテクチャのVLAモデルZR-0を提案した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 2.6Bパラメータのend-to-end VLAモデル ZR-0 を提案 - dense Embodied Chain-of-Thought (ECoT) supervision で cross-embodiment 表現を VLM 内で整合 - dual-stream 構成: pre-trained VLM (System 2) と Diffusion Transformer ベースの action expert (System 1) - ProcCorpus-60M (約60M frames, 約1,000時間, 400K trajectories, ECoT注釈96.8%) で事前学習 - LIBERO, RoboTwin 2.0, RoboCasa GR-1 Tabletop, 実機 xArm で評価

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- cross-embodiment transfer は low-level state/action space の差異が課題 - 高レベル認知 (scene perception, object identification, task planning, sub-task decomposition) は embodiment 間で共有されると観察 - この共有認知を dense ECoT supervision で VLM 内に整合させる点が特徴 - 推論時に ECoT 生成を完全に skip しても性能劣化なし - 具体的な先行研究との定量比較は要旨からは不明

3. 技術・手法の肝は?

- dual-stream: pre-trained VLM (System 2) が training 中に structured ECoT reasoning を生成 - Diffusion Transformer ベース action expert (System 1) が flow matching で連続 action chunks を生成 - 両者を cross-attention で結合 - attention mask で action expert の入力を prompt features のみに制限 - これにより inference 時に ECoT 生成を skip 可能

4. どうやって有効だと検証した?

- 3つの simulation benchmarks: single-arm (LIBERO), bimanual (RoboTwin 2.0), humanoid (RoboCasa GR-1 Tabletop) - 実世界実験: xArm platform - 全設定で strong performance を確認 - 具体的な指標・数値は要旨からは不明

5. 議論はある?

- ECoT を inference で skip しても性能劣化なしという設計上の利点 - cross-embodiment で共有される高レベル認知の活用 - 限界・失敗例・計算コスト・データバイアス等の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/比較されている個別研究は明示されていない - 関連手法として vision-language-action (VLA) models, Embodied Chain-of-Thought (ECoT), Diffusion Transformer, flow matching - 同分野の定番として LIBERO, RoboTwin 2.0, RoboCasa GR-1 Tabletop などの benchmark 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: Haoyang Li, Guanlin Li, Youhe Feng, Chen Zhao, Zhuoran Wang, Yang Li, Qizhe Wei, Shifeng Bao, Haitao Shen, Yihan Zhao, Tong Yang, Jing Zhang

分類: cs.RO, cs.CV

原文アブストラクト

Cross-embodiment transfer in vision-language-action (VLA) models remains challenging because low-level state and action spaces differ fundamentally across robot platforms. We observe that the high-level cognitive process underlying manipulation, including scene perception, object identification, task planning, and sub-task decomposition, is largely shared across embodiments. Based on this observation, we present ZR-0, a 2.6 billion parameter end-to-end VLA model that uses dense Embodied Chain-of-Thought (ECoT) supervision to align cross-embodiment representations within the vision-language model (VLM). ZR-0 adopts a dual-stream architecture: a pre-trained VLM (System 2) generates structured ECoT reasoning during training, while a Diffusion Transformer-based action expert (System 1) produces continuous action chunks via flow matching. The two components are coupled through cross-attention, with an attention mask that restricts the action expert to input prompt features only, enabling ECoT generation to be entirely skipped at inference without any performance loss. ZR-0 is pre-trained on ProcCorpus-60M, a large-scale dataset comprising approximately 60 million frames (approximately 1,000 hours) from over 400K trajectories, with dense ECoT annotations covering 96.8% of all frames. We evaluate ZR-0 on three simulation benchmarks spanning single-arm (LIBERO), bimanual (RoboTwin 2.0), and humanoid (RoboCasa GR-1 Tabletop) embodiments, as well as real-world experiments on the xArm platform, demonstrating strong performance across all settings. Code and model checkpoints are available at https://github.com/RUCKBReasoning/ZR-0.

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