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VLA-JEPA:让机器人学会动作如何改变世界

2026/07/08
·toolin小编

中关村学院 × 中科大 × 上交 × 东方理工提出 VLA-JEPA,把 VLA 模型与世界模型在潜在空间共融,仅用 13 条轨迹就能完成装配任务,LIBERO 达 97.2%,获 LeCun、谢赛宁转发。

VLA-JEPA:让机器人学会动作如何改变世界
VLA-JEPA:让机器人学会动作如何改变世界
2026/07/08

VLA-JEPA:让机器人学会动作如何改变世界

中关村学院 × 中科大 × 上交 × 东方理工提出 VLA-JEPA,把 VLA 模型与世界模型在潜在空间共融,仅用 13 条轨迹就能完成装配任务,LIBERO 达 97.2%,获 LeCun、谢赛宁转发。

一句话看懂为什么需要这种方法方法:把未来当监督,而不是输入实验结果LIBERO / LIBERO-PlusSimplerEnv:人类视频不是万能灵药真实机器人:失败后的二次抓取怎么用应用场景
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机器人数据采集贵、规模有限、任务覆盖窄,而互联网上的人类视频和无标签操作视频却极其丰富。怎么用海量人类视频帮 VLA 模型学会"动作如何改变世界"?来自中科大、北京中关村学院、上海交通大学、宁波东方理工学院的团队提出的 VLA-JEPA 给出了一个思路:不要再让模型在像素空间里追逐"未来帧",借鉴 Yann LeCun 的 JEPA 路线,在潜在表征空间中学习和预测世界状态的变化。

作为首个移植到 lerobot 框架的 VLA 与世界模型结合的工作,VLA-JEPA 经官方验证仅用 13 条轨迹就能完成简单装配任务,并获得了 LeCun 和谢赛宁在社交平台上的转发关注。

把人类视频和机器人演示统一到"潜在世界模型"的训练目标中。

一句话看懂

VLA-JEPA 是一个面向 VLA 模型的 JEPA 式预训练框架。当前观测经过 VLA 主干得到潜在动作 token,未来帧只通过目标编码器提供监督信号,模型需要在 Latent Space 中预测未来状态。

这套设计是为了解决过去 latent action 预训练的核心偏差:模型容易学到"像素变化",而不是"动作导致的状态转移"。尤其在互联网视频里,镜头移动、背景变化、无关物体运动可能比真正的操作信号更显眼,导致 latent action 退化成目标图像的压缩表示。

人类视频阶段用 latent world modeling 对齐损失;机器人数据阶段额外加动作预测损失。

为什么需要这种方法

理想情况下,latent action 应该捕捉的是"动作相关的状态转移语义"——物体被推动、抓取、移动后环境状态如何变化,而不是简单记录画面里哪些像素变了。VLA-JEPA 论文指出,现有 latent-action 预训练普遍存在四类问题:

  • 像素级目标让表示偏向外观:纹理、光照、背景、视角变化大、好预测,却和真正要控制的自由度关系弱
  • 真实视频放大无关运动噪声:镜头晃动、背景移动比操作信号更明显,latent action 被噪声运动主导
  • 信息泄漏让 latent action 退化:未来观测参与 action variable 学习时,模型只需把未来本身编码进去,语义上是空的
  • 多阶段训练流程太复杂:表示预训练 → latent action 对齐 → 策略模型,目标函数、数据分布、表示空间难以一致

方法:把未来当监督,而不是输入

VLA-JEPA 采用 Qwen3-VL 作为 VLM 主干,引入可学习的 latent action token 表示相邻状态间的转移。视频帧由 V-JEPA2 编码器映射到世界状态表示;预测器根据当前状态和 latent action 预测未来 latent state,并与目标编码器得到的未来状态对齐。

在有机器人动作标注的数据上,进一步接入基于 flow matching 的动作头,用于生成连续末端执行器轨迹。

分工很清晰:

  • 人类视频负责提供动态知识("动作如何改变世界")
  • 机器人轨迹负责把动态知识落到可执行动作上

训练流程也比多阶段 latent-action pipeline 更直接:先 JEPA 预训练,再微调动作头。

实验结果

论文在 LIBERO、LIBERO-Plus、SimplerEnv 和真实 Franka 桌面操作任务上评估。预训练用 Something-Something-v2 约 22 万个人类视频 + DROID 约 7.6 万条机器人演示;LIBERO 微调只用约 2000 条仿真专家演示;真实世界实验用三类任务共 100 条演示。

LIBERO / LIBERO-Plus

  • LIBERO:平均成功率 97.2%,在 Object 和 LIBERO-10 两个 suite 上拿到最高分。值得注意的是 OpenVLA-OFT、pi0.5 等强基线依赖大量机器人数据,而 VLA-JEPA 用更少的训练数据拿到接近甚至更高的平均表现
  • LIBERO-Plus(多扰动 OOD):7 个扰动维度中 5 个拿到最好结果,平均成功率 78.1%,明显高于 OpenVLA-OFT(69.6%)和 pi0-Fast(61.6)

说明 latent action 学到的不是单一视觉模板,而是更接近世界状态变化的表示——这正是鲁棒性的来源。

SimplerEnv:人类视频不是万能灵药

SimplerEnv 的结果给了一个现实提醒:在若干视觉匹配任务上,去掉人类视频后模型甚至更高。这表明 VLA-JEPA 的主要价值不是凭空生成新动作技能,而是在高质量机器人数据的基础上增强鲁棒性和稳定性。

真实机器人:失败后的二次抓取

真实世界实验用 FR3 机械臂 + Robotiq 2F-85 夹爪 + 三台 D435 摄像头。相较 pi0 与 pi0.5,VLA-JEPA 呈现一个有意思的现象:第一次抓取失败后,模型会重新打开夹爪并尝试二次抓取,对比模型没有稳定出现这一行为。

作者归因于人类视频里的"重复抓取知识"——人类操作中失败后调整再抓的片段更常见,而机器人演示数据通常不会刻意覆盖这种恢复行为。这是 VLA-JEPA 路线最有报道价值的地方:人类视频不一定直接教会机器人控制,但可能补足"如何补救"的常识。

真实 Franka 实验

怎么用

开源资源齐全:

  • arXiv:arxiv.org/abs/2602.10098
  • 代码:github.com/ginwind/VLA-JEPA
  • 项目主页:ginwind.github.io/VLA-JEPA/
  • Hugging Face:huggingface.co/ginwind/VLA-JEPA

应用场景

  • 机器人策略研究团队:用更少的机器人数据拿到接近甚至超过强基线的表现,特别适合数据采集成本高的长尾任务
  • VLA + 世界模型方向:首个移植到 lerobot 框架的结合工作,可作为 VLA-JEPA 路线的复现起点
  • 工业机械臂 / 桌面操作:失败后的二次抓取行为在真实生产环境里直接降低失败率
  • 人类视频利用研究:消融实验清楚展示了人类视频"补稳定性、不补新技能"的定位,可作为后续工作的基线

💡 提示:VLA-JEPA 并没有证明人类视频可以替代高质量机器人数据,它更清楚地说明了二者的分工——机器人数据提供可执行的动作 grounding,人类视频提供更广泛的世界动态经验。把人类视频当成"动作标签替代品"会失望,把它当成"世界动态先验"才能真正用起来。

项目地址:github.com/ginwind/VLA-JEPA

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