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Real-Time Execution with Autoregressive Policies

Vision Language ActionAutoregressive PolicyReal Time ControlConstrained DecodingRobot Manipulation

本文研究如何让自回归 Vision-Language-Action 策略在机器人上实时运行,并且不在动作块之间停顿。结果显示,只需调整分词方式并加入受限解码,就能把延迟控制在范围内,同时保持较强的任务表现。

  • 自回归机器人策略按顺序解码动作,所以在同步推理时会比扩散式策略停顿更久。
  • 这种停顿会降低 rollout 速度,也会让机器人在部署时反应更慢。
  • 以往关于实时执行的工作主要面向扩散策略,自回归策略研究较少。
  • 将动作时域设为不可修改前缀长度的两倍,然后在部署时只解码该块的后半部分。
  • 将每个 m 步动作块单独分词,这样模型可以基于前一个动作块进行条件化,而不需要重新解码它。
  • 使用受限解码来保证解码能在实时执行所需的延迟上限内完成,并且 token 序列可以反分词为有效的动作块。
  • 基于部分 token 序列在剩余预算内是否还能组成有效动作块,使用动态规划在解码时屏蔽无效 token。
  • 加入多轨迹解码,在多个选择都符合延迟上限时挑选最优的有效轨迹。
  • 在 LIBERO 上,\u0003c0_0-REALFAST 的平均任务成功率为 95.7%,高于 \u0003c0_0 + RTC 的 89.4% 和 \u0003c0_0.5 + RTC 的 94.7%。
  • 在 LIBERO 上,\u0003c0_0-REALFAST 接近没有实时约束的 \u0003c0_0.5,后者报告的平均成功率为 96.9%。
  • 论文还说,这种方法相比同步推理能提升 rollout 速度和任务完成速度,但摘要片段没有给出一个统一的整体速度数值,只给了延迟示例。
  • 在延迟方面,对 LIBERO 解码 11 个 token 或对 DROID 解码 20 个 token,并结合多轨迹解码,会额外增加约 4、7、8 或 13 毫秒,具体取决于设置和 N。
  • 论文还声称,同步推理中自回归策略的优势在实时执行下仍然成立,包括更快收敛和更好的指令跟随泛化,但摘要片段没有提供这些指标。