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PearlVLA: Progressive Embodied Action-Plan Refinement in Latent Space

Vision Language ActionRobot Foundation ModelWorld ModelLatent PlanningLong Horizon Manipulation

PearlVLA 在解码机器人动作之前,为 OpenVLA 风格策略加入多轮潜在规划。论文声称其在 LIBERO 上达到 98.7% 平均成功率,高于摘录中列出的 VLA 基线。

  • 直接解码 VLA 动作速度快,但策略在执行前几乎没有机会修正计划。
  • 文本链、像素级子目标和动作候选搜索可以改善规划,但会增加延迟,或与连续机器人控制产生不匹配。
  • 这个问题会影响长时程操作,因为抓取、运动方向或任务理解中的早期小错误可能导致后续任务失败。
  • 模型以 OpenVLA-7B 为起点,将最终 meta-query token 拆分为固定视觉定位 token 和可写入的潜在计划 token。
  • 每轮优化都会把当前潜在计划映射为 world-query 向量,向冻结的 UWM 潜在世界模型查询一个无动作的未来观测潜变量,并将该未来信息反馈到计划中。
  • Future-Guided RefineNet 对计划 token 写入残差修正。较大的早期更新处理粗粒度任务方向,较小的后期更新调整计划。
  • 经过 K 轮优化后,轻量动作头将最终潜在计划并行解码为一个 H 步连续动作块。
  • 第二个训练阶段 CRG-PRL 从同一个优化状态采样 M=8 个残差编辑,用 Robometer-4B 为编辑后的想象未来评分,在组内标准化奖励,并用 PPO 风格目标更新 RefineNet,同时保持部署时推理路径为确定性路径。
  • PearlVLA 报告在 LIBERO 的 Spatial、Object、Goal 和 Long 套件上达到 98.7% 平均成功率。
  • 摘录列出了较强的 LIBERO 基线:π0.5 平均 97.5%,VLANeXt 为 97.4%,FLOWER 为 96.9%,UniVLA 为 95.2%。
  • 同一张表还列出了该范围以下的较早回归或分类 VLA 基线:OpenVLA 为 76.5%,WorldVLA 为 79.1%,CoT-VLA 为 83.9%,NORA 平均成功率为 87.9%。
  • LIBERO 使用 4 个套件,每个套件 10 个任务,每个套件 500 条专家演示;报告指标为任务成功率。
  • 冻结的潜在世界模型为 UWM,在 LIBERO-90 无动作视频上进行了 50K 步后训练,该数据与 4 个评估套件不重叠。
  • 摘录说明主 LIBERO 模型使用 K=4 轮优化,CRG-PRL 奖励分组对每个状态使用 M=8 个分支。