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GRIP: A General Robotic Incremental Potential Contact Simulation Dataset for Unified Deformable-Rigid Coupled Grasping

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github2025-07-10 更新2025-07-11 收录
官方服务:

资源简介:

GRIP是一个通用的机器人增量潜在接触模拟数据集,用于统一的变形-刚性耦合抓取。该数据集利用优化的增量潜在接触(IPC)模拟器进行多环境数据生成,实现了高达48倍的加速,同时确保了高效、无交叉和无反转的模拟,适用于柔性夹持器和变形物体。我们的全自动管道生成并评估了1200个物体和100,000个抓取姿势的多样化抓取交互,包括软性和刚性夹持器。GRIP数据集支持神经抓取生成和应力场预测等应用。

GRIP is a general-purpose robot incremental potential contact simulation dataset designed for unified deformation-rigid coupled grasping. The dataset employs an optimized incremental potential contact (IPC) simulator to generate multi-environment data with a remarkable 48x acceleration, while ensuring efficient, non-overlapping, and non-inverted simulations. It is suitable for both flexible grippers and deformable objects. Our fully automated pipeline generates and evaluates diverse grasping interactions for 1200 objects and 100,000 grasping poses, including both soft and rigid grippers. The GRIP dataset supports applications such as neural grasping generation and stress field prediction.

创建时间:
2025-07-10
原始信息汇总

GRIP数据集概述

数据集简介

  • 名称: GRIP: A General Robotic Incremental Potential Contact Simulation Dataset for Unified Deformable-Rigid Coupled Grasping
  • 目的: 提供大规模抓取数据集,支持柔性夹具和软性操作对象的通用抓取模型开发
  • 特点:
    • 使用优化的IPC模拟器进行多环境数据生成
    • 实现最高48倍加速的无交叉、无反转模拟
    • 包含1,200个对象和100,000个抓取姿态
    • 支持软性和刚性夹具

数据集发布计划

  • 已发布:
    • finray数据集
  • 待发布:
    • bifinray数据集
    • leaphand数据集
    • bileaphand数据集
    • 统一数据生成管道
    • 数据集可视化工具包

数据集下载

  • 下载地址: https://ucla.box.com/s/zc1fxvv2cj5ynodtoirykojggqw051g7

  • 文件结构:

    grasp-dataset/ └── release_version/ ├── finray_soft_837 ├── finray_soft_837.part.aa ├── finray_soft_837.part.ab ├── ...

  • 解压说明: 需合并分块文件后解压,需>1T磁盘空间

数据集结构

  • 子集:

    • finray_soft_837 / finray_rigid_710
  • 文件命名格式:

    <hand_type><object_name><material_type>

  • H5文件内容:

    • object_config: 对象物理属性
      • 对象类型、密度、杨氏模量、泊松比、摩擦系数等
    • trajectories: 模拟数据
      • 20个成功抓取轨迹,每轨迹100帧
      • 包含夹具状态、位姿、网格顶点、接触点等数据

引用

bibtex @misc{ma2025gripgeneralroboticincremental, title={GRIP: A General Robotic Incremental Potential Contact Simulation Dataset for Unified Deformable-Rigid Coupled Grasping}, author={Siyu Ma and Wenxin Du and Chang Yu and Ying Jiang and Zeshun Zong and Tianyi Xie and Yunuo Chen and Yin Yang and Xuchen Han and Chenfanfu Jiang}, year={2025}, eprint={2503.05020}, archivePrefix={arXiv}, primaryClass={cs.RO}, url={https://arxiv.org/abs/2503.05020}, }

许可证

  • 类型: CC BY-NC 4.0
  • 链接: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
搜集汇总
数据集介绍
GRIP: A General Robotic Incremental Potential Contact Simulation Dataset for Unified Deformable-Rigid Coupled Grasping 数据集图片
构建方式
在机器人抓取领域,GRIP数据集通过优化的增量潜在接触(IPC)模拟器构建,实现了多环境数据的高效生成。该数据集采用自动化流程,覆盖了1,200个对象和100,000个抓取姿态,同时支持软体和刚性夹具的模拟。通过IPC技术,确保了模拟过程中无交叉和反转,显著提升了计算效率,最高可达48倍加速。
特点
GRIP数据集以其全面性和多样性著称,涵盖了软体和刚性夹具的抓取模拟,为机器人抓取研究提供了丰富的数据支持。数据集包含8个子集,每个子集详细记录了抓取过程中的物理属性和动态轨迹。通过高精度的接触点和摩擦力数据,为研究者提供了深入分析抓取行为的可能。
使用方法
使用GRIP数据集时,用户需下载并解压相应的数据文件,文件结构清晰,便于快速定位所需数据。数据集提供了可视化工具和脚本,支持用户查看和验证抓取轨迹。通过简单的命令行操作,用户可以快速加载和运行数据集中的示例,便于进行后续的模型训练和实验验证。
背景与挑战
背景概述
GRIP数据集由加州大学洛杉矶分校的研究团队于2025年推出,旨在解决机器人抓取领域中可变形物体与刚性物体耦合抓取的模拟难题。该数据集基于增量势能接触(IPC)优化模拟器构建,实现了高效无交错的仿真环境,覆盖1200个物体和10万种抓取姿态。作为首个统一处理软体与刚性夹具的大规模数据集,GRIP填补了现有抓取数据集在可变形体模拟方面的空白,为神经抓取生成和应力场预测等任务提供了关键基准。其创新性的多环境数据生成方法获得48倍加速比,显著推动了机器人灵巧操作领域的算法开发。
当前挑战
在领域问题层面,GRIP需应对可变形体与刚性体耦合抓取的物理仿真复杂性,包括材料非线性形变、接触力计算的数值稳定性等核心挑战。数据集构建过程中,研究团队突破了大规模异构物体仿真的计算瓶颈,通过优化IPC算法实现拓扑变化下的稳定模拟。数据标注方面,精确捕捉每帧接触点与摩擦力的四维张量存储结构,对存储系统提出严峻考验。此外,验证阶段设计的六自由度重力过滤机制,需平衡仿真精度与计算效率的矛盾。
常用场景
经典使用场景
在机器人抓取领域,GRIP数据集通过优化的增量势能接触(IPC)模拟器,为柔性夹具和可变形物体的抓取提供了大规模、多样化的训练数据。该数据集覆盖了1200个不同物体和10万种抓取姿态,广泛应用于机器人抓取算法的训练与评估,特别是在处理复杂材料和形状时展现出卓越的通用性。
衍生相关工作
基于GRIP数据集的研究已衍生出多项经典工作,包括神经抓取生成模型和应力场预测算法。这些工作进一步扩展了数据集的应用范围,例如在双手机器人协同抓取和动态物体交互等场景中取得了突破性进展。
数据集最近研究
最新研究方向
在机器人抓取领域,GRIP数据集以其独特的增量势能接触模拟技术,为可变形物体与刚性物体的耦合抓取研究开辟了新路径。该数据集通过优化的IPC模拟器,实现了高效无碰撞的仿真环境,覆盖了1200种物体和10万种抓取姿态,为神经抓取生成和应力场预测等前沿应用提供了丰富的数据支持。随着软体抓取器和双手机器人系统的兴起,GRIP数据集正成为推动可变形物体抓取技术发展的关键基础设施,其多环境数据生成能力为跨模态抓取策略的泛化性研究奠定了重要基础。
以上内容由遇见数据集搜集并总结生成
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