Vision-Language-Action (VLA) models have recently enabled robotic manipulation by grounding visual and linguistic cues into actions. However, most VLAs assume the Markov property, relying only on the current observation and thus suffering from temporal myopia that degrades long-horizon coherence. In this work, we view motion as a more compact and informative representation of temporal context and world dynamics, capturing inter-state changes while filtering static pixel-level noise. From this perspective, HiF-VLA equips a motion-centric world model for the VLA, enabling agents to reason about temporal dynamics for future evolution during action generation. Building on this idea, we propose HiF-VLA (Hindsight, Insight, and Foresight for VLAs), a unified framework that leverages motion for bidirectional temporal reasoning. HiF-VLA encodes past dynamics through hindsight priors, anticipates future motion via foresight reasoning, and integrates both through a hindsight-modulated joint expert to enable a ''think-while-acting'' paradigm for long-horizon manipulation. As a result, HiF-VLA surpasses strong baselines on LIBERO-Long and CALVIN ABC-D benchmarks, while incurring negligible additional inference latency. Furthermore, HiF-VLA achieves substantial improvements in real-world long-horizon manipulation tasks, demonstrating its broad effectiveness in practical robotic settings.


翻译:视觉-语言-动作(VLA)模型近期通过将视觉和语言线索映射为动作,实现了机器人操控能力。然而,大多数VLA模型假设马尔可夫性质,仅依赖当前观测,因而受限于时间短视,导致长时域连贯性下降。本文提出将运动视为时间上下文和世界动态的更紧凑且信息丰富的表征,在过滤静态像素级噪声的同时捕捉状态间变化。基于此视角,HiF-VLA为VLA配备以运动为中心的世界模型,使智能体在动作生成过程中能够推理时间动态以预测未来演化。基于这一思想,我们提出HiF-VLA(面向VLA的回顾、洞察与前瞻),一种利用运动实现双向时间推理的统一框架。HiF-VLA通过回顾先验编码过去动态,借助前瞻推理预测未来运动,并通过回顾调制联合专家整合二者,为长时域操控实现“边思考边行动”范式。实验结果表明,HiF-VLA在LIBERO-Long和CALVIN ABC-D基准测试中显著超越强基线方法,且仅引入可忽略的额外推理延迟。此外,HiF-VLA在真实世界长时域操控任务中取得实质性提升,验证了其在实际机器人场景中的广泛有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

视觉-语言-动作模型解析:从模块构成到里程碑与挑战
专知会员服务
17+阅读 · 2025年12月17日
面向具身操作的高效视觉–语言–动作模型:系统综述
专知会员服务
26+阅读 · 2025年10月22日
视觉-语言-动作(VLA)模型的前世今生
专知会员服务
21+阅读 · 2025年8月29日
视觉语言动作模型:概念、进展、应用与挑战
专知会员服务
19+阅读 · 2025年5月18日
VILA-U:一个融合视觉理解与生成的统一基础模型
专知会员服务
21+阅读 · 2024年9月9日
绝对干货!NLP预训练模型:从transformer到albert
新智元
13+阅读 · 2019年11月10日
【泡泡图灵智库】密集相关的自监督视觉描述学习(RAL)
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2018年10月6日
视觉里程计:起源、优势、对比、应用
计算机视觉life
18+阅读 · 2017年7月17日
国家自然科学基金
1+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
0+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
4+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
51+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
3+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
2+阅读 · 6月21日
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
8+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
10+阅读 · 6月17日
相关基金
国家自然科学基金
1+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
0+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
4+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
51+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员