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RoboWM-Bench: A Benchmark for Evaluating World Models in Robotic Manipulation

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RoboWM-Bench 是一个基准,用来测试世界模型生成的机器人操控视频能否转成可执行动作,并且真的完成任务。论文表明,强的视觉视频生成并不能稳定地产生可物理执行的操控行为。

  • 现有的视频世界模型基准主要关注视觉真实感、语义,或诊断性的物理合理性,但它们不会直接测试生成的操控行为能否被机器人执行。
  • 这很重要,因为机器人只会从想象或生成的视频里学到东西,前提是预测行为和真实动力学、接触关系、任务约束一致。
  • 真实机器人评测成本高,也难以复现,所以论文想做一个可扩展、可重复的具身评测基准。
  • 这个基准先给出初始场景观测和任务描述,让世界模型生成未来的操控视频,再把视频转成机器人动作并在仿真中执行。
  • 对于人手视频,它用 HaMeR 估计三维手部姿态,并把这些姿态重定向到机器人的末端执行器动作,还改了姿态和朝向的表示,并加入夹爪信号,以便更稳定地处理接触几何。
  • 对于机器人视频,它使用逆动力学模型,先在仿真中训练,再用少量真实 Franka 数据微调,从连续帧中恢复关节动作。
  • 它在基于 LeHome 构建的高保真真机到仿真系统里重建真实场景,然后检查接触、抬起这类步级节点,以及最终任务是否成功。
  • 任务集合覆盖刚性、可动、可变形、长时程和双手操控场景。
  • 在人手任务级评测中,Wan 2.6 是表现最强的报告模型:Pick Object 为 83%,Push Button 为 100%,Pour Water 为 80%,Open Drawer 为 80%,Put in Drawer 为 80%,Fold Towel 为 40%。较弱的模型在更难任务上经常崩溃,比如 Cosmos 在 Pour Water 和 Fold Towel 上都是 0%。
  • 人手步级结果显示,早期接触比完整执行容易得多。对于 Put on Plate,几种模型都能达到 100% 接触,但最终放置成功率下降到 Cosmos 的 15%、Wan 2.2 的 55%、Wan 2.6 的 70%、Veo 3.1 的 30% 和 LVP 的 70%。
  • 在机器人任务级评测中,成功率低得多。在没有任务特定微调的情况下,最好成绩是 Wan 2.6:Close Drawer 50%,Push Object 40%,Push Button 40%,Pick Object 和 Put on Plate 都是 20%,Pull Object 和 Put in Drawer 都是 0%。
  • 微调有帮助,但不能解决问题。Cosmos-FT 在 Close Drawer 上达到 90%,在 Push Button 上达到 60%,在 Pick Object 和 Push Object 上达到 50%,在 Put on Plate 和 Pull Object 上达到 40%,在 Discard Trash 上达到 30%,在 Put in Drawer 上达到 20%。
  • 机器人步级结果暴露了失败发生的位置。在 Put in Drawer 中,Cosmos-FT 的接触率是 60%,但在 lift、above drawer、in drawer 和 close drawer 上都只有 20%;而未微调的基线在第一步之后常常就是 0%。
  • 论文的主要经验结论是,视觉真实感和可执行性会分开:当前视频世界模型在空间推理、接触稳定性、长时程执行和可变形物体动力学上仍然会失败,即使做了操控微调也是如此。