τ0-WM:最大规模预训练的开源具身世界模型来了
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2026-06-01 00:41:39
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henry 发自 凹非寺

量子位 | 公众号 QbitAI

具身智能火了快两年,现在,终于有团队富裕到拿真机数据去砸预训练了。

而且一砸,就是17800小时

这是啥概念?差不多相当于一台机器人,连续两年、一天24小时不停地被人类遥操作。

当所有人都以为真机数据是奢侈品,难以scaling,只能放在最后的微调阶段时。

刚刚,上海创智学院副教授、智元机器人首席科学家罗剑岚带队,发布全球最大规模的开源预训练具身世界模型——

τ0-World Model(τ0-WM)

整个τ0-WM参数量达到5B,预训练数据规模高达约3万小时。其中,真机遥操作数据第一次成了绝对主力,占到了1.78万小时。

而3万小时的预训练数据,是目前全球开源预训练具身世界模型中最大的。

τ0-WM不仅能像其他世界模型那样预测未来画面、生成动作。

更重要的是,它还结合了测试时计算(Test-Time Computation),让机器人在执行前对多个候选动作进行排序,选出最优方案,质量不够就调用模拟器修正后再执行。

基于这套方法;τ0-WM在四个长程精细操作任务,包括Toolbox(工具收纳)、School Bag(书包装物)、Badminton(羽毛球装盒)和Faucet(水管接头对接)的平均成功率超过了对标π0.5和Fast-WAM。

可以说,罗剑岚团队此前在后训练方面的持续投入,不仅攒出了足够规模的真机数据,也攒出了把这些数据用于大规模预训练的经验。

预训练和后训练这两条线,终于对齐了。

提议、模拟、评估,然后行动

过去几年,驱动机器人实现感知与控制的主流范式,大多是一种反应式的端到端策略:

神经网络看到画面,立刻输出动作。

这种类似于人类“条件反射”的方式,在抓取、放置等标准任务里已经非常成功。

但就像人类其实并不完全依赖肌肉记忆一样,机器人在面对接触密集、长程跨度、或者存在严重遮挡的复杂操作时,单纯依靠“看见场景就输出动作”的方式,也很容易导致不可逆的错误。

很多时候,一步错,后面可能就全错了。

所以,和许多世界模型方法一样,τ0-WM选择让机器人在行动之前,先在脑子里“想象”一下:

如果自己执行了这个动作,未来会发生什么,环境会怎么变化。

但τ0-WM特别的地方在于,它不只“想一次”。

为了让机器人能够三思而后行,研究引入了Test-Time Computation(测试时计算),让机器人在真正执行前,可以多花一点时间,在内部“虚拟沙盘”里并行想象很多次,反复比较,甚至主动纠错。

也就是说,τ0-WM让机器人不再只是看到画面就立刻出手,而是像人一样,先在脑子里盘一遍哪种路线更靠谱,再决定真正怎么做。

某种程度上,这其实是在让机器人学会一种“慢思考”。

具体来说,τ0-WM的在线推理,分成三步。

第一步,提议。

首先,视频动作模型(VAM)会根据当前多视角观测、语言指令以及机器人状态,一次性采样出多组候选动作,同时生成对应的模糊未来画面。

这相当于机器人先在脑子里快速闪过几种可能的做法。

第二步,推演。

其次,动作条件视频模拟器会针对每组候选动作,进一步生成对应的多视角未来画面。

之所以是多视角,是因为真实机器人操作里,正面视角经常会被机械臂或物体挡住,所以模型必须还能“脑补”侧面、顶部等其他视角下的未来状态,才能真正判断动作后果。

第三步,评估与修正。

最后,系统会先用RCS(Re-denoising Consistency Score)给动作打分:把候选动作重新加噪,再丢回模型重新去噪,观察重建误差。

误差越小,说明这个动作越接近模型训练时学到的高质量动作分布,也越靠谱。

但如果最优动作的分数依然不够高,就会触发第二层机制LAR(Low-quality Action Rectification)。

系统会把所有候选动作送进视频模拟器,预测对应未来状态以及任务进度,挑出“任务推进效果最好”的未来画面,再让VAM基于这个“最优未来”重新生成动作。

最终,模型基于这三步走,输出最好的动作。

值得一提的是,虽然很多世界模型在训练时也会预测未来,但部署时为了推理速度,往往会把未来预测模块直接去掉。

τ0-WM则坚持在推理阶段保留“显式未来想象”,并把这些未来画面真正用于后续动作的打分、筛选与修正。

也就是说,对τ0-WM而言,“想象未来”不是训练技巧,而是机器人做决策的一部分。

在这三阶段pipeline背后,τ0-WM主要由两个共享视频扩散backbone组件驱动:

负责“提议动作”的VAM,以及负责“沙盘推演”的动作条件视频模拟器。

前者基于Wan2.2-5B视频生成模型,同时输出未来视频latent和动作chunk;后者则专门负责评估未来状态和任务进度。

而在训练阶段,三类不同来源的数据,也通过modality-specific supervision masks被统一揉进了同一个体系:

有动作标签的数据,同时训练视频与动作;没有动作标签的数据,则只训练视频分支。

3万小时预训练数据

接下来,就到了τ0-WM这次最夸张、也最“重资产”的部分:训练数据

这近3万小时的预训练数据,不只刷新了开源具身世界模型的规模纪录,更重要的是,它正在打破行业对具身智能数据金字塔的固有认知。

整个τ0-WM的训练数据,主要由三部分组成,而且每一类数据的角色都不一样。

第一类,是真机遥操作数据,总量17800小时。

这部分数据来自双臂机器人、多视角采集,而且动作空间和真实部署环境完全对齐。

某种程度上,它也是整个数据体系里“最贵”的部分。

因为真机采集不仅慢,还特别吃人力和硬件资源。但与此同时,它也是质量最高的数据。

这批数据提供了最核心的动作监督信号,可以说是τ0-WM敢做大规模预训练的真正根基。

第二类,是6500小时的UMI数据

简单来说,UMI(Universal Manipulation Interface)是一种不依赖特定机器人平台的数据采集方式。

相比真机遥操作,它覆盖的物体种类和操作场景会丰富很多。但问题也很明显,它的动作空间,并不完全等同于真实机器人部署时的动作空间。

所以在τ0-WM中,UMI数据更像是在补“行为多样性”。

它不一定最精准,但能让模型见过更多操作方式、更多物体、更多长尾场景。

第三类,则是3000小时的人类第一视角EgoCentric数据

这部分数据的采集成本最低,但覆盖范围却最大。

里面会包含大量长尾交互行为,以及很多机器人暂时很难专门采集到的真实场景。

不过,它有一个问题:没有机器人动作标签。

也就是说,模型只能“看”,不能直接学“机器人该怎么动”。因此,这部分数据只参与视频分支训练,不参与动作预测。

它更像是在帮助模型学习:物体会怎么运动,人与环境会怎么交互,场景状态会如何变化。

看到这里,其实会冒出一个很自然的问题:

既然人类视频没有动作标签,UMI的数据格式又和真机动作空间不完全一致,那模型到底怎么把它们一起训进去?

τ0-WM这里用了一个很巧的设计——Modality-specific supervision masks(模态特定监督掩码)。

简单来说,对于有动作标签的数据,就同时训练视频和动作,没有动作标签的数据,就把动作部分mask掉,只训练视觉分支。

这样一来,不同来源、不同模态、不同动作空间的数据,就第一次被真正揉进了同一个预训练体系里。

实验结论

在实验部分,团队最核心想验证的一件事,其实就是:

Test-Time Computation(测试时计算),到底有没有用。

抽纸巾放进盒子捡笔放进盒子两个任务上,这两个任务在3万小时预训练数据中从未出现过,属于模型完全没见过的新任务。

研究采用了比常规做法更严格的评测标准,不允许重试,单次机会,20轮取平均。

结果表明,不加测试时计算时,裸策略平均成功率只有43%。加入第一层RCS动作筛选后,提升到50%。

再叠加LAR模拟器修正之后,最终来到60%。提升最明显的是更难的Pen→Box任务,成功率直接从30%拉到了50%。

此外,研究还专门对比了其他测试时引导方法。同样条件下,Classifier-Free Guidance(CFG)成功率只有20%,Action Coherence Guidance(ACG)为38%,τ0-WM则达到60%。

这里最关键的区别就来自之前提到的,CFG和ACG,本质上还是在检查“动作本身是否连贯”。

而τ0-WM评估的,则是:

“这个动作做完之后,未来世界会变成什么样,任务有没有真的往前推进。”

也就是说,前者关注的是动作空间内部的一致性。

而后者,开始真正把“未来后果”纳入了决策。

(其余实验细节可参考论文)

数据金字塔,要变样了

如果放到整个具身智能行业的数据路线里看,τ0-WM这次真正特别的地方,其实会更明显。

过去,具身行业的数据体系一直像一个很典型的金字塔。

最底层,是互联网视频数据。

规模最大、最便宜,但没有机器人动作标签,只能让模型学一些通用视觉和世界变化规律。

再往上一层,是仿真数据。

机器人终于开始“动起来”了,但问题在于,仿真和真实物理世界之间,始终隔着一道巨大的sim2real gap。

而金字塔最顶层,则是真机遥操作数据。质量最高,动作空间和真实部署完全一致,但行业过去的普遍认知一直是:

太贵、太少、根本不可能scale。

所以大多数团队,都会把真机数据留到最后微调阶段再用。

但今年,一个新的变化开始出现了,Ego-Centric第一视角数据突然崛起。

大家开始意识到,人类第一视角视频虽然没有机器人动作标签,但它天然包含了大量真实世界里的交互过程、物体变化和长尾操作。

于是整个行业,开始集体all in Ego数据。

某种程度上,Ego-Centric正在变成数据金字塔里的“新中层”,比互联网视频更接近真实交互,又比真机数据便宜得多。

但问题是,绝大多数团队做到这里,其实就停下来了,因为大家仍然默认真机数据依然贵到不可能成为预训练主体。

但τ0-WM第一次把这个逻辑反过来了。

他们一边引入Ego-Centric数据,一边直接用17800小时真机遥操作数据给预训练打底。

这件事也不是突然发生的。

回看罗剑岚团队过去一年多的工作,会发现一条非常清晰的主线,他们搭的不是单点模型,而是一整套真实世界数据飞轮。

2026年1月,SOP搭起了规模化的真机数据采集和回流基础设施。

2026年4月,LWD把大规模强化学习引入具身VLA的后训练,构建了部署即训练的数据飞轮,机器人跑得越多,回流数据越多,模型越强,又能跑更多任务。失败轨迹也第一次被系统性纳入学习。

而当真机交互数据积累跨过某个临界点之后,一件以前没人敢想的事,就自然发生了:

真机数据终于开始从“后训练耗材”,变成“预训练燃料”。

直到这里,具身智能里的“预训练—真机部署—数据回流—再预训练”这条链路,才第一次真正开始跑通。

项目网站:https://finch.agibot.com/research/tau0-wm

项目github:https://github.com/sii-research/tau-0-wm

模型huggingface:https://huggingface.co/sii-research/tau-0-wm

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