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my_roboTwin2.0_training

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Hugging Face2026-09-08 更新2026-09-09 收录
官方服务:

资源简介:

RoboTwin 2.0 是一个用于模拟双臂操作的可扩展基准数据集,专注于覆盖控制消融研究。该数据集通过 RoboTwin 2.0 仿真环境生成,模拟了双机械臂(AgileX / ALOHA 风格机器人)的协作操作,并导出为 LeRobot v2.1 格式。数据集的目的是支持预训练/微调范式的域覆盖消融实验,包含五个预训练变体(pre_full、pre_none、pre_bg、pre_dt、pre_wa)和两个小规模的下游目标任务(narrow_place_container_plate、narrow_move_pillbottle_pad)。所有变体共享相同的任务(place_a2b_right)、机器人、控制器和 episode 预算,仅在三个随机化轴(背景纹理、干扰物类别、工作区域范围)上有所不同。每个预训练变体包含 250 个 episode(约 37,000 帧),每个下游目标任务包含 50 个 episode(约 7,300 帧)。数据以 30 fps 录制,包含两个摄像头视角(head 和 right_wrist)的 320x240 图像。动作空间为 14 维末端执行器 delta(包括左臂和右臂的平移、旋转和夹爪开合),状态空间为 20 维绝对位姿(左臂和右臂的位置、6D 旋转表示和夹爪开合)。语言标注以整数索引形式存储,每个帧的标注会循环遍历该 episode 中所有可能的自然语言描述。重要注意事项:本数据集中仅右臂执行运动,左臂动作维度恒定为零,且夹爪始终为 1.0;积分 delta 动作时应基于上次命令的位姿,而不是观测位姿。该数据集适用于模仿学习、多任务学习、域随机化等机器人操作研究。

RoboTwin 2.0 is a scalable benchmark dataset for simulated dual-arm manipulation, focusing on coverage control ablation studies. The dataset is generated by the RoboTwin 2.0 simulation environment, simulating collaborative operations of dual robotic arms (AgileX / ALOHA-style robots) and exported in LeRobot v2.1 format. The dataset aims to support domain coverage ablation experiments under the pretraining/finetuning paradigm, including five pretraining variants (pre_full, pre_none, pre_bg, pre_dt, pre_wa) and two small-scale downstream tasks (narrow_place_container_plate, narrow_move_pillbottle_pad). All variants share the same task (place_a2b_right), robot, controller, and episode budget, differing only in three randomization axes (background texture, distractor category, workspace range). Each pretraining variant contains 250 episodes (~37,000 frames), and each downstream task contains 50 episodes (~7,300 frames). Data is recorded at 30 fps with 320x240 images from two camera views (head and right_wrist). The action space is 14-dimensional end-effector delta (including translation, rotation, and gripper open/close for both arms), and the state space is 20-dimensional absolute pose (position, 6D rotation representation, and gripper open/close for both arms). Language annotations are stored as integer indices, with each frames annotation cycling through all possible natural language descriptions for that episode. Important notes: Only the right arm executes motion in this dataset; the left arm action dimensions are constant zero, and the gripper is always 1.0; delta actions should be integrated based on the last commanded pose, not the observed pose. This dataset is suitable for imitation learning, multi-task learning, domain randomization, and other robot manipulation research.

创建时间:
2026-08-30
原始信息汇总

RoboTwin 2.0 覆盖控制训练数据集

数据集概述

本数据集包含在 RoboTwin 2.0 模拟环境中采集的双臂操作演示数据,以 LeRobot v2.1 格式导出。该数据集专为协同训练/域覆盖消融实验设计,包含五个仅在场景生成器的视觉与空间变化程度上有差异的预训练数据集,以及两个用于微调和评估的小规模下游目标任务数据集。

RoboTwin 2.0 是一个面向双臂操作(采用双机械臂 AgileX / ALOHA 风格机器人)的可扩展模拟基准。其域随机化流程可程序化地更换场景背景、添加干扰物体、扰动物体放置位置,并为每个任务生成多种自然语言描述——这些正是本数据集中被调节的因素。

收集代码:https://github.com/Shua-Kang/my_roboTwin2.0


随机化轴设置

每个预训练变体均基于相同任务(place_a2b_right)、相同机器人、相同控制器及相同片段预算。仅沿三个维度变化:

变体 背景纹理数 干扰物类别数 工作区域(物体x轴)
pre_full 100 10 全范围
pre_none 1(无) 0 x固定
pre_bg 100 0 x固定
pre_dt 1(无) 10 x固定
pre_wa 1(无) 0 全范围

pre_full 启用全部三个维度,pre_none 全部关闭,其余三个单轴变体各自隔离一个维度(BG=背景,DT=干扰物,WA=工作区域)。

实际发布数据计量结果

以下为实际数据测量值,并非配置值:

计量项 pre_full pre_none pre_bg pre_dt pre_wa
不同背景纹理数 100 0 99 0 0
不同干扰物类别数 8 0 0 8 0
每片段平均干扰物数 1.50 0 0 1.49 0
物体x轴跨度(米) 0.206 0.027 0.033 0.036 0.193

实际干扰物类别数为8而非配置的10(250个片段中从未采样到两个类别),且 pre_bg 实际出现99种纹理而非100种。“x固定”变体仍存在2.7-3.6厘米的跨度,因为即使关闭位置扰动,仍存在放置抖动;“全范围”变体的跨度约为0.20米,宽度约为前者的6倍。


相机设置(v2版本,2026-09-08重新生成)

所有数据集均于2026-09-08以新的头部相机位置重新渲染。轨迹、种子、场景布局和动作与v1完全一致,仅 observation.images.head 流(及其内参/外参)发生变化。

v1(旧版) v2(当前版本)
头部相机位置(米) (-0.032, -0.45, 1.35) (0.10, -0.65, 1.50)
俯仰角(向下偏离水平面) 53.1° 52°
垂直视场角 37° 43°
分辨率 320x240 320x240
机器人机身/桅杆/左臂 可见 隐藏(仅渲染)

改进原因:v1相机下右臂位于初始位姿时超出画面范围,导致每个片段的开头帧完全看不到机器人。v2相机位于机器人底座后方更远处,使得右臂从第0帧起完整可见。拉远相机后机器人桅杆和静止左臂会进入视野,因此除右臂外的所有部件均设置为不可见(RenderBodyComponent.visibility = 0;物理和碰撞不受影响——左臂仍然存在,只是不被渲染)。右手腕相机保持不变。

在RoboTwin任务配置中(参见收集仓库):camera.head_camera_type: D435_fov43camera.head_camera_pose: {position: [0.10, -0.65, 1.50], forward: [0, 0.6157, -0.7880], left: [-1, 0, 0]}hide_robot_links: all_but_right。评估配置使用相同设置,因此基于此数据训练的策略在测试时将看到相同的渲染效果。


数据集目录结构

每个目录均为独立的 LeRobot v2.1 数据集,位于 <名称>/lerobot_delta_hr/ 下(hr = 部 + 右手腕相机,delta = 末端执行器增量动作)。

预训练数据 — 任务 place_a2b_right

路径 片段数 帧数
pre_full_place_a2b_right/lerobot_delta_hr 250 36,991
pre_none_place_a2b_right/lerobot_delta_hr 250 36,929
pre_bg_place_a2b_right/lerobot_delta_hr 250 37,099
pre_dt_place_a2b_right/lerobot_delta_hr 250 36,968
pre_wa_place_a2b_right/lerobot_delta_hr 250 37,191

下游目标任务

路径 片段数 帧数
narrow_place_container_plate/lerobot_delta_hr 50 7,823
narrow_move_pillbottle_pad/lerobot_delta_hr 50 7,324

两个目标任务均为刻意的小规模(50条演示)、窄覆盖范围数据集——正是预训练变体所要帮助应对的场景。


数据格式

  • LeRobot v2.1meta/info.jsoncodebase_version: v2.1),robot_type: aloha-agilex30 fps
  • data/chunk-000/episode_XXXXXX.parquet — 每个片段一个 parquet 文件。
  • videos/chunk-000/<video_key>/episode_XXXXXX.mp4 — 每个片段包含两个视频流:observation.images.headobservation.images.right_wrist,均为 320x240shape: [240, 320, 3]),h264 / yuv420p 编码,无音频。
  • meta/ — 包含 info.jsonstats.jsonepisodes.jsonlepisodes_stats.jsonltasks.jsonl,以及一个 GR00T 风格的 modality.json,提供状态和动作向量的子切片信息。

action — 14维,末端执行器增量

每只手臂按 [dx, dy, dz, rotvec(3), gripper] 排列,左臂在前:

维度 含义
0:3 左末端执行器平移增量
3:6 左末端执行器旋转增量(旋转向量/轴角)
6 左夹爪(绝对位置,0关闭…1打开)
7:10 右末端执行器平移增量
10:13 右末端执行器旋转增量(旋转向量)
13 右夹爪(绝对位置)

observation.state — 20维,绝对位置

每只手臂按 [pos(3), rot6d(6), gripper(1)] 排列,左臂在前:维度 0:10 对应左臂,10:20 对应右臂。旋转采用6D连续表示(旋转矩阵前两列),而非欧拉角或四元数。

语言标注

annotation.human.task_descriptionannotation.human.task_namemeta/tasks.jsonl 的整数索引,逐帧存储。索引0为粗粒度任务名称(如place a2b right);描述索引逐帧轮转遍历该片段的所有语言表述,循环往复。例如一个149帧的片段会循环约99个描述同一目标的不同句子。如需使用,请勿假设每片段仅一个句子——应根据需求采样当前帧自己的索引,或聚合整个片段的索引集合。

某一 place_a2b_right 片段的示例表述:

用右臂将具有白色、绿色、橙色块面的魔方放置在弯曲黑色订书机的右侧。 小心地将具有3x3网格每面的拼图魔方放置在带有矩形底座的黑色订书机的右侧。


重要注意事项

仅右臂运动

本集合中每个片段均固定为右臂。因此左臂动作维度为常量:action[0:6] 在每帧均为零,action[6](左夹爪)固定为 1.0observation.state[0:10] 同样是固定的左臂初始位姿(各维度标准差 ≤ 2.5e-4)。若在全部14个动作维度上训练,其中6个维度无有效信号、1个为常量——请相应进行归一化,或直接切取 action[7:14]

上一次指令位姿上累积增量

动作为增量形式,参考坐标系至关重要。应在最后指令的位姿上累积每个增量,而非最新观测位姿。基于观测重新基准会将控制器的稳态跟踪误差逐帧累积,约每片段漂移58毫米,足以导致抓取失败。请维护内部指令位姿目标,将预测增量叠加至其上并发送该指令。

python

正确做法

cmd = cmd + delta # cmd 初始化为首次观测的位姿

错误做法 — 每步都会累积跟踪误差

cmd = observe_ee() + delta


加载方式

python from lerobot.common.datasets.lerobot_dataset import LeRobotDataset

ds = LeRobotDataset( "ShuaKang/my_roboTwin2.0_training", root="pre_full_place_a2b_right/lerobot_delta_hr", # 或本地下载子文件夹 )

或仅下载子文件夹:

bash hf download ShuaKang/my_roboTwin2.0_training --repo-type dataset --include "pre_full_place_a2b_right/lerobot_delta_hr/*" --local-dir ./robotwin_cov

由于本仓库并列存放多个独立 LeRobot 数据集,每个子文件夹必须视为独立的数据集根目录——不存在单一顶层 meta/


引用

RoboTwin 2.0 — 使用本数据请引用上游基准。本特定数据集的收集与导出代码:https://github.com/Shua-Kang/my_roboTwin2.0

搜集汇总
数据集介绍
my_roboTwin2.0_training 数据集图片
构建方式
该数据集源于RoboTwin 2.0仿真平台,专为双机械臂(ALOHA风格)操作任务设计,旨在通过领域随机化生成多样化的训练样本。在构建过程中,研究者系统性地调控了三个关键随机化维度:环境背景纹理库(从无到100种)、干扰物类别(从无到10类)以及工作区域范围(固定或全幅)。为了精准评估各维度对策略泛化能力的影响,数据集被划分为五个预训练子集,每个子集仅改变其中一个或全部随机化轴,而任务设定、控制器及回合预算均保持一致。所有数据均以LeRobot v2.1格式存储,包含250个演示回合,并采用30Hz频率记录头部与右手腕两个视角的视觉流及14维末端执行器增量动作。同时,为了支持下游微调与评估,数据集额外纳入两个各含50个演示的窄域目标任务子集,从而在保持其他条件恒定的前提下,构建起一套严格的领域覆盖消融实验体系。
使用方法
使用时需以子文件夹为单位加载数据集,每个子文件夹即一个独立的LeRobot v2.1数据集,可直接通过LeRobotDataset接口实例化,或利用HuggingFace CLI下载所需部分。鉴于动作增量及左臂恒定的特性,建议仅采用右臂相关的动作维度(索引7至14),并依据任务需要,对语言索引进行逐帧采样或按回合聚合。至关重要的是,解算增量动作时必须基于上一次指令的位姿进行累积,而非观测值,否则会将稳态跟踪误差放大,导致累积漂移,最终影响操作精度。该数据集适用于预训练与微调范式的研究,尤其适合对领域随机化泛化能力进行定量分析的实验设计。
背景与挑战
背景概述
该数据集由Shua-Kang等人于2026年发布,旨在支撑RoboTwin 2.0仿真环境下的双臂操作研究。RoboTwin 2.0是一个可扩展的双臂操作基准,采用域随机化技术生成多样化场景。该数据集核心聚焦于覆盖控制(coverage control)消融实验,通过精细调节视觉与空间变异的三个轴(背景纹理、干扰物、工作区域)构建了五个预训练子集(pre_full, pre_none, pre_bg, pre_dt, pre_wa),以及两个缩小下游任务(narrow_place_container_plate等),用以评测不同域覆盖对策略泛化能力的促进作用。该数据集采用LeRobot v2.1格式,包含高保真双目视频和14维末端执行器增量动作,为模拟到现实迁移、多相机视觉策略训练以及双臂协同操作研究提供了标准化的数据支撑,对于探究域随机化在模仿学习中的影响具有开源基准价值。
当前挑战
该数据集所应对的核心挑战在于域随机化参数的精细调控与数据构建的严谨性。领域层面,双臂模仿学习需克服感知变异(如复杂背景、干扰物摆放)对策略鲁棒性的冲击,以及动作空间常量化(左臂动作恒为零)导致的维度稀疏性;同时,增量动作需基于先前指令位姿进行积分,否则会累积跟踪误差(每帧约58毫米),造成抓取失效。构建层面,随机化配置与实际数据存在偏差(如配置10类干扰物但实际仅出现8类),背景纹理出现99而非完全覆盖100种,且固定工作区域仍存在2.7–3.6厘米的位置抖动,增加了消融实验的混淆因素。此外,多视角相机重新渲染为v2版本(2026-09-08),需确保轨迹、场景和位姿与v1完全一致,但需优化头部相机视角以全程可见右臂,同时隐藏其余连杆,这要求渲染与物理引擎的精细分离,以及语言标注中短语逐帧轮转,避免使用时仅取单一句子的陷阱。这些挑战共同考验着数据集构建的精确性、消融设计的有效性和后续训练方法的适配性。
常用场景
经典使用场景
该数据集聚焦于双臂机器人操作中的模仿学习与领域随机化消融研究。其核心设计包含五组预训练变体,分别控制背景纹理、干扰物类型和工作区域范围三个随机化维度,以及两个小规模下游目标任务。经典使用场景是作为统一的基准,在LeRobot v2.1框架下训练视觉-动作策略,系统评估不同覆盖度下预训练数据对下游任务微调性能的影响,尤其适用于研究视觉多样性、空间扰动与泛化能力之间的因果关系。
解决学术问题
该数据集解决了模仿学习领域的关键问题:如何量化领域随机化对策略泛化的贡献。通过精确控制随机化轴,研究者得以分离背景变化、干扰物干扰和工作区域扩展各自的作用,从而揭示不同视觉和空间变体对策略鲁棒性的影响机制。这为设计高效的数据收集策略和域随机化方案提供了实证依据,推动了从经验性数据扩增向可解释、可度量的泛化研究的转变。
实际应用
在机器人灵巧操作的现实应用中,该数据集支持训练能够在复杂、非结构化环境中工作的双臂系统。例如,其下游任务涵盖物体放置和移瓶操作,可用于开发家庭服务或工业分拣场景中的视觉伺服策略。数据集的精心标注(包括语言指令的多样化表述)使其能够适配多模态学习,助力开发人机交互中基于自然语言指令的机器人操控系统。
数据集最近研究
最新研究方向
该数据集聚焦于机器人双手机器人操作中视觉与空间域覆盖对模仿学习泛化能力的影响,通过系统调节背景纹理、干扰物类别和工作区域范围等随机化参数,构建了五个预训练变体及两个窄分布下游任务,旨在剖析域覆盖程度对策略迁移效果的作用机制。其研究紧扣仿真到真实泛化这一前沿挑战,利用RoboTwin 2.0平台的高保真渲染与语言指令多样性,探索了大规模预训练数据与少量目标任务微调之间的平衡,为构建更具鲁棒性的具身智能策略提供了新视角。
以上内容由遇见数据集搜集并总结生成
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