While vision-language-action models (VLAs) have shown promising robotic behaviors across a diverse set of manipulation tasks, they achieve limited success rates when deployed on novel tasks out of the box. To allow these policies to safely interact with their environments, we need a failure detector that gives a timely alert such that the robot can stop, backtrack, or ask for help. However, existing failure detectors are trained and tested only on one or a few specific tasks, while generalist VLAs require the detector to generalize and detect failures also in unseen tasks and novel environments. In this paper, we introduce the multitask failure detection problem and propose SAFE, a failure detector for generalist robot policies such as VLAs. We analyze the VLA feature space and find that VLAs have sufficient high-level knowledge about task success and failure, which is generic across different tasks. Based on this insight, we design SAFE to learn from VLA internal features and predict a single scalar indicating the likelihood of task failure. SAFE is trained on both successful and failed rollouts and is evaluated on unseen tasks. SAFE is compatible with different policy architectures. We test it on OpenVLA, $\pi_0$, and $\pi_0$-FAST in both simulated and real-world environments extensively. We compare SAFE with diverse baselines and show that SAFE achieves state-of-the-art failure detection performance and the best trade-off between accuracy and detection time using conformal prediction. More qualitative results and code can be found at the project webpage: https://vla-safe.github.io/


翻译:尽管视觉-语言-动作模型(VLAs)在多样化操作任务中展现出有前景的机器人行为,但在部署到未见任务时其成功率仍有限。为确保这些策略能与环境安全交互,我们需要一种故障检测器来及时发出警报,使机器人能够停止、回退或请求协助。然而,现有故障检测器仅在单一或少量特定任务上进行训练和测试,而通用型VLAs要求检测器能够泛化至未见任务和新环境中的故障检测。本文提出了多任务故障检测问题,并针对VLAs等通用机器人策略提出了SAFE故障检测器。我们分析了VLA特征空间,发现VLAs具备关于任务成功与失败的充分高层知识,且这些知识在不同任务间具有通用性。基于此洞见,我们设计SAFE从VLA内部特征中学习并预测表征任务失败可能性的单一标量。SAFE在成功与失败的执行轨迹上进行训练,并在未见任务上进行评估。该方法兼容不同策略架构,我们在仿真和真实环境中对OpenVLA、π₀及π₀-FAST模型进行了广泛测试。通过与多种基线方法比较,表明SAFE实现了最先进的故障检测性能,并利用共形预测在准确率与检测时间之间达到最佳平衡。更多定性结果与代码详见项目网页:https://vla-safe.github.io/

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
18+阅读 · 2023年9月2日
Conditional Prompt Learning for Vision-Language Models
Arxiv
13+阅读 · 2022年3月10日
VIP会员
相关资讯
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员