BEHAVIOR Robot Suite: Simplificando a Manipulação Corporal Completa no Mundo Real para Atividades Domésticas Diárias

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

March 7, 2025

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

cs.AI

Resumo

Tarefas domésticas do mundo real apresentam desafios significativos para robôs de manipulação móvel. Uma análise dos benchmarks de robótica existentes revela que o desempenho bem-sucedido das tarefas depende de três capacidades essenciais de controle de corpo inteiro: coordenação bimanual, navegação estável e precisa, e ampla alcance do efetuador final. Alcançar essas capacidades requer um projeto de hardware cuidadoso, mas a complexidade resultante do sistema complica ainda mais o aprendizado de políticas visuomotoras. Para enfrentar esses desafios, apresentamos o BEHAVIOR Robot Suite (BRS), um framework abrangente para manipulação de corpo inteiro em diversas tarefas domésticas. Construído sobre um robô bimanual com rodas e um tronco de 4 graus de liberdade (DoF), o BRS integra uma interface de teleoperação de corpo inteiro de baixo custo para coleta de dados e um novo algoritmo para aprender políticas visuomotoras de corpo inteiro. Avaliamos o BRS em cinco tarefas domésticas desafiadoras que não apenas enfatizam as três capacidades principais, mas também introduzem complexidades adicionais, como navegação de longo alcance, interação com objetos articulados e deformáveis, e manipulação em espaços confinados. Acreditamos que a integração da incorporação robótica do BRS, sua interface de coleta de dados e o framework de aprendizado representam um passo significativo para viabilizar a manipulação de corpo inteiro no mundo real para tarefas domésticas cotidianas. O BRS é disponibilizado como código aberto em 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/