来源笔记
Demo-JEPA: Joint-Embedding Predictive Architecture for One-shot Cross-Embodiment Imitation
摘要
Demo-JEPA 把另一种 embodiment 的视觉示范转成潜在子目标,让目标机器人用自己的动力学模型去规划实现。它在跨 embodiment 和 zero-shot 结果上比 VPP 和 XSkill 更强,但在域内行为落地上的表现不一致。
问题
- 它解决的是一次性跨 embodiment 模仿:目标机器人要根据视觉示范跟随人类或另一台机器人,而且没有共享动作空间。
- 这个问题很关键,因为不同机器人在形态、运动学和动作空间上都不一样,直接复制动作和手工重定向都可能失败,或者需要代价很高的成对数据。
- 目标使用场景是机器人先从源视频和自身交互数据中学习,再用自己的控制器完成任务。
方法
- V-JEPA 风格的编码器把观测映射到可预测的潜在状态,减少对像素或源动作的依赖。
- Dreamer Predictor 接收目标端的当前观测和一对源示范帧,然后预测一个目标可用的未来潜在目标。
- 交叉注意力模块估计源-目标对应关系和源运动;3D 卷积融合这些特征;Transformer 预测潜在目标。
- 目标机器人使用自己的动作条件世界模型和交叉熵方法规划,寻找那些预测潜在轨迹能到达推断目标的动作。
- 训练分两阶段:Stage I 用成对视觉轨迹做潜在目标预测,Stage II 做动作共训练,把目标动力学模型和 Dreamer Predictor 的目标对齐。
结果
- 模拟训练使用了 86 个 Stage I 任务、13,444 条轨迹,以及 39 个 Stage II 任务、8,324 条轨迹;真实世界训练使用了 22 个 Stage I 任务、4,508 条轨迹,以及 19 个 Stage II 任务、3,903 条轨迹。
- 在 RLBench 模拟中的行为落地任务上,Demo-JEPA 平均成功率为 0.31,低于 VPP 的 0.47 和 XSkill 的 0.39。
- 在模拟跨 embodiment 桥接任务上,Demo-JEPA 平均成功率为 0.45,高于 VPP 的 0.28 和 XSkill 的 0.17。
- 在模拟 zero-shot 泛化任务上,Demo-JEPA 平均成功率为 0.36,高于 VPP 的 0.04 和 XSkill 的 0.03。
- 在真实世界行为落地任务上,Demo-JEPA 平均成功率为 0.43,低于 VPP 的 0.65,和 XSkill 的 0.45 接近。
- 在真实世界迁移设置中,Demo-JEPA 的跨 embodiment 桥接平均为 0.55,高于 VPP 的 0.53 和 XSkill 的 0.40;zero-shot 泛化平均为 0.25,高于 VPP 的 0.00 和 XSkill 的 0.05。