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The Moving Eye: Enhancing VLA Spatial Generalization via Hybrid Dynamic Data Collection

论文认为,VLA 策略在相机和物体发生位置变化时失效,是因为训练数据把相机位姿、机器人基座和物体位置绑定在一起。论文测试了一个真实的双臂采集设置,将移动相机 episode 与静态多视角 episode 混合使用,并发现 Gr00t 在笔任务上的最佳混合比例为 Moving:Multi-Fixed = 1:3。

  • 研究目标是 VLA 操作在相机位姿或物体布局变化时的空间泛化能力不足。
  • 作者指出了三类捷径来源:相机-基座耦合、相机-物体耦合、物体-位置耦合。
  • 这对真实机器人很重要,因为固定相机可能发生移动,不同数据集的相机支架会不同,移动视角或手持视角也会在任务执行期间变化。
  • 双臂设置使用一只 So-101 机械臂执行操作,另一只 Airbot 机械臂作为可移动环境相机。
  • 论文比较了 Fixed View、Multi-Fixed View 和 Moving View 数据。Moving View 在与 Multi-Fixed View 相同的有界区域内使用连续相机轨迹。
  • 训练数据按 Moving:Multi-Fixed = 1:k 混合 Moving 和 Multi-Fixed episode;对于 Gr00t n1,报告的笔任务最佳比例为 1:3。
  • 采集过程还会随机化目标和容器位置,以减少物体-位置捷径。
  • 策略把腕部相机和环境相机观测以及语言映射为动作,然后在留出的相机位姿、移动相机轨迹和偏移后的物体配置上测试。
  • 在使用 2400 个样本的笔任务中,Fixed View 训练在固定 ID 测试上达到 85.0% 成功率,但在移动相机 OOD 测试上只有 43.0%。Mixed Data 达到 86.0% ID 和 83.0% OOD。
  • 在物体-位置耦合测试中,Multi-Fixed 基线在笔筒位于训练位置时得分为 95.0 ± 3.5%,在笔筒移动一个直径后得分为 71.9 ± 5.2%。Mixed 1:3 的得分为 91.9 ± 2.4% 和 90.6 ± 6.3%。
  • 在 Gr00t 的移动相机笔测试中,按 Moving:Multi-Fixed 比例划分的成功率为:1:0 时 54.8 ± 10.7%,1:1 时 83.3 ± 7.1%,1:3 时 89.0 ± 5.7%,0:1 时 80.5 ± 6.1%。
  • 评估使用了 400 个笔任务 episode、40 条移动相机轨迹、40 个静态相机位姿、5 个目标-容器相对位置和 8 个笔朝向。
  • 摘录称该数据策略对 ACT、Diffusion、Pi0 和 Gr00t 有帮助,但提供的文本没有包含跨架构数值。