BEHAVIOR Robot Suite: Stroomlijnen van Real-World Whole-Body Manipulatie voor Alledaagse Huishoudelijke Activiteiten

BEHAVIOR Robot Suite: Streamlining Real-World Whole-Body Manipulation for Everyday Household Activities

March 7, 2025

Auteurs: Yunfan Jiang, Ruohan Zhang, Josiah Wong, Chen Wang, Yanjie Ze, Hang Yin, Cem Gokmen, Shuran Song, Jiajun Wu, Li Fei-Fei

cs.AI

Samenvatting

Huishoudelijke taken in de echte wereld vormen aanzienlijke uitdagingen voor mobiele manipulatierobots. Een analyse van bestaande robotica-benchmarks laat zien dat succesvolle taakuitvoering afhangt van drie cruciale vaardigheden voor volledige lichaamscontrole: bimanuele coördinatie, stabiele en precieze navigatie, en uitgebreide bereikbaarheid van de eindeffector. Het bereiken van deze vaardigheden vereist een zorgvuldig ontworpen hardware, maar de resulterende systeemcomplexiteit bemoeilijkt het leren van visuomotorische beleidsregels verder. Om deze uitdagingen aan te pakken, introduceren we de BEHAVIOR Robot Suite (BRS), een uitgebreid raamwerk voor volledige lichaamsmanipulatie bij diverse huishoudelijke taken. Gebouwd op een bimanuele, wielgedreven robot met een 4-DoF torso, integreert BRS een kosteneffectieve interface voor volledige lichaamsteleoperatie voor gegevensverzameling en een nieuw algoritme voor het leren van visuomotorische beleidsregels voor het hele lichaam. We evalueren BRS op vijf uitdagende huishoudelijke taken die niet alleen de drie kernvaardigheden benadrukken, maar ook extra complexiteiten introduceren, zoals navigatie over lange afstanden, interactie met gearticuleerde en vervormbare objecten, en manipulatie in beperkte ruimtes. Wij geloven dat de geïntegreerde robotische belichaming, de interface voor gegevensverzameling en het leerraamwerk van BRS een belangrijke stap vormen naar het mogelijk maken van volledige lichaamsmanipulatie in de echte wereld voor alledaagse huishoudelijke taken. BRS is open-source beschikbaar op https://behavior-robot-suite.github.io/.

English

Real-world household tasks present significant challenges for mobile manipulation robots. An analysis of existing robotics benchmarks reveals that successful task performance hinges on three key whole-body control capabilities: bimanual coordination, stable and precise navigation, and extensive end-effector reachability. Achieving these capabilities requires careful hardware design, but the resulting system complexity further complicates visuomotor policy learning. To address these challenges, we introduce the BEHAVIOR Robot Suite (BRS), a comprehensive framework for whole-body manipulation in diverse household tasks. Built on a bimanual, wheeled robot with a 4-DoF torso, BRS integrates a cost-effective whole-body teleoperation interface for data collection and a novel algorithm for learning whole-body visuomotor policies. We evaluate BRS on five challenging household tasks that not only emphasize the three core capabilities but also introduce additional complexities, such as long-range navigation, interaction with articulated and deformable objects, and manipulation in confined spaces. We believe that BRS's integrated robotic embodiment, data collection interface, and learning framework mark a significant step toward enabling real-world whole-body manipulation for everyday household tasks. BRS is open-sourced at https://behavior-robot-suite.github.io/