PhD Position F/M Structured Ego-World Models for Scaling Dexterous Robot Learning
Type de contrat : CDD
Niveau de diplôme exigé : Bac + 5 ou équivalent
Fonction : Doctorant
Niveau d'expérience souhaité : Jeune diplômé
Mission confiée
Context & Motivation: Recent breakthroughs in generalist robot learning are increasingly driven
by behavior cloning on large-scale heterogeneous teleoperation data across diverse robotic
platforms. However, a fundamental architectural bottleneck remains: these systems overwhelmingly
reduce perception and control to a monolithic, direct pixel-to-action mapping. This paradigm tightly
entangles scene semantics, camera viewpoint, environmental dynamics, and robot-specific morphology
within a single latent space. Consequently, while these models excel at interpolating within their
training distributions, they lack grounded structural priors. This fundamental entanglement leaves
even state-of-the-art policies severely brittle to cross-embodiment shifts, viewpoint perturbations, out-
of-distribution visual environments, and the compounding errors inherent to long-horizon inference.
Moreover, large-scale human-video / egocentric datasets encode rich priors on object affordances,
temporal structure, and scene dynamics, yet remain underutilized for robotics because we lack
robust mechanisms to map human trajectories onto robot actions. This PhD proposes an alternative
solution that relies on persistent 3D/4D scene representations, factorized world models that
decouple scene dynamics from the embodiment dynamics, and transferable interaction represen-
tations grounded in geometry rather than raw pixels.
Work program: This requires two structural changes to how we design dexterous robot models:
(i) 3D/4D Geometric Grounding: World models / visuomotor policies cannot rely solely on 2D visual
observations. They must be grounded in structural 3D geometry to form an embodiment-agnostic latent
belief state. This ensures the model understands physical spatial dynamics independently of the specific
camera viewpoint or robot morphology. (ii) Ego-World Factorization: The internal representation must
decouple the environment from the agent by factoring the latent space into persistent world dynamics
(how objects behave) and ego kinematics (how the specific body moves).
In the first year of the PhD we will design good mechanisms to learn 3D/4D latent representations that
reliably capture geometric consistency, temporal scene memory, affordance modeling, object-centric un-
derstanding, and viewpoint/embodiment-invariance. In the second year we will extend this to latent
world models factorized into separate world-dynamics and ego-kinematic streams. This will enable
interaction dynamics pretrained on large-scale human video to transfer to robots via lightweight embod-
iment adaptation? And finally, in the third year we will extend this to Cross-Embodiment Adaptation
and design appropriate benchmarks. In particular, we will examine how factorized latent world models
enable robust transfer from human to robot demonstrations, and what formal benchmarks are needed
to evaluate embodiment transfer robustness, geometric consistency, and long-horizon performance.
Principales activités
Main activities:
Analyse and implement related work.
Design novel innovative solutions.
Write progress reports and papers.
Present work at conferences.
Compétences
Technical skills and level required : programming skills are required.
Languages : English and possibly French.
Relational skills : Good communication skills.
Avantages
- Subsidized meals
- Partial reimbursement of public transport costs
- Leave: 7 weeks of annual leave + 10 extra days off due to RTT (statutory reduction in working hours) + possibility of exceptional leave (sick children, moving home, etc.)
- Possibility of teleworking (after 6 months of employment) and flexible organization of working hours
- Professional equipment available (videoconferencing, loan of computer equipment, etc.)
- Social, cultural and sports events and activities
- Access to vocational training
- Social security coverage
Informations générales
- Thème/Domaine :
Robotique et environnements intelligents
Statistiques (Big data) (BAP E) - Ville : Paris
- Centre Inria : Centre Inria de Paris
- Date de prise de fonction souhaitée : 2026-09-01
- Durée de contrat : 3 ans
- Date limite pour postuler : 2026-07-17
Attention: Les candidatures doivent être déposées en ligne sur le site Inria. Le traitement des candidatures adressées par d'autres canaux n'est pas garanti.
Consignes pour postuler
Sécurité défense :
Ce poste est susceptible d’être affecté dans une zone à régime restrictif (ZRR), telle que définie dans le décret n°2011-1425 relatif à la protection du potentiel scientifique et technique de la nation (PPST). L’autorisation d’accès à une zone est délivrée par le chef d’établissement, après avis ministériel favorable, tel que défini dans l’arrêté du 03 juillet 2012, relatif à la PPST. Un avis ministériel défavorable pour un poste affecté dans une ZRR aurait pour conséquence l’annulation du recrutement.
Politique de recrutement :
Dans le cadre de sa politique diversité, tous les postes Inria sont accessibles aux personnes en situation de handicap.
Contacts
- Équipe Inria : WILLOW
-
Directeur de thèse :
Schmid Cordelia / cordelia.schmid@inria.fr
L'essentiel pour réussir
Essential qualities in order to fulfil this assignment are feeling at ease in an environment of scientific dynamics and wanting to learn and listen. Prior experience in research is a plus.
A propos d'Inria
Inria est l’institut national de recherche dédié aux sciences et technologies du numérique. Il emploie 2600 personnes. Ses 215 équipes-projets agiles, en général communes avec des partenaires académiques, impliquent plus de 3900 scientifiques pour relever les défis du numérique, souvent à l’interface d’autres disciplines. L’institut fait appel à de nombreux talents dans plus d’une quarantaine de métiers différents. 900 personnels d’appui à la recherche et à l’innovation contribuent à faire émerger et grandir des projets scientifiques ou entrepreneuriaux qui impactent le monde. Inria travaille avec de nombreuses entreprises et a accompagné la création de plus de 200 start-up. L'institut s'efforce ainsi de répondre aux enjeux de la transformation numérique de la science, de la société et de l'économie.