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FineVLA: Fine-Grained Instruction Alignment for Steerable Vision-Language-Action Policies

Vision Language ActionRobot Foundation ModelsSteerable Robot PolicyRobot Data ScalingFine Grained Annotation

FineVLA 给机器人轨迹加入与动作对齐的细粒度指令,让 VLA 策略能遵循执行细节,例如选哪只手臂、从哪个方向接近、接触哪个区域以及最终姿态。论文报告说,这种做法在仿真和真实双臂操作中都带来提升,同时没有降低任务级成功率。

  • 开源机器人数据集通常只给每条轨迹配一个简短的目标标签,策略就缺少对执行选择的监督,而这些选择会影响操作结果。
  • 这很重要,因为同一个任务可以有多种都正确的执行方式,例如用左臂、从特定方向接近,或者接触物体的某个区域。
  • 这个领域也缺少一个留出集基准和一个已训练的标注器,用来检查 VLM 是否理解机器人动作的过程层面信息。
  • FineVLA-Tool 把 10 个开源机器人数据集中的 972,247 条轨迹转换为统一的 LeRobot 风格格式,并清理不一致的动作-状态日志。
  • 它先在标准化后的动作序列上做动态时间规整,再对演示进行聚类,挑选出 47,159 条有代表性的轨迹用于标注。
  • 每条选中的轨迹都会得到人类核验的细粒度指令,覆盖 10 个维度:动作序列、主动执行者、目标物体、初始和最终构型、接触与接近、轨迹与朝向、物体交互、失败与恢复,以及身体运动。
  • RoboFine-Bench 留出 500 个视频,包含 10,816 个原子事实和 1,030 个 VQA 问题,用来测试机器人视频理解。
  • FineVLA-Policy 训练 StarVLA-OFT 和 StarVLA-GR00T 变体,只改变语言混合方式:原始目标级指令、细粒度指令,或受控的 FG:Raw 比例。
  • FineVLA-Data 覆盖 47,159 条轨迹和 220,606 个步骤;平均指令长度从 9.3 个词增加到 96.8 个词,比粗粒度标签长 10.4 倍。
  • 只用细粒度指令训练时,在测试的架构和数据规模设置中,比只用原始指令高出 +1.4 到 +8.1 个成功率百分点。
  • 细粒度和原始指令混合训练在 FG:Raw = 1:2 到 1:1 附近达到峰值;最好的 AlohaMix-OFT 设置在 RoboTwin 上达到 86.8% Easy 和 82.5% Hard,而只用原始指令时分别是 71.8% 和 71.4%。
  • 在真实世界的双臂操作中,FG:Raw = 1:1 得到 62.7/100,而只用原始指令是 49.9。
  • 相比只用原始指令,真实世界提升最大的项目是姿态 +23、颜色 +18 和接近方向 +18,这些都和指令指定的执行因素有关。
  • RoboFine-VLM 在 RoboFine-Bench 上达到 71.0% 的 VQA 准确率和 83.6% 的困难描述得分,领先于列出的通用 VLM 基线。