来源笔记
PhAIL: A Real-Robot VLA Benchmark and Distributional Methodology
摘要
PhAIL 是一个面向视觉-语言-动作策略的真实机器人基准和评估方法。它测量完整的成功耗时分布,而不只看固定超时下的成功率,因此可以用更少的 rollout 对接近的策略进行检验。
问题
- 真实机器人 VLA 论文常在一个超时点报告二元成功率,每个条件通常只有 N≤25 次 rollout,而且往往没有置信区间或配对检验。
- 二元成功率会漏掉速度、硬失败和尾部行为,所以两种策略可能看起来打平,也可能因为选了不同标量指标而互换顺序。
- 这个问题很重要,因为真实机器人 rollout 代价高,而薄弱的评估会用噪声给通用机器人策略排序。
方法
- PhAIL 把成功耗时的 CDF 作为主要评估对象:每次操作都贡献一个完成时间,不可恢复的失败记为 T=∞ 事件。
- 它用 Kaplan-Meier 生存分析估计 CDF,并报告 95% 的 episode-clustered bootstrap 置信区间。
- 它把评分和显著性检验分开。评分使用 Human-Relative Throughput,即同一夹具上人类参考 RMST 与模型 RMST 的比值。
- 显著性检验先对每个对象的 CDF 计算 Kolmogorov-Smirnov 统计量,再在对象之间做宏平均。
- 该基准运行在带 Robotiq 2F-85 夹爪、外部和腕部 RGB 相机、四类对象、公开 rollout 产物和参考实现的 Franka FR3 上。
结果
- 该基准包含约 995 个分析后的 episode,其中有 396 个同一夹具上的人类遥操作 rollout,覆盖四类对象:木勺、毛巾、剪刀和电池。
- 四个 VLA 在同一组 449 个 episode、约 13 小时的演示集上微调后进行评估:OpenPI π0.5、NVIDIA GR00T N1.6、ACT 和 SmolVLA。
- 人类遥操作的 RMST 为 10.5 s [10.3, 10.8]。OpenPI 的 RMST 为 77.7 s [69.2, 87.0],HRT 为 13.8% [12.2, 15.7];GR00T 的 RMST 为 77.2 s [69.0, 86.4],HRT 为 13.3% [12.0, 15.2]。
- ACT 的 RMST 为 100.9 s [85.8, 117.6],HRT 为 10.5% [9.2, 13.2]。SmolVLA 的 RMST 为 165.8 s [147.0, 185.6],HRT 为 6.4% [5.7, 7.5]。
- 按 RMST 比值算,评估中最好的 VLA 比人类参考慢约 7 倍,而且没有任何推理模型在单个对象上超过 19% 的 HRT。
- 宏平均 KS 在每个模型-对象单元 N=25 时分开了 GR00T vs. ACT,在 N=30 时分开了 OpenPI vs. ACT;OpenPI vs. GR00T 仍未分开。论文把这一点和二元 McNemar 基线做了比较,后者要在每个单元里需要 600–1500 次配对 rollout 才能检测 5 个百分点的配对差异。