导读

视觉语言动作模型(VLA)推理延迟高,是制约真实机器人闭环实时控制的关键瓶颈。现有 VLA 推理流程中,视觉编码与动作去噪各占用近一半延迟,流匹配类模型多步去噪会进一步拉高控制周期。本文介绍 Real-Time VLA Flash,基于投机推理思路设计双路径推理框架,以小幅任务成功率损失换取推理延迟大幅下降,适配真机低时延控制需求

核心设计

两条路径:Full path 使用原始 VLA 完整推理;Flash path 则由轻量 draft model 先生成 action chunk,再由原始模型验证。draft model 110M 参数,远小于原始 VLM + Action Expert 3.3B 参数。

1Real-Time VLA Flash full path flash path

验证阶段并不是证明 draft trajectory target trajectory 完全相同,而是沿 noise -> draft action 的线性插值路径检查主模型速度场是否兼容。若前缀动作的 L2 距离低于阈值,就接受这段 draft prefix

简言之:小模型提案,大模型裁决。

Fallback 机制

flash path 在精细阶段可能失败。例如 bowl-to-plate 任务中,前半段移动可以较粗,但最后放置必须精确;如果继续走 flash path,轨迹可能漂移到 plate edge

2phase-aware fallback 在关键阶段回到 full path

因此论文加入 phase-aware fallback:当接收 step 0,或检测到夹爪状态切换时,回退到 full path。为了缓解长任务漂移,还会周期性强制执行 full-path refresh

实验结果与讨论

3LIBERO 仿真中 FLASH+Triton 达到 3.04x 加速。

  • Torch-π0: SR 94.1latency 58.0ms/Act 5.0ms
  • Triton-π0: SR 94.2latency 39.7ms1.46x
  • FLASH-π0: SR 93.4latency 34.9ms1.66x
  • FLASH+Triton-π0: SR 93.8latency 19.1ms/Act 1.9ms3.04x

速度提升明显,但不是免费午餐:FLASH+Triton 相比 Torch-π0 的平均成功率下降 0.3 个点。平均约三分之二的 re-planning rounds 可以走 flash path,验证通过的 draft prefix 大约覆盖 8 9 个动作。

4UR5 传送带真机实验,实时性直接影响任务能否完成。

这篇工作也有局限:只评估了一个 π0 模型,仿真主要集中在 LIBEROTriton 优化不是本文核心贡献,但对最终加速数字影响很大;此外,这里的 speculative 与语言模型 token exact match 不同,更准确地说是速度场兼容性验证。

Real-Time VLA Flash 的价值在于把 VLA 推理改造成小模型提案、大模型验证、关键阶段回退的实时控制路径,用轻微成功率代价换取显著延迟下降。

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