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CLAP: Direct VLM-to-VLA Adaptation via Language-Action Grounding

Vision Language ActionRobot Foundation ModelLanguage Action GroundingRobot Data ScalingSim To Real

CLAP 在精确的数值动作 token 前加入自然语言动作描述,将预训练视觉语言模型适配为可执行的机器人策略。经过一个 epoch 的微调且不增加架构组件后,2B 模型在 LIBERO 上达到 90.8% 的平均成功率,比匹配的 VLA-0 基线高 14.9 个百分点。

  • VLA 微调通常让语言模型输出没有自然语言描述的数值动作 token,这会造成输出分布与预训练所使用的自然语言数据不匹配。
  • 这种不匹配可能削弱语义泛化能力,也使研究者难以衡量预训练 VLM 对机器人控制的贡献。
  • 对于紧凑型 VLA,这个问题影响更大,因为有限的模型容量和较短的训练预算会放大能力损失的代价。
  • CLAP 先生成动作片段的简短语言描述,例如“向前移动、向右倾斜并闭合夹爪”,再生成数值动作 token。
  • 模型在同一个因果序列中生成这两部分,因此每个数值动作 token 都以上文的语言描述为条件。
  • 描述由应用于现有动作标签的固定模板生成,因此该方法不需要人工标注、动作专家、词表扩展或架构改动。
  • 动作仍可直接执行:每个 7-DoF 动作使用 1,000 个离散化区间,输出保留精确的数值控制能力。
  • 可选的动作掩码增强会将部分输入动作 token 替换为占位符,但默认的 CLAP 模型不使用掩码。
  • 经过一个 epoch 的训练后,0.8B、2B 和 4B CLAP 模型在 LIBERO 上的平均成功率分别为 89.6%、90.8% 和 84.9%,相较匹配的 VLA-0 基线分别提高 13.5、14.9 和 20.7 个百分点。
  • 2B 模型在 LIBERO 的每个测试套件上都超过 VLA-0:Spatial 从 77.8% 提升到 93.0%,Object 从 86.6% 提升到 97.4%,Goal 从 77.0% 提升到 90.8%,Long 从 62.4% 提升到 82.0%。
  • 在 LIBERO-PRO 上,未使用掩码的 CLAP 相比 VLA-0,在 0.8B、2B 和 4B 规模下的平均分布外成功率分别提高 5.5、11.1 和 10.9 个百分点。对于包含新视觉实例的 4B Spatial 任务,提升幅度为 42.6 个百分点;使用掩码后提升幅度达到 54.4 个百分点。
  • 动作掩码对分布内性能的影响不一致:在 0.8B、2B 和 4B 规模下,LIBERO 平均成绩分别变化 -3.9、-1.7 和 +3.2 个百分点。
  • 报告的训练成本约为在 8 个 GPU 上训练 6.5 小时,计划发布 0.8B、2B 和 4B 规模的开放权重模型。