数据收集
记录接触压力以及机器人关节状态和摄像机视频。 手套增加了一种触觉方式,可以捕捉 有多难 机器人的抓手正在施压——仅靠视觉无法看到的信息。
系统连接
在启动任何软件之前连接所有设备。 该手套严格采用 USB 有线连接,没有无线模式。
机械臂+手
Orca Hand(推荐)或其他末端执行器。 通过 Feetech USB 适配器或 CAN 连接,具体取决于手臂。
/dev/ttyUSB0 or CAN0巨桥手套
USB-C 连接至主机 PC。 显示为 CDC-ACM 系列。 1.5 m 电缆; 如果需要自由移动,请使用 USB 扩展。
/dev/ttyACM0腕式相机
USB 或 GigE 摄像头安装在机器人的手腕上,为训练提供以对象为中心的视图。
/dev/video0 or GigE IP俯视摄像机
修复了场景上下文的工作空间相机。 与腕式相机配对以获得多视图数据集。
/dev/video2 or GigE IP遥控装置
引导臂(SO-101/OpenArm 引导臂)、VR 控制器或驱动跟随机器人的 SpaceMouse。
领导端口/HID逐步记录
调出机器人手臂和手
在单独的终端中启动臂驱动程序(以及 Orca Hand 驱动程序,如果适用)。 在继续之前验证 joint_states 是否正在发布。
启动Juqiao Glove驱动
启动手套 ROS2 节点。 在开始任何记录会话之前验证 200 Hz 数据是否正在流动。
启动相机
启动相机节点以获取手腕视图和俯视图。 确认图像主题以目标帧速率(通常为 30 fps)发布。
验证所有流是否同步
使用 ros2主题列表 确认所有必需的主题都存在。 在记录任何事件之前,检查各种模式的时间戳是否在 20 毫秒内。
使用乐机器人记录数据集
使用乐机器人的录音脚本。 这 --触觉主题 flag 将手套压力流添加为数据集列以及关节状态和图像。
推送前查看剧集
在提交到 HuggingFace Hub 之前,使用热图叠加层重播每一集以验证触觉数据质量。
推送至 HuggingFace Hub
上传经过验证的数据集。 数据集卡是自动生成的,其中包含包括触觉在内的模态描述。
数据集架构
数据集中的每个帧都包含以下列。 所有数组都存储为 float32 Parquet 列; MP4 视频序列的图像。
| 柱子 | 形状/类型 | 描述 |
|---|---|---|
| 观察状态 | 浮点数32[6] | 机器人手臂关节位置(弧度)。 如果使用 6 自由度臂,则索引 6 是夹具孔径。 |
| 观察.hand_state | 浮点数32[17] | Orca Hand 关节位置(弧度),17 个自由度。 如果没有灵巧的手,则省略。 在元数据中按关节名称进行标记。 |
| 观察.触觉压力 | 浮动32[64] | Juqiao Glove 每个节点标准化压力,0.0(无接触)至 1.0(满量程)。 200 Hz 下采样以匹配机器人帧速率。 |
| 观察.tactile_Pressures_raw | uint16[64] | 原始 16 位 ADC 值。 保留以供重新校准后重新标准化。 选修的; 省略减少数据集大小。 |
| 观察.grasp_region | 斯特 | 主动接触区域启发式: “棕榈”, “拇指”, “指数”, “中间”, “戒指”, “小指”, 或者 "" (没有联系)。 |
| 观察.图像.手腕 | uint8[H,W,3] | 腕式相机 RGB 帧速率为 30 fps,存储为 MP4 视频序列。 |
| 观察.图像.开销 | uint8[H,W,3] | 俯视摄像头 RGB 帧速率为 30 fps。 |
| 行动 | float32[6 或 23] | 手臂 (6) 和可选的手 (17) 的目标关节位置。 形状取决于是否有灵巧的手。 |
| 语言指令 | 斯特 | 任务描述,例如 “把鸡蛋捡起来,不要打破它”。 启用以语言为条件的政策培训。 |
| 剧集索引 | 整数 | 数据集中的剧集编号。 |
| 帧索引 | 整数 | 剧集内的帧编号(0 索引)。 |
| 时间戳 | 浮动64 | 自剧集开始以来已过去几秒。 |
触觉下采样
手套的传输频率为 200 Hz; 机器人和摄像头通常以 30-100 Hz 的频率运行。 记录器使用最近邻时间戳匹配来对齐帧。 要将完整的 200 Hz 触觉流保留为单独的数组:
剧集质量检查表
在将每个剧集添加到数据集中之前,请根据这些标准对其进行审查。 一次糟糕的事件可能会引入虚假的触觉模式,从而降低政策培训的效果。
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触觉流是连续的——没有帧间隙 核实 帧序列 递增而不跳过。 丢帧在触觉栏中显示为重复值。
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静止时基线接近零 (< 0.03) 在事件开始时(在任何接触之前),最大压力节点读数应低于 0.03。 静止时漂移高于 0.05 表示手套需要重新校准。
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接触事件与视频中可见的抓握保持一致 重播与 --覆盖触觉。 压力峰值(最大节点 > 0.4)应与腕式摄像机中可见的夹具闭合一致。
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抓握区域在接触阶段保持一致 掌握区域 每次抓握期间应稳定在一个或两个区域(例如 “棕榈” + “指数”)。 快速变化的区域表明手套未对准或噪声信号。
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相对于机器人状态,手套延迟 < 20 毫秒 将触觉事件发生与夹具速度峰值进行比较。 延迟 > 20 毫秒表明 USB 集线器拥塞 - 将手套直接连接到主机 USB 端口。
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语言教学与演示的任务相匹配 对于语言条件数据集,确保在情节开始时输入的指令准确地描述了操作员实际演示的内容。
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无电缆干扰机器人运动 1.5 m USB 电缆不得限制操作员的手部活动或在操作过程中拉掉手套。 在前臂上使用电缆管理夹。
触觉观察训练
与仅视觉基线相比,使用触觉输入的策略通常可以在接触敏感任务(易碎物体处理、钉插入、布料折叠)方面提高 15-30%。