論文の概要: RoboTwin: Dual-Arm Robot Benchmark with Generative Digital Twins
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.13059v1
- Date: Thu, 17 Apr 2025 16:14:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-25 17:50:40.997729
- Title: RoboTwin: Dual-Arm Robot Benchmark with Generative Digital Twins
- Title（参考訳）: RoboTwin: ジェネレーティブデジタルツインを用いたデュアルアームロボットベンチマーク
- Authors: Yao Mu, Tianxing Chen, Zanxin Chen, Shijia Peng, Zhiqian Lan, Zeyu Gao, Zhixuan Liang, Qiaojun Yu, Yude Zou, Mingkun Xu, Lunkai Lin, Zhiqiang Xie, Mingyu Ding, Ping Luo,
- Abstract要約: RoboTwinは、多種多様な専門家データセットを生成するために、3D生成基盤モデルと大規模言語モデルを使用する生成デジタルツインフレームワークである。
具体的には、RoboTwinは単一の2D画像からさまざまなデジタルツインを生成し、現実的でインタラクティブなシナリオを生成する。
我々のフレームワークはシミュレーションデータと実世界のデータの両方で包括的なベンチマークを提供し、標準化された評価とシミュレーショントレーニングと実世界のパフォーマンスの整合性を向上させる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 33.78621017138685
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In the rapidly advancing field of robotics, dual-arm coordination and complex object manipulation are essential capabilities for developing advanced autonomous systems. However, the scarcity of diverse, high-quality demonstration data and real-world-aligned evaluation benchmarks severely limits such development. To address this, we introduce RoboTwin, a generative digital twin framework that uses 3D generative foundation models and large language models to produce diverse expert datasets and provide a real-world-aligned evaluation platform for dual-arm robotic tasks. Specifically, RoboTwin creates varied digital twins of objects from single 2D images, generating realistic and interactive scenarios. It also introduces a spatial relation-aware code generation framework that combines object annotations with large language models to break down tasks, determine spatial constraints, and generate precise robotic movement code. Our framework offers a comprehensive benchmark with both simulated and real-world data, enabling standardized evaluation and better alignment between simulated training and real-world performance. We validated our approach using the open-source COBOT Magic Robot platform. Policies pre-trained on RoboTwin-generated data and fine-tuned with limited real-world samples demonstrate significant potential for enhancing dual-arm robotic manipulation systems by improving success rates by over 70% for single-arm tasks and over 40% for dual-arm tasks compared to models trained solely on real-world data.
- Abstract（参考訳）: ロボット工学の急速に進歩する分野において、双腕協調と複雑な物体操作は、先進的な自律システムを開発する上で不可欠な能力である。
しかし、多種多様な高品質の実証データと実世界対応評価ベンチマークの不足は、そのような開発を著しく制限する。
この問題を解決するために,3次元生成基盤モデルと大規模言語モデルを用いて,多様な専門家データセットを生成し,デュアルアームロボットタスクのための実世界整合性評価プラットフォームを提供する,ジェネレーティブなディジタルツインフレームワークであるRoboTwinを紹介した。
具体的には、RoboTwinは単一の2D画像からさまざまなデジタルツインを生成し、現実的でインタラクティブなシナリオを生成する。
また、オブジェクトアノテーションと大きな言語モデルを組み合わせた空間的関係認識コード生成フレームワークを導入し、タスクを分解し、空間的制約を決定し、正確なロボット運動コードを生成する。
我々のフレームワークはシミュレーションデータと実世界のデータの両方で包括的なベンチマークを提供し、標準化された評価とシミュレーショントレーニングと実世界のパフォーマンスの整合性を向上させる。
我々は,オープンソースのCOBOT Magic Robotプラットフォームを用いて,我々のアプローチを検証する。
RoboTwinの生成したデータに基づいて事前訓練され、限られた実世界のサンプルで微調整されたポリシーは、実世界のデータでのみ訓練されたモデルと比較して、シングルアームタスクの成功率を70%以上、デュアルアームタスクの40%以上改善することで、デュアルアームロボット操作システムを強化する大きな可能性を示している。
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