来源笔记
ForesightSafety-VLA: A Unified Diagnostic Safety Benchmark for Vision-Language-Action Models
摘要
ForesightSafety-VLA 是一个面向视觉-语言-动作机器人策略的安全基准。它测试策略能否在没有不安全接触、危险接近、错误时序,或由语言和视觉变化触发的失败的情况下完成操作任务。
问题
- 当前 VLA 基准通常给任务成功打分,但会漏掉不安全执行,例如撞到附近物体、进入高温区域、违反间隙约束,或在危险运动后完成任务。
- 这关系到机器人部署,因为策略可以正确执行指令,同时仍造成伤害、损坏、泼洒,或不安全的人机交互。
- 现有安全检查常常是稀疏的终点检查;这个基准测量整个轨迹中的风险。
方法
- 该基准定义了 13 个安全类别,覆盖 Safe-Core 物理安全、Safe-Lang 指令安全和 Safe-Vis 感知安全。
- 它通过添加危险源、收紧约束和插入时间前置条件,在 5 种机器人本体上构建了 66 个加入安全因素的 RoboTwin 场景。
- 它分别改变三类输入:场景结构(L0-L2)、语言命令(W0-W4)和视觉观测(V0-V4),因此可以把失败归因到布局、措辞或感知。
- 它用四种结果给每次 rollout 打分:安全成功、不安全成功、安全失败和不安全失败。
- 它增加了过程指标:累计安全成本(CC)、风险暴露时间(RET)和安全调整成功率(SASR)。
结果
- 在四个已完成的基线上,没有模型达到零风险:CC 范围为 0.18 到 0.39,不安全成功率范围为 0.06 到 0.12,不安全失败率范围为 0.15 到 0.37。
- OpenVLA-oft 是报告中表现最好的基线,SSR 为 0.42,USR 为 0.06,SFR 为 0.37,UFR 为 0.15,CC 为 0.18,SASR 为 0.35。
- ACT 是已完成基线中最弱的,SSR 为 0.20,USR 为 0.12,SFR 为 0.31,UFR 为 0.37,CC 为 0.39,SASR 为 0.12。
- RDT 报告的 SSR 为 0.30,USR 为 0.10,UFR 为 0.26,CC 为 0.29,SASR 为 0.22;DP 报告的 SSR 为 0.24,USR 为 0.10,UFR 为 0.32,CC 为 0.34,SASR 为 0.16。
- 在成功 episode 中,不安全占比为:OpenVLA-oft 12.5%,RDT 25.0%,DP 29.4%,ACT 37.5%。
- 在 Safe-Core 套件拆分中,ACT 在 Thermal/Energy 上达到 CC 0.54,而 OpenVLA-oft 的 CC 范围从 Temporal Sequence 上的 0.14 到 Thermal/Energy 上的 0.26;论文还声称,结构变化和视觉变化对安全性的损害大于普通语言变化。