Robo-Dopamine 2.0:用于机器人操作的历史条件化与 OOD 感知过程奖励建模
Robo-Dopamine 2.0: History-Conditioned and OOD-Aware Process Reward Modeling for Robotic Manipulation
精选理由
帮助机器人学习更稳健地处理复杂、越界操作
AI 摘要
视觉-语言-动作(VLA)模型提升了机器人操作能力,但仍然容易受到累积误差、场景变化和偏离轨迹状态的影响。强化学习可以优化预训练的 VLA 策略,但稀疏的成功信号会阻碍探索,而人工设计的稠密奖励成本高且具有任务特异性。现有的学习式视觉奖励模型通常依赖静态的前后观察,导致时间歧义,并且在分布外(OOD)执行时,难以区分保持鲁棒性的变化与任务无效的失败。我们提出 Robo-Dopamine 2.0,这是一种具备历史感知和 OOD 感知能力的过程奖励模型,采用成对预测接口。它结合了:(1)历史条件化的成对奖励,在合成 OOD 查询中使用与来源对齐的参考面板,在在线查询中使用观测到的 rollout 历史,同时保留被查询的端点;以及(2)OOD 感知的有符号进展空间,用于表示有效进展、鲁棒性、失败和恢复。带有转换感知回放的 Signed-Hop Curriculum 先学习粗粒度的执行顺序,再进行细粒度的进展校准。我们还构建了一个 OOD 轨迹数据集和一个包含五类任务的基准。参考面板将平均视觉顺序一致性(VOC)从 0.967 提升到 0.986,并将 OOD 鲁棒 VOC 从 0.906 提升到 0.958。在相同的 400K 成对奖励预算下,带有 25% 回放的 Signed-Hop 训练达到 0.9872 的平均 VOC,而匹配样本池的随机打乱对照为 0.9858。在下游强化学习中,完整模型达到 86.8% 的平均 RoboTwin 成功率,并在真实世界插入任务中实现 71/80 次成功。