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VISTA: Vision-Grounded and Physics-Validated Adaptation of UMI data for VLA Training

Vision Language ActionRobot Data ScalingUmi DataFisheye PerceptionTrajectory Validation

VISTA 通过解决两个失效来源来适配 UMI 手持示教数据用于 VLA 训练:鱼眼腕部相机感知和机器人不可执行的动作轨迹。它把一个 800 万样本的鱼眼 VQA 数据集与轨迹验证和两阶段 VLA 训练结合起来。

  • UMI 和 FastUMI 让真实机器人数据采集更便宜,也不那么依赖单一机器人,但它们的腕部鱼眼视角与预训练 VLM 主干使用的标准图像不同。
  • 人工采集的 UMI 轨迹可能违反目标机器人的关节限位、与机器人本体发生碰撞,或需要机器人无法跟踪的控制器运动。
  • 这些问题很重要,因为用原始 UMI 数据训练的 VLA 可能学到无法解析自身腕部相机输入的视觉特征,以及在部署时会失败的动作。
  • VISTA 构建了 UMI-VQA,这是一个面向腕部鱼眼观测的 800 万样本 VQA 数据集:其中 300 万是真实 UMI VQA 对,500 万是从 RefSpatial 改造得到的鱼眼风格空间多样性样本。
  • 真实的 UMI-VQA 划分覆盖物体定位、场景理解、描述生成、交互定位和空间推理,并处理以夹爪为中心的畸变和遮挡。
  • 物理验证流程先检查轨迹完整性,然后在训练前对有效轨迹的连续性、自碰撞风险和执行保真度打分。
  • 训练分两阶段:先在 UMI-VQA 和已验证动作标记上做联合自回归学习,再用流匹配动作专家进行连续动作细化。
  • 预训练集包括 10 万条通过验证的真实 UMI 轨迹,以及 800 万个 UMI-VQA 样本。
  • 摘要称 VISTA 在 UMI 风格的仿真基准和 20 个真实世界操作任务上超过了 pi-0.5、LingBot-VLA 和 Wall-X,但没有给出成功率或表格数值。
  • 评测覆盖两个仿真基准,RoboTwin-UMI 和 LIBERO-UMI,以及 20 个真实世界任务。
  • UMI-VQA 包含 800 万个样本:300 万个真实腕部鱼眼 VQA 对和 500 万个空间多样性补充样本。
  • 300 万个真实 UMI-VQA 部分的报告分布为:物体定位 84.2 万,27.5%;场景理解 40.6 万,13.2%;描述生成 10.3 万,3.3%;交互定位 89.4 万,29.1%;空间推理 82.4 万,26.9%。
  • 硬件使用约 180 度的鱼眼视场,重量约 600 克,并报告约 3 毫米的融合位姿精度。
  • 论文报告 UMI-VQA 提升了下游策略性能,且更高的物理验证分数能预测更好的部署结果,但摘要没有给出数值相关性或消融分数。