专访Ψ₀团队:用对方法,30小时真机数据也能练模型
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Ψ₀采用三阶段训练:先用829小时人类视频预训练学习语义和视觉表征,再用30小时真机数据训练动作头,最后微调适配任务。该方法通过优化训练方式而非单纯增加数据量,突破机器人数据瓶颈,在8个长程任务中成功率相比基线提升超40%。
AI 深度解读
背景
2026 年 7 月 13 日,RSS 2026 在悉尼开幕。如何突破机器人数据瓶颈成为具身智能领域的研究主线——有人扩大数据规模、有人寻找新数据来源、有人探索生成模型带来的数据增量。南加州大学 PSI Lab 的研究团队从另一角度出发:如果真机数据短期内无法增加,能否先改变数据的使用方式?他们提出的 Ψ₀ 基础模型,使用约 829 小时人类第一视角视频进行预训练,再利用约 30 小时真机遥操作数据完成机器人控制学习,在 8 个真实世界长程任务中相比公开基线取得超过 40% 的成功率提升。
核心内容
Ψ₀ 的设计核心在于重新定义人类数据与机器人数据的关系。团队认为,人类动作与机器人动作并非同一种“语言”——人手拥有数十个自由度,而机器人手部结构、关节空间、动力学约束完全不同。直接混合训练会让模型同时拟合两种差异巨大的动作分布,效率低下;且人类数据规模远大于稀缺的真机数据,混合训练易使机器人动作分布被淹没。基于此,论文提出三阶段训练流程:
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第一阶段:利用人类视频学习通用能力
模型使用约 829 小时 EgoDex 第一视角人类视频预训练,目标预测下一步人类动作。关键不在于学到具体动作轨迹,而是获取两类底层能力:- 任务语义:建立视觉、语言与任务间的对应关系,理解操作含义。
- 视觉表征:EgoDex 采用 Apple Vision Pro 采集的第一视角视频,视角与机器人头部摄像头高度一致,使模型提前学会如何在操作环境中观察。
团队强调,高质量视频不指分辨率,而是更准确的 3D 手部追踪信息(Apple Vision Pro 可直接获取手部及手指三维位置),避免了互联网视频后处理算法带来的误差。
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第二阶段:利用有限真机数据学习精准控制
冻结第一阶段训练好的 Backbone(基于 Qwen3-VL 的视觉语言模型),保留已学到的视觉表征和任务语义;在其上训练一个 Action Head(专用动作输出模块),将 Backbone 提取的视觉语言特征映射为机器人关节控制信号。该设计避免直接迁移人类动作轨迹,而是利用高层特征实现精准映射。消融实验显示:未经预训练的模型成功率仅约 20%,加入预训练后大幅提升。 -
第三阶段:专属任务遥操作数据微调
使用少量领域内遥操作数据微调动作专家,使模型快速适配全新长时序灵巧移动操作任务。论文设置 8 项真实场景任务,每项包含 3~5 个子技能(抓取、推拉、倾倒等),全部任务 30Hz 采样下超过 2000 步,属于典型长时序任务。
此外,Ψ₀ 还解决了三个工程挑战:
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视觉、语言与动作信息的充分融合:采用 MM-DiT(Multimodal Diffusion Transformer)作为 Action Head,借鉴 Stable Diffusion 3 的“双流”设计——视觉语言特征和动作特征分别通过各自网络,再通过 Joint Attention 融合,消融实验显示 MM-DiT 稳定优于传统 DiT。
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推理延迟导致人形机器人失衡:提出 Real-Time Chunking(实时动作块衔接),在训练阶段模拟延迟——随机遮挡当前动作序列前段,强迫模型仅根据后段动作预测下一步。使模型学会惯性衔接,减少碰撞,运行更流畅。
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全身控制的现实分工:采用分层控制架构,VLA 负责高层移动与操作决策,底层平衡和步态由独立 RL Controller(AMO)完成,不试图单模型解决所有问题。
关键要点
- 三阶段训练流程(人类视频预训练 → 真机数据后训练 → 专属微调)有效解决了人类与机器人动作分布不匹配、数据规模不对称的问题。
- 预训练阶段重点学习任务语义和视觉表征,而非具体人类动作轨迹,有利于迁移到机器人控制。
- MM-DiT Action Head 的双流结构比传统 DiT 更有效融合多模态信息。
- Real-Time Chunking 训练策略通过模拟推理延迟,实现了流畅的实时动作衔接,不影响任务成功率。
- 分层控制架构(VLA + RL Controller)是当前人形机器人的务实选择。
- Ψ₀ 在仅使用约 30 小时真机数据的情况下,在 8 个长程任务上相比公开基线获得超过 40% 的成功率提升。
意义与影响
Ψ₀ 的核心贡献并非提出全新概念,而是将三阶段训练、MM-DiT、Real-Time Chunking 组合成一套完整流程,在数据稀缺的现实条件下取得了竞争力结果。它没有挑战 Scaling 方向,而是将关注点从“一味扩大数据规模”转向“更好地利用现有数据”——即论文结论“scale the right data in the right way”的含义。
该研究对具身智能领域的启示包括:
- 数据质量(如 3D 手部追踪精度)比单纯数量更重要。
- 人类第一视角视频(尤其与机器人视角匹配的数据)具有很高的预训练价值。
- 模型架构和训练策略的优化(如双流设计、延迟模拟)可以弥补数据量的不足。
- 与魏松林的讨论进一步表明:当前世界模型与 VLA 路线的比较可能受基础模型规模差异影响;未来最有价值的数据是采集成本低、扩展容易的数据;魏松林坚定支持大模型路线,认为其统一流程能降低累积失败率并实现通用能力。
