In this paper, we propose a real-world benchmark for studying robotic learning in the context of functional manipulation: a robot needs to accomplish complex long-horizon behaviors by composing individual manipulation skills in functionally relevant ways. The core design principles of our Functional Manipulation Benchmark (FMB) emphasize a harmonious balance between complexity and accessibility. Tasks are deliberately scoped to be narrow, ensuring that models and datasets of manageable scale can be utilized effectively to track progress. Simultaneously, they are diverse enough to pose a significant generalization challenge. Furthermore, the benchmark is designed to be easily replicable, encompassing all essential hardware and software components. To achieve this goal, FMB consists of a variety of 3D-printed objects designed for easy and accurate replication by other researchers. The objects are procedurally generated, providing a principled framework to study generalization in a controlled fashion. We focus on fundamental manipulation skills, including grasping, repositioning, and a range of assembly behaviors. The FMB can be used to evaluate methods for acquiring individual skills, as well as methods for combining and ordering such skills to solve complex, multi-stage manipulation tasks. We also offer an imitation learning framework that includes a suite of policies trained to solve the proposed tasks. This enables researchers to utilize our tasks as a versatile toolkit for examining various parts of the pipeline. For example, researchers could propose a better design for a grasping controller and evaluate it in combination with our baseline reorientation and assembly policies as part of a pipeline for solving multi-stage tasks. Our dataset, object CAD files, code, and evaluation videos can be found on our project website: https://functional-manipulation-benchmark.github.io


翻译:本文提出一个用于研究机器人功能性操作学习的真实世界基准:机器人需要通过以功能相关的方式组合个体操作技能来完成复杂的长期行为。我们的功能性操作基准(FMB)核心设计原则强调复杂性与可及性之间的和谐平衡。任务范围经过精心限定,确保可利用规模适中的模型与数据集有效追踪进展;同时任务具备足够多样性以构成显著的泛化挑战。该基准设计易于复现,涵盖所有必要的硬件与软件组件。为实现此目标,FMB包含一系列专为其他研究者便捷精确复现而设计的3D打印物体。这些物体通过程序化生成,为在受控环境下研究泛化问题提供原则性框架。我们聚焦于抓取、重定向及各类装配行为等基础操作技能。FMB既可用于评估个体技能习得方法,也可用于评估组合排序这些技能以解决复杂多阶段操作任务的方法。我们还提供包含整套任务求解策略的模仿学习框架,使研究者能将我们的任务作为多功能工具包来检验流程中各环节。例如,研究者可提出改进的抓取控制器设计,并将其与我们的基线重定向及装配策略结合,作为求解多阶段任务流程的组成部分进行评估。我们的数据集、物体CAD文件、代码及评估视频可在项目网站获取:https://functional-manipulation-benchmark.github.io

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
33+阅读 · 2021年3月8日
Arxiv
25+阅读 · 2020年3月11日
Arxiv
18+阅读 · 2019年1月16日
VIP会员
最新内容
人工智能赋能无人机:俄乌战争(万字长文)
专知会员服务
5+阅读 · 今天6:56
国外海军作战管理系统与作战训练系统
专知会员服务
2+阅读 · 今天4:16
美军条令《海军陆战队规划流程(2026版)》
专知会员服务
10+阅读 · 今天3:36
《压缩式分布式交互仿真标准》120页
专知会员服务
4+阅读 · 今天3:21
《电子战数据交换模型研究报告》
专知会员服务
6+阅读 · 今天3:13
《基于Transformer的异常舰船导航识别与跟踪》80页
《低数据领域军事目标检测模型研究》
专知会员服务
6+阅读 · 今天2:37
【CMU博士论文】物理世界的视觉感知与深度理解
专知会员服务
10+阅读 · 4月22日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员