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COFFAIL:咖啡制作场景下机器人技能执行成功与异常数据集
COFFAIL: A Dataset of Successful and Anomalous Robot Skill Executions in the Context of Coffee Preparation

作者: Alex Mitrevski, Ayush Salunke
arXiv: 2604.18236v1
分类: cs.RO
📝 论文摘要
在机器人操作学习的背景下,精心策划的数据集是推动技术前沿发展的重要资源;然而,现有数据集通常仅包含成功执行案例,或专注于特定类型的技能。在这篇短文中,我们简要介绍了一个在咖啡制备场景下执行多种技能的数据集。该数据集名为COFFAIL,包含在厨房环境中由实体机器人采集的成功与异常技能执行片段,其中部分片段通过双手协同操作完成。除描述数据采集设置与收集内容外,本文还展示了如何利用COFFAIL数据集,通过模仿学习训练机器人策略。

📊 核心分析

🎯 研究动机
该论文旨在解决机器人操作学习领域的数据集局限性问题。研究背景是:现有机器人操作数据集通常只包含成功执行的数据,或仅针对单一技能类型,缺乏包含异常执行情况的多技能数据集。
🔧 核心方法
论文创建了一个名为COFFAIL的数据集,具体方法包括: - 在厨房环境中使用实体机器人收集咖啡制备场景下的多种技能执行数据 - 同时记录成功和异常(anomalous)的技能执行片段(episodes) - 包含部分双手操作(bimanual manipulation)任务 - 使用模仿学习(imitation learning)方法验证数据集的实用性
💡 核心创新
论文的核心创新点是创建了首个专注于咖啡制备场景、同时包含成功和异常执行数据的机器人操作数据集。与现有工作相比的独特之处在于: - 打破了现有数据集只包含成功执行的惯例,提供了宝贵的异常执行数据 - 覆盖了多种技能类型,而非单一技能 - 包含了真实的双手操作场景 - 在物理机器人而非仿真环境中收集数据
🏆 总体贡献
论文对该领域的整体贡献包括: - 提供了COFFAIL这一公开数据集,填补了包含异常执行的多技能机器人操作数据集的空白 - 展示了该数据集在模仿学习中的实际应用价值 - 为研究机器人故障检测、异常恢复和技能泛化提供了重要数据资源 - 推动了机器人操作学习向更真实、更鲁棒的方向发展