Dream4ACT:面向多具身视频-动作建模的共享视觉动作接口

Hugging Face Daily Papers 论文

摘要

Dream4ACT 提出了一种共享视觉动作接口("动作视图"),通过基于 URDF 的正运动学进行渲染,以实现跨多种机器人具身的联合视频-动作建模。该方法将观测与动作统一到一个采用掩码流匹配(masked flow matching)的扩散世界模型中,在 RoboTwin 2.0 上取得 88.98% 的成功率,在 TriWorldBench 上总分达 65.66,并借助一种无需训练的 URDF 约束恢复机制生成可执行动作。

视频生成模型(Video Generation Models, VGMs)为具身观测-动作建模提供了强大的时空先验。然而,关节空间动作向量缺乏显式的图像空间结构,且其维度和语义在不同具身之间存在差异,这使得直接利用 VGMs 丰富的时空先验变得困难。末端执行器可视化提供了一种替代方案,但并未指定机器人执行所需的完整关节构型。我们提出 Dream4ACT,这是一个专为跨具身联合视频-动作建模而构建的世界模型。为统一不同具身之间的动作表示,我们引入了一个共享的视觉动作接口,称为动作视图(action views),它基于 URDF 正运动学从四个预设虚拟相机渲染目标关节构型。这一共享视觉表示保留了各具身特有的关节几何结构,同时使观测序列与动作序列能够共享同一个视频自编码器和扩散 Transformer。通过掩码流匹配(masked flow matching),我们的模型只需改变对哪些未来序列进行加噪,即可在单一联合训练的模型中同时支持前向动力学、逆动力学以及联合观测-动作生成。为了从预测的动作视图中恢复可执行的动作序列,我们提出了一种无需训练的、基于 URDF 约束的多视角恢复机制,无需学习具身专用的解码器。Dream4ACT 在 RoboTwin 2.0 上取得 88.98\% 的平均成功率,在 TriWorldBench 上总分为 65.66,能够支持有效的闭环操作,并通过该视觉动作接口实现具有竞争力的动作条件多视角预测。
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来源:https://huggingface.co/papers/2609.40153

摘要

视频生成模型(VGMs)为具身观察-动作建模提供了强大的时空先验。然而,关节空间的动作向量缺乏显式的图像空间结构,且在不同具身之间维度和语义各异,这使得直接利用 VGMs 丰富的时空先验变得困难。末端执行器的可视化提供了一种替代方案,但并未指定机器人执行所需的完整关节构型。我们提出 Dream4ACT,一个专为跨具身联合视频-动作建模构建的世界模型。为了统一不同具身之间的动作表示,我们引入了一种共享视觉动作接口,称为“动作视图“(action views):它基于 URDF 的正运动学,从四个指定的虚拟相机渲染目标关节构型。这种共享的视觉表示既保留了具身特有的关节几何结构,又使观察序列和动作序列能够共享同一个视频自编码器和扩散 Transformer。通过掩码流匹配(masked flow matching),我们的模型通过改变对哪些未来序列进行扰动,即可在同一个联合训练的模型内支持前向动力学、逆向动力学以及联合观察-动作生成。为了从预测的动作视图中恢复可执行的动作序列,我们提出了一种无需训练的、受 URDF 约束的多视角恢复机制,无需学习任何具身专用的解码器。Dream4ACT 在 RoboTwin 2.0 上达到 88.98% 的平均成功率,在 TriWorldBench 上获得 65.66 的综合得分,证明了该视觉动作接口能够支持有效的闭环操作以及具有竞争力的动作条件多视角预测。

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