Motus

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AI 解读 由 AI 自动生成,仅供参考

Motus 是一款统一的潜在动作世界模型,旨在为机器人赋予更强大的感知、决策与行动能力。它巧妙整合了现有的预训练大模型与丰富的运动信息,通过独特的“混合变压器(MoT)”架构,将理解、动作执行和视频生成三大专家模块融为一体。

针对传统机器人模型难以灵活切换任务模式、动作学习不够精细的痛点,Motus 引入类 UniDiffuser 调度器,支持在世界模型、视觉 - 语言 - 动作模型及视频生成等多种模式间自由切换。其核心技术亮点在于利用光流技术学习“潜在动作”,并通过三阶段训练流程与六层数据金字塔,从像素级提取细微的动作变化,实现了大规模的动作预训练。在 RoboTwin 2.0 仿真测试中,其平均任务成功率高达 87.02%,显著优于同类主流模型。

Motus 主要面向机器人领域的研究人员与开发者,特别是那些致力于探索具身智能、多模态大模型应用以及需要高性能仿真训练的专业团队。由于推理和训练对显存要求较高(推荐 RTX 5090 或 A100/H100 等专业显卡),它更适合具备一定算力基础的技术用户进行二次开发、算法研究或复杂场景的模型部署。

使用场景

某具身智能研发团队正在为仓储物流机器人开发一套能同时理解指令、规划动作并预测执行结果的通用控制系统。

没有 Motus 时

  • 模型割裂严重:团队需分别维护视觉语言模型(VLM)、动作策略模型和视频生成模型,导致系统架构臃肿,多模型间的数据对齐与协同推理极其困难。
  • 动作泛化能力弱:传统方法难以从有限的示教数据中提取像素级的细微动作差异,机器人在面对未见过的货物摆放或光照变化时,成功率大幅下降。
  • 训练数据利用率低:缺乏统一的潜在动作空间,无法有效融合大规模异构数据(如不同机器人采集的轨迹),导致多任务联合训练效果不佳,平均成功率难以突破 70%。
  • 推理模式僵化:系统无法灵活切换“正向预测”与“逆向推导”模式,当需要反推“如何达成目标状态”时,必须重新训练专用的逆动力学模型。

使用 Motus 后

  • 统一架构集成:Motus 通过混合专家(MoT)架构将理解、动作和视频生成三大能力整合进一个约 8B 参数的统一模型中,大幅简化了部署流程并实现了端到端的协同推理。
  • 潜在动作增强泛化:利用光流技术学习像素级“增量动作”,Motus 能从海量数据中提取共享的运动规律,使机器人在复杂随机环境下的任务成功率提升至 87.02%。
  • 大规模数据预训练:借助六层数据金字塔和三阶段训练流程,Motus 高效融合了多源异构数据,显著提升了模型在 50 种不同仓储任务中的零样本适应能力。
  • 灵活模式切换:依托 UniDiffuser 风格的调度器,开发者可随时让 Motus 在“世界模型预测”、“视觉 - 语言 - 动作控制”及“视频生成”等多种模式间无缝切换,无需额外训练。

Motus 通过构建统一的潜在动作世界模型,彻底打破了感知、决策与生成的壁垒,让机器人真正具备了像人类一样“看懂、想通、做对”的通用智能。

运行环境要求

操作系统
  • 未说明
GPU
  • 必需 NVIDIA GPU
  • 推理模式:预编码 T5 需 >24GB 显存 (推荐 RTX 5090),无预编码 T5 需 ~41GB 显存 (推荐 A100/H100/B200)
  • 训练模式:需 >80GB 显存 (推荐 A100 80GB/H100/B200)
  • 安装指令指定 CUDA 12.8
内存

未说明

依赖
notes该项目是一个统一的潜在动作世界模型,总参数量约 8B。使用前需通过 Hugging Face 下载多个基础模型检查点(包括 Wan2.2-5B 和 Qwen3-VL-2B)及 Motus 专用检查点。支持 RoboTwin 2.0 仿真数据及真实世界机器人数据格式。建议使用 conda 管理环境,并严格按照文档配置模型路径。
python3.10
torch==2.7.1
torchvision==0.22.1
flash-attn
lerobot==0.3.2
Motus hero image

快速开始

Motus:统一的潜在动作世界模型

主页 Hugging Face arXiv
飞书 微信 许可证

目录

概述

Motus 是一种 统一的潜在动作世界模型,它利用现有的预训练模型和丰富、可共享的动作信息。Motus 引入了 Transformer 混合体(MoT) 架构,以整合三个专家(理解、动作和视频生成),并采用 UniDiffuser 风格调度器,实现不同建模模式之间的灵活切换(世界模型、视觉-语言-动作模型、逆动力学模型、视频生成模型以及视频-动作联合预测模型)。Motus 进一步利用 光流 来学习 潜在动作,并采用 三阶段训练流程六层数据金字塔,从而提取像素级的“动作增量”,并支持大规模动作预训练。

组件 基础模型 参数量
VGM(视频生成模型) Wan2.2-5B ~5.00B
VLM(视觉-语言模型) Qwen3-VL-2B ~2.13B
动作专家 - ~641.5M
理解专家 - ~253.5M
总计 - ~8B

关键结果(RoboTwin 2.0 模拟。 在每个任务中使用 50 个干净数据和 500 个随机化数据条目,我们将所有 50 个任务的数据合并进行多任务训练。):

  • 87.02% 的平均成功率(比 X-VLA 高 15%,比 π₀.₅ 高 45%)

更新

  • [2025-12-16] Motus 初始发布,包含预训练检查点和训练代码。
  • [2025-12-20] 简单的 RoboTwin 推理
  • [2025-12-24] 支持 LeRobotDataset 格式
  • [2025-12-24] 优化的训练脚本
  • [2025-12-26] 支持 MultiLeRobotDataset 格式
  • [2025-12-27] RoboTwin 原始数据转换
  • [2025-12-27] 三视角图像拼接脚本

我们欢迎社区成员帮助维护和扩展 Motus。欢迎加入 Motus 社区,共同贡献!

要求

模式 显存 推荐显卡
推理(使用预编码 T5) > 24 GB RTX 5090
推理(不使用预编码 T5) ~ 41 GB A100 (40GB) / A100 (80GB) / H100 / B200
训练 > 80 GB A100 (80GB) / H100 / B200

安装

# 克隆仓库
git clone https://github.com/thu-ml/Motus.git
cd Motus

# 创建 conda 环境
conda create -n motus python=3.10 -y
conda activate motus

# 安装 torch(cuda12.8)
pip install torch==2.7.1 torchvision==0.22.1 --index-url https://download.pytorch.org/whl/cu128

# 安装 flash 
pip install flash-attn --no-build-isolation

# 安装 Motus 依赖
pip install -r requirements.txt

# (可选)安装 lerobot 依赖
pip install --no-deps lerobot==0.3.2
pip install -r requirements/lerobot.txt

模型检查点

我们为不同的用例提供了多个检查点:

模型 用例 描述 检查点路径
Motus_Wan2_2_5B_pretrain 预训练 / VGM 主干 第一阶段 VGM 预训练检查点 motus-robotics/Motus_Wan2_2_5B_pretrain
Motus 微调 第二阶段潜在动作预训练检查点 motus-robotics/Motus
Motus_robotwin2 推理 / 微调 第三阶段 RoboTwin2 微调检查点 motus-robotics/Motus_robotwin2

下载检查点:

# 创建预训练模型目录
mkdir -p pretrained_models

# 下载 Motus 检查点
huggingface-cli download motus-robotics/Motus_Wan2_2_5B_pretrain --local-dir ./pretrained_models/Motus_Wan2_2_5B_pretrain
huggingface-cli download motus-robotics/Motus --local-dir ./pretrained_models/Motus
huggingface-cli download motus-robotics/Motus_robotwin2 --local-dir ./pretrained_models/Motus_robotwin2

# 下载基础模型
huggingface-cli download Qwen/Qwen3-VL-2B-Instruct --local-dir ./pretrained_models/Qwen3-VL-2B-Instruct
huggingface-cli download Wan-AI/Wan2.2-TI2V-5B --local-dir ./pretrained_models/Wan2.2-TI2V-5B

在您的特定机器人配置文件中更新配置路径(例如 configs/robotwin.yamlconfigs/ac_one.yaml 或其他机器人配置文件):

model:
  wan:
    checkpoint_path: "./pretrained_models/Motus_Wan2_2_5B_pretrain"
    config_path: "./pretrained_models/Motus_Wan2_2_5B_pretrain"
    vae_path: "./pretrained_models/Wan2.2-TI2V-5B/Wan2.2_VAE.pth"
  vlm:
    checkpoint_path: "./pretrained_models/Qwen3-VL-2B-Instruct"
    config_path: "./pretrained_models/Qwen3-VL-2B-Instruct"

数据格式

Motus 支持三种类型的数据集,并具有特定的目录结构,以实现最佳的训练和推理效果。

📖 查看详细指南: 数据格式指南

快速概览:

  • RoboTwin 2.0:带有干净/随机化划分的模拟数据
  • 真实世界:AC-One、Aloha-Agilex-2 机器人数据

数据转换工具:

运行推理

📖 查看详细指南: 推理指南

  • RoboTwin 2.0评估设置
  • 真实世界:无需机器人环境的最小化推理

训练

Motus 遵循 三阶段训练流程

阶段 数据 训练
预训练基础模型 第1层:网络数据 VGM 和 VLM
第1阶段(VGM 训练) 第2层:第一人称视角的人类视频
第3层:合成数据
第5层:多机器人任务轨迹
仅 VGM
第2阶段(Motus 预训练) 第2层:第一人称视角的人类视频
第3层:合成数据
第4层:与任务无关的数据
第5层:多机器人任务轨迹
Motus(所有3个专家,使用潜在动作
第3阶段(Motus SFT) 第6层:目标机器人任务轨迹 Motus(所有3个专家,使用动作)

六层数据金字塔如图所示:

image

📖 查看详细指南: 训练指南

数据准备:

故障排除

📖 详细指南:

引用

如果您觉得我们的工作有所帮助,请引用我们:

@misc{bi2025motusunifiedlatentaction,
      title={Motus: 统一潜在动作世界模型}, 
      author={Hongzhe Bi 和 Hengkai Tan 和 Shenghao Xie 和 Zeyuan Wang 和 Shuhe Huang 和 Haitian Liu 和 Ruowen Zhao 和 Yao Feng 和 Chendong Xiang 和 Yinze Rong 和 Hongyan Zhao 和 Hanyu Liu 和 Zhizhong Su 和 Lei Ma 和 Hang Su 和 Jun Zhu},
      year={2025},
      eprint={2512.13030},
      archivePrefix={arXiv},
      primaryClass={cs.CV},
      url={https://arxiv.org/abs/2512.13030}, 
}

谢谢!

常见问题

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