FutureNav
Tsinghua University·Pengcheng Laboratory·HKUST (Guangzhou)·Xiaomi EV·National University of Singapore · 2026-06
VLA导航4B·8B离散token
将在VLM隐状态上联合学习动作预测、逆·正向动力学和未来空间状态生成的world-action建模引入VLN,推理时只用策略头以保持速度。
论文
FutureNav: Unified World-Action Modeling for Vision-and-Language NavigationarXiv 2606.30367
概述
- 分类
- 导航
- 类型
- VLA
- 发布
- 2026-06
- 机构
- Tsinghua University·Pengcheng Laboratory·HKUST (Guangzhou)·Xiaomi EV·National University of Singapore
- 权重公开
- 部分
- 参数
- 4B·8B (以Qwen3-VL-4B·8B主干计;HF FutureNav-4B-Base含VGGT·头共5.48B,8B总量未公开)
架构
- 主干LLM
- Qwen3-VL-4B / 8B
- 视觉编码器
- Qwen3-VL视觉编码器(冻结) + VGGT空间编码器(冻结)
- 动作头
- 离散文本动作 (STOP·MOVE_FORWARD·TURN_LEFT·TURN_RIGHT) (离散token)
- 动作块
- 无 (单步)
- 控制频率
- 未公开
- 架构原文摘要
- Qwen3-VL-4B/8B(视觉塔冻结) + 冻结VGGT空间编码器(中间层token,每patch 2048维 → RMSNorm·2层MLP merger,以α=0.2加到视觉token上) → LLM隐状态上接4个头(自回归动作策略、逆动力学分类、正动力学MLP、未来空间特征生成);推理仅用策略头,每步1个离散文本动作(STOP·MOVE_FORWARD·TURN_LEFT·TURN_RIGHT)
训练
- 预训练加速器
- 未公开
- 预训练时长
- 未公开
- 预训练步数·批量
- 未公开
- GPU·TPU-小时
- 未公开
- 微调
- 不适用 (从Qwen3-VL开始的单一导航训练阶段;加速器·时间未公开)
- 数据类型
- 仿真·合成
- 数据规模
- VLN-CE专家轨迹约2.43M样本(R2R-CE 631K + RxR-CE 1.80M,'0K'设置);完整设置额外加入ScaleVLN·DAgger rollout外部数据10,457K(4B)/10,435K(8B)
- 主要数据集
- R2R-CE;RxR-CE;ScaleVLN;DAgger rollout
- 任务·评估
- R2R-CE val-unseen SR 65.4%·SPL 61.3·NE 4.24(4B全部数据;8B 64.3%·60.3), RxR-CE SR 60.9%·SPL 52.8·nDTW 68.0(8B SR 63.9%·SPL 54.8);无外部数据的0K设置4B R2R SR 55.1%;真机Go2零样本(未报告定量数值)
- 机器人
- Go2四足(远程操作,D435i RGB相机);仿真VLN-CE智能体
推理
- 推理设备·速度
- 真实机器人在H20 GPU服务器上远程推理(流式传输Go2相机RGB,每步返回1个底层动作);延迟·Hz·内存未公开
- 推理显存
- 未公开
- 权重 bf16(计算)
- 16 GB
- 运行位置
- 远程服务器 (H20)
强化学习与底盘
- 强化学习
- 未使用 · 监督学习(交叉熵·MSE);DAgger rollout仅用作训练数据
- 底盘控制
- 四足 (离散移动动作) · 策略每步输出1个离散动作(停止·前进·左/右转) → 远程服务器转发给Go2执行(底层控制未注明)
备注
- 核心特点
- 将在VLM隐状态上联合学习动作预测、逆·正向动力学和未来空间状态生成的world-action建模引入VLN,推理时只用策略头以保持速度。以单目RGB·4B主干取得R2R-CE SR 65.4%·RxR-CE SR 60.9%,超过7B级JanusVLN(R2R 60.5%)等已有VLN模型。
- 备注
- 训练硬件·时间·步数·批量·lr均未公开。HF llxs/FutureNav仅公开FutureNav-4B-Base(11.7 GB),8B·训练脚本·训练数据未公开(README TODO)。实机仅有演示,无定量结果。外部数据列(10457K等)的构成正文未说明。
- 核验
- 已反映修正
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