在机器人操作任务中,视觉-语言-动作(VLA)模型在处理长时间跨度的复杂任务时,其表现严重依赖于记忆系统的容量与组织效率。现有的记忆增强架构大多采用线性或扁平化的存储方式,缺乏针对操作类别的结构先验和层次化组织,导致经验检索效率低下,难以泛化到未见过的复杂任务组合。为解决这一问题,研究团队从人类经验的分层组织方式中汲取灵感,提出了ECHO(Experience Consolidation and Hierarchical Organization)框架,一种运行在连续分层空间中的新型记忆系统。
ECHO的核心创新在于利用双曲自编码器将VLA模型的隐藏状态映射到双曲空间。双曲空间具有天然的分层结构,可以高效地表示树状层次关系。通过引入双曲度量标准和蕴含约束机制,经验向量被组织成一棵语义记忆树,支持自上而下的高效检索。与此同时,背景整合机制通过几何插值和结构分裂不断优化记忆树的结构,甚至能够在连续空间中合成虚拟记忆,使得模型能够灵活地适应新场景。该框架被集成到了π0基础模型中,后者是一种通用的机器人操作基础模型。
在LIBERO基准测试以及初步的实物实验中,ECHO展现了显著的性能提升。特别地,在LIBERO-Long任务上,相比于原始的π0基线,ECHO将执行成功率绝对提高了12.8%。此外,在跨套件未见过的长时域任务组合上,模型的组合泛化能力也得到了明显改善。这一工作为VLA模型在复杂、动态环境中的长期记忆与泛化能力开辟了新的路径,有望推动机器人在真实世界中的自主操作水平迈向新的台阶。