文章目录
- 前言
- [1 BridgeData V2](#1 BridgeData V2)
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- [1.1 概述](#1.1 概述)
- [1.2 硬件环境](#1.2 硬件环境)
- [2 数据集](#2 数据集)
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- [2.1 场景与结构](#2.1 场景与结构)
- [2.2 数据结构](#2.2 数据结构)
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- [2.2.1 images0](#2.2.1 images0)
- [2.2.2 obs_dict.pkl](#2.2.2 obs_dict.pkl)
- [2.2.3 policy_out.pkl](#2.2.3 policy_out.pkl)
前言
按照笔者之前的行业经验, 数据集的整理是非常重要的, 因此笔者这里增加原文中出现的几个数据集和环境的学习
1 BridgeData V2
1.1 概述
skill 例如:抓取(pick), 放置(place), 推动(pushing), 清扫(sweeping), 堆叠(stacking), 折叠(folding)
trajectories 就是action集合:
其中数据集合结构图如下:
图像分辨率：640×480
1.2 硬件环境
BridgeData的整体环境如图:
其中所有的硬件(包括支架, 导轨,工件 等等)描述链接如下:
https://docs.google.com/document/d/1si-6cTElTWTgflwcZRPfgHU7-UwfCUkEztkH3ge5CGc/edit?pli=1\&tab=t.0
该平台主要的内容:
一个固定视角(over-the-shoulder) 的RGBD（Intel D435），
一个固连在机器人腕部的RGB（custom Raspberry Pi），
两个可变视角RGB（Logitech C920），在数据采集过程中会被更改。
我们关心的机械臂和摄像头参数如下:
但是要注意的是openVLA没有用腕部摄像头(原因是方便 PK 其他工作), 因此只用了第三人视角的摄像头
2 数据集
2.1 场景与结构
可以看到数据集合总共有两种
| 类型 | 说明 |
|---|---|
| Human demonstrations | 人类通过遥操作（如鼠标/VR 手柄）控制机器人执行任务，系统记录图像、指令和动作 |
| Scripted policies | 开发者用 Python/控制代码编写一套"规则程序"，在给定场景中自动执行任务，比如："如果检测到杯子在桌面中心，则移动 gripper 到目标点并下降" |
数据结构如下图, 其中每个traj_group 都是相同场景,固定部分摆件,然后制造数据
再升一级目录,我们可以看到 相同的场景,不同的拍摄时间对应不同的 摆件,而不是控制部分不同的摆件
我们, 再进入raw 数据,可以看到bridge_data的场景结构
其中这里作者还为数据的正确性做了验证放了一张diagnostics.png 图片以显示当前 通过脚本给定数据的正确性.
| 名称 | 意义 | 数据来源 |
|---|---|---|
| xpos | 实际执行到的位置 | 通过机器人反馈采集，每一帧记录 |
| despos | 计划中的目标位置 | 来自控制策略（如 scripted policy）或人类操作输入 |
2.2 数据结构
每一组数据里都包含三个文件:
2.2.1 images0
images0 是用于ViT的一组图片, obj_dict 是场景信息
可以看出就是完成一个 trajetory的过程.
2.2.2 obs_dict.pkl
| 键名 | 含义 |
|---|---|
| joint_effort | 每个关节的施加力矩（关节力） |
| qpos | 关节位置（Joint Position） |
| qvel | 关节速度（Joint Velocity） |
| full_state | 完整状态向量（包含位姿、关节等） |
| state | 简化状态（可能是观测空间状态） |
| desired_state | 控制器期望状态（即 despos 源） |
| time_stamp | 每帧时间戳 |
| eef_transform End-Effector | 的变换矩阵（即 gripper 位姿） |
| high_bound / low_bound | 状态空间上下界 |
| env_done | 当前帧是否终止（布尔） |
| t_get_obs | 获取观测时耗（调试用） |
其中
eef_transform代表的是 gripper 的六自由度位姿变换矩阵（通常是 4x4），可以从中提取出：
(1) 平移向量（x, y, z） 即我们要的 xpos
(2) 旋转矩阵 , 可进一步转为欧拉角（roll, pitch, yaw）
2.2.3 policy_out.pkl
| 索引 | 含义 | 示例值 | 说明 |
|---|---|---|---|
| [0:3] | Δx, Δy, Δz | -0.012, 0.037, 0.004 | 空间位置变化向量（平移动作） |
| [3:6] | Δroll, Δpitch, Δyaw | 0.0043, -0.0037, -0.8251 | 欧拉角空间的姿态微调（旋转动作） |
| [6] | gripper_open | 1 or 0 | 夹爪开闭指令（1 表示张开，0 表示闭合） |
我这条case 共计49组,这张图是记录了 xyz的运动轨迹
这张图分析了 爪子夹取东西的时间分布图.