来源笔记
Reflective VLA: In-Context Action Consequences Make VLAs Generalize
Vision Language ActionRobot Foundation ModelIn Context LearningAction ConsequencesRobot Generalization
摘要
Reflective VLA 将过去的观察-动作-结果三元组加入视觉-语言-动作策略,使机器人能在部署期间推断相机、校准和执行器作用效果。论文报告称,在没有测试时微调的情况下,该方法在 LIBERO 分布偏移下取得更高成功率,同时保持了较强的标准基准性能。
问题
- 反应式 VLA 根据当前指令和观察预测下一步动作,因此单帧可能无法识别相机到机器人的几何关系、机器人校准误差或执行器偏差。
- 这些隐藏的具身因素很重要,因为同一命令在新设置中可能产生不同的可见运动,从而损害部署泛化能力。
- 普通时间历史可以跟踪任务进度,但它可能无法把已执行动作和随后发生的场景变化绑定起来。
方法
- 模型维护一个滚动上下文,包含三元组
(O_i, A_i, O'_i),其中O_i是动作前观察,A_i是已执行的动作块,O'_i是完整块时域C之后的观察。 - 先前的动作块在 VLM token 空间中嵌入为 8 个 token,并与第三人称图像、腕部图像、本体感知、语言和时间 token 一起输入。
- 连续 flow-matching 动作专家在预测下一个动作块前,会关注完整的共享 VLM prompt 和当前观察。
- 块因果掩码在一次前向传播中训练所有
K个采样帧,同时阻止每个目标访问自身未来的动作和结果。 - 推理时,系统存储策略自己执行的动作块及观察到的结果,然后复用过去三元组的已缓存 VLM key 和 value。
结果
- 在标准 LIBERO 上,Reflective VLA 的平均成功率达到 97.6%,匹配的反应式
pi_0.5基线为 96.9%,提升 +0.7 个百分点。 - 在 SimplerEnv-Bridge 上,它的平均成功率达到 78.2%,匹配的反应式基线为 72.9%,提升 +5.3 个百分点。
- 在 LIBERO-Plus 上,它的平均成功率达到 87.7%,匹配的反应式基线为 82.3%,提升 +5.4 个百分点。列出的最大增益出现在 Robot 偏移上:72.9% 对 50.0%,即 +22.9 个百分点。
- 在 LIBERO-Plus-Hard 上,它的平均成功率达到 68.8%,匹配的反应式基线为 64.6%,提升 +4.2 个百分点。Camera† 为 76.3% 对 74.0%,Robot Calibration† 为 61.3% 对 55.2%。
- 在 Camera、Camera† 和 Robot Calibration† 上的上下文消融显示,完整
(O,A,O')上下文的平均成功率为 77.8%,反应式为 73.1%,仅O为 72.3%,(O,A)为 73.8%。 - 使用完整三元组的上下文长度消融显示,平均成功率从
K=1时的 73.1% 提升到K=2时的 75.3%、K=4时的 76.7% 和K=8时的 77.8%。