論文の概要: GeoMem-VLA: Internalizing 3D Scene Understanding into Temporal Memory for Vision-Language-Action Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.29866v1
- Date: Wed, 21 Oct 2026 15:23:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-23 09:50:43.258548
- Title: GeoMem-VLA: Internalizing 3D Scene Understanding into Temporal Memory for Vision-Language-Action Models
- Title(参考訳): GeoMem-VLA:ビジョン・ランゲージ・アクションモデルのための3次元シーン理解を時間記憶に内部化する
- Abstract要約: VLAフレームワークであるGeoMem-VLAを導入する。
推論では、ポリシーは過去の表現を検索し、現在の動作表現と融合してアクションを予測する。
現実世界の5つのタスクの中で、GeoMem-VLAは平均78.0%の成功を達成した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 12.76311540066132
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Geometric structure is essential for robotic manipulation and understanding the 3D world. Most VLA models rely on 2D representations of current observations, while geometry-aware approaches often require additional 3D information. However, geometry inferred independently from individual observations is often discarded rather than accumulated into a persistent task representation. Our key insight is that action generation needs a compact, task-relevant geometric abstraction that can be continuously updated, rather than a complete, renderable 3D reconstruction at every step. We introduce GeoMem-VLA, a VLA framework that internalizes explicit 3D supervision into dedicated geometric tokens and maintains them as temporal memory for action generation, without directly aligning the VLM's native visual embeddings with the teacher feature space. During training, a frozen geometry foundation model supervises learnable GeoPlan tokens through a geometric flow-matching objective over the current scene point map and future end-effector tracks. These tokens are integrated with the memory of observation representations, where historical information is retrieved, adaptively fused with current observations, and consolidated to retain event frames as the task progresses. At inference, the policy retrieves historical representations and fuses them with the current working representation to predict actions, without invoking the 3D teacher or explicitly reconstructing the scene. After benchmark-specific downstream adaptation, GeoMem-VLA achieves 98.9% average success on LIBERO and 91.10% / 91.24% on RoboTwin's clean/randomized settings. Across five real-world tasks, GeoMem-VLA achieves 78.0% average success. These results suggest that internalizing and remembering 3D scene understanding is a promising approach to robot control.
- Abstract(参考訳): 幾何学的構造は、ロボット操作と3D世界の理解に不可欠である。
ほとんどのVLAモデルは現在の観測の2次元表現に依存しているが、幾何学的なアプローチでは追加の3次元情報を必要とすることが多い。
しかし、個々の観測から独立して推測される幾何学は、永続的なタスク表現に蓄積されるのではなく、しばしば捨てられる。
私たちのキーとなる洞察は、アクション生成にはコンパクトでタスク関連の幾何学的抽象化が必要です。
我々は,VLMのネイティブな視覚的埋め込みと教師機能空間を直接整合させることなく,明示的な3次元監督を専用の幾何学的トークンに内部化し,それらを時間記憶として保持するVLAフレームワークであるGeoMem-VLAを紹介した。
凍結幾何基礎モデルでは、学習可能なGeoPlanトークンを、現在のシーンポイントマップと将来のエンドエフェクタトラック上の幾何学的フローマッチング目標を通じて監督する。
これらのトークンは、過去の情報が検索され、現在の観測と適応的に融合され、タスクが進行するにつれてイベントフレームを保持するために統合される観察表現の記憶と統合される。
推論時に、ポリシーは歴史的表現を検索し、現在の作業表現と融合し、3Dの教師を呼び出したり、シーンを明示的に再構築したりすることなく、アクションを予測する。
ベンチマーク固有の下流適応の後、GeoMem-VLAは平均98.9%をLIBEROで、91.10% / 91.24%をRoboTwinのクリーン/ランダム化設定で達成した。
現実世界の5つのタスクの中で、GeoMem-VLAは平均78.0%の成功を達成した。
これらの結果は,3次元シーン理解の内在化と記憶がロボット制御における有望なアプローチであることを示唆している。
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