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RIO:面向跨具身机器人学习的灵活实时机器人输入/输出
RIO: Flexible Real-Time Robot I/O for Cross-Embodiment Robot Learning

作者: Pablo Ortega-Kral, Eliot Xing, Arthur Bucker 等16人
arXiv: 2605.11564v1
分类: cs.RO
📝 论文摘要
尽管近期在收集多任务、多具身数据集、设计视觉-语言-动作模型(VLA)训练方案以及在不同机器人平台上展示这些模型方面做出了诸多努力,但通用型跨具身机器人能力在很大程度上仍是一个难以实现的目标。进展受限于碎片化的基础设施:大多数机器人代码高度依赖于用户所决定的具体设置,这导致在用户之间尝试复用、回收或共享工件时产生重大开销。我们提出了RIO(Robot I/O),一个开源的Python框架,为机器人控制、远程操作、数据格式化、传感器配置以及跨不同硬件平台和形态的策略部署提供了灵活、轻量级的组件。RIO提供了抽象层,使用户能够做出任意选择并在不同选项之间切换,且重构工作量极小。我们在涉及三种形态(单臂、双臂、人形)和四种配备不同夹爪与摄像头的硬件平台的VLA部署工作流上验证了RIO。利用RIO收集的远程操作数据,我们对包括π₀.₅和GR00T在内的先进VLA模型进行了微调,以执行拾放、折叠和擦碗等家务任务。通过开源我们的所有工作,我们希望社区能够加速在真实机器人硬件上的机器人学习进程。更多详情请见:https://robot-i-o.github.io

📊 核心分析

🎯 研究动机
- 通用跨本体机器人能力仍然难以实现,主要受限于碎片化的基础设施 - 大多数机器人代码高度依赖于用户的具体设置,导致复用、回收或共享时产生巨大开销 - 研究背景:尽管有多任务、多本体数据集以及**视觉-语言-动作模型(VLA)** 训练方法的进展,但实际跨本体部署仍困难重重
🔧 核心方法
- 提出**RIO (Robot I/O)** 开源Python框架,提供轻量级、灵活的组件用于机器人控制、遥操作、数据格式化、传感器配置和策略部署 - 通过抽象设计,允许用户针对不同硬件平台和形态自主选择组件,并在它们之间轻松切换,最小化重配置工作量 - 在三种形态(单臂、双臂、人形)和四个硬件平台(不同夹爪和相机)上验证了VLA部署工作流 - 使用基于RIO收集的遥操作数据,对**π₀.₅** 和**GR00T** 等先进VLA进行微调,完成拾放、折叠、刷碗等家庭任务
💡 核心创新
- **跨形态灵活性**:首次提供统一框架支持单臂、双臂、人形机器人等多种形态和异构硬件,实现真正的跨本体机器人学习 - **模块化与可切换性**:通过轻量级抽象,用户可自由选择并切换控制、遥操作、数据格式等组件,无需重构代码,大幅降低适配成本 - **端到端集成**:将遥操作数据收集与VLA微调无缝衔接,验证了从数据到策略部署的完整流程
🏆 总体贡献
- 为跨本体机器人学习提供了一种**开源、实时、灵活的I/O框架**,解决了基础设施碎片化问题 - 在多种形态和硬件平台上成功部署并微调VLA模型,展示了**泛化性和实用性** - 通过开源代码和详细文档(含项目页面),促进社区在真实机器人硬件上加速学习研究