BEHAVIOR Robot Suite: Оптимизация манипуляций всем телом в реальном мире для повседневных бытовых задач

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

March 7, 2025

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

cs.AI

Аннотация

Реальные бытовые задачи представляют значительные трудности для мобильных манипуляционных роботов. Анализ существующих робототехнических тестов показывает, что успешное выполнение задач зависит от трех ключевых возможностей управления всем телом: двуручной координации, стабильной и точной навигации, а также обширной досягаемости манипуляторов. Достижение этих возможностей требует тщательной разработки аппаратного обеспечения, но возникающая сложность системы дополнительно усложняет обучение визуомоторным стратегиям. Для решения этих задач мы представляем BEHAVIOR Robot Suite (BRS) — комплексную платформу для управления всем телом при выполнении разнообразных бытовых задач. Основанная на двуручном колесном роботе с 4-степенным туловищем, BRS интегрирует экономичный интерфейс телеуправления всем телом для сбора данных и новый алгоритм обучения визуомоторным стратегиям. Мы оцениваем BRS на пяти сложных бытовых задачах, которые не только подчеркивают три основные возможности, но и вводят дополнительные сложности, такие как навигация на большие расстояния, взаимодействие с шарнирными и деформируемыми объектами, а также манипуляции в ограниченных пространствах. Мы считаем, что интегрированная роботизированная реализация BRS, интерфейс сбора данных и обучающая платформа представляют собой значительный шаг к реализации управления всем телом для повседневных бытовых задач. BRS доступен в открытом исходном коде по адресу 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/