3D HAMSTER:通过三维轨迹引导连接分层视觉-语言-动作模型中的规划与控制

Hugging Face Daily Papers 论文

摘要

3D HAMSTER利用带深度编码的视觉-语言模型生成用于点云控制的三维轨迹,从而增强机器人操作能力,其表现优于二维引导的基线方法。

分层视觉-语言-动作(VLA)模型将高层规划与低层控制解耦,以提高机器人操作中的泛化能力。该范式的最新工作使用由视觉-语言模型(VLM)预测的二维末端执行器轨迹,作为下游策略的显式引导。然而,最先进的低层策略在三维度量空间中对点云进行操作,而输入缺少深度的二维引导会迫使每个路径点被赋予其下方场景表面的深度,从而产生几何失真的轨迹。我们提出3D HAMSTER,一种通过让规划器直接输出度量可靠的三维轨迹来弥合这一差距的分层框架。我们为VLM增加了专门的深度编码器和密集深度重建目标,使其能够预测三维路径点序列,这些序列直接集成到基于点云的低层策略中。在三维轨迹预测、仿真和真实世界操作任务中,3D HAMSTER始终优于专有VLM和二维引导的基线方法,特别是在外观变化偏移以及未见过的语言、空间和视觉条件下提升最为显著。项目页面见 https://davian-robotics.github.io/3D_HAMSTER/ 。
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论文页面 - 3D HAMSTER:通过3D轨迹引导在分层视觉语言动作模型中连接规划与控制

来源:https://huggingface.co/papers/2606.31329

摘要

3D HAMSTER 框架通过将视觉语言模型与深度编码相结合,生成度量精确的3D轨迹,用于基于点云的控制策略,从而增强机器人操作能力。

分层视觉-语言-动作(VLA)模型将高层规划与底层控制解耦,以提高机器人操作中的泛化能力。该范式下的近期工作使用视觉语言模型(VLM)预测的2D末端执行器轨迹,作为下游策略的显式指导。然而,最先进的底层控制策略是在3D度量空间中对点云进行操作,将缺乏深度信息的2D轨迹输入其中,会导致每个路径点被赋予其下方场景表面的深度,从而产生几何畸变的轨迹。我们提出3D HAMSTER,一个分层框架,通过让规划器直接输出度量可靠的3D轨迹来弥合这一差距。我们为VLM增加了专用的深度编码器,并引入密集深度重建目标,以预测3D路径点序列,这些序列被直接集成到基于点云的底层控制策略中。在3D轨迹预测、仿真和真实世界操作中,3D HAMSTER始终优于专有VLM和基于2D引导的基线方法,在表观变化、未见语言、空间和视觉条件下提升最为显著。项目页面位于 https://davian-robotics.github.io/3D_HAMSTER/。

查看 arXiv 页面 (https://arxiv.org/abs/2606.31329) 查看 PDF (https://arxiv.org/pdf/2606.31329) 项目页面 (https://davian-robotics.github.io/3D_HAMSTER/) GitHub (https://github.com/DAVIAN-Robotics/3D_HAMSTER) 添加到收藏 (https://huggingface.co/login?next=%2Fpapers%2F2606.31329)

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