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Grabette: an open system to record robot-manipulation data

8.5内容质量

TL;DR · AI 摘要

Grabette通过手持设备生成机器人操作数据集,解决机器人学习的数据瓶颈问题,开源且支持协作构建大规模数据集。

核心要点

  • Grabette使用双摄像头和SLAM技术重建操作轨迹,无需机器人即可生成数据集
  • 基于Stanford UMI项目改进,降低使用门槛至零硬件依赖
  • 通过Hugging Face Hub实现数据共享,目标构建千万级协作数据集

结构提纲

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  1. 揭示机器人学习领域数据获取的瓶颈问题及Grabette的解决方案

  2. 指出当前机器人学习缺乏大规模真实操作数据的核心痛点

  3. 描述手持设备的双摄像头配置与SLAM轨迹重建技术

  4. UMI的关联

    说明Grabette对Stanford UMI项目的改进与开源生态整合

  5. 阐述通过众包方式构建开放数据集的技术路线

思维导图

用一张图看清主题之间的关系。

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  • Grabette系统
    • 核心功能
      • 双摄像头SLAM轨迹重建
      • 零机器人数据采集
    • 技术基础
      • Stanford UMI项目
      • Hugging Face生态
    • 协作目标
      • 开放数据集构建
      • 降低使用门槛

金句 / Highlights

值得收藏与分享的关键句。

#机器人学习#数据集#开源工具#SLAM#HuggingFace
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Grabette:用于记录机器人操作数据的开源系统

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Grabette:用于记录机器人操作数据的开源系统。一起构建共享数据集。

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发布于 2026 年 7 月 21 日

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只需使用手持夹爪在几分钟内记录自己的操作任务,即可自动生成机器人可用的数据集,并帮助构建一个开放协作的机器人学习数据集。

瓶颈不在模型,而在数据

机器人学习面临一个供给问题。我们拥有强大的策略架构(基于 Transformer 的 VLAs、扩散模型和流匹配策略,甚至世界模型),也拥有训练它们的 GPU。我们缺乏的是大量、多样化的现实世界操作数据。

通过远程操作机器人来收集数据可能既昂贵又繁琐:首先需要一台机器人。而且根据远程操作方式的不同,如果数据收集需要数小时并涉及大量硬件和物流挑战,对用户来说可能非常麻烦。这种模式难以扩展到各种任务和环境需求。

但你不需要机器人就能收集机器人数据。只需人类的手、夹爪、相机,以及一种能够恢复手部 6-DoF 运动轨迹的方法。记录演示过程,你就能获得机器人可以学习的数据。

今天,我们发布的就是 Grabette:一个开源、低成本的操作数据记录系统。拿起它,用你的手记录任务,就能获得干净、机器人可用的数据集。无需机器人、无需实验室、无需远程操作设备。

这正是更大的目标:如果记录演示过程像拍摄视频一样简单,任何人都可以参与贡献。我们希望 Grabette 能够催生一个大型、开放、协作的操作数据集。这是任何单一实验室都无法独自构建的。

站在 UMI 的肩膀上

Grabette 直接受到斯坦福大学的通用操作接口(UMI)启发:一种配备鱼眼相机的手持夹爪,可在现实环境中记录演示,通过 SLAM 恢复相机轨迹,并从中训练视觉运动策略。

UMI 证明了这种方案是可行的。其他类似设备(如 Agibot 的 MEgo 夹爪、Genrobot 的 DAS 夹爪和 Sunday Robotics 的技能捕捉手套)也存在,但都是闭源的。我们的目标是让使用变得尽可能简单,将从“我有一个任务”到“我有一个训练好的模型”的门槛降到最低。

Grabette 构建于现代开源生态系统之上:使用 LeRobot 进行数据集管理,通过 Hugging Face Hub 进行数据共享,并提供一个无需安装即可通过浏览器运行的处理流程。Grabette 是任何人都可以在工作台上构建、在实地使用并贡献数据的工具。

认识 Grabette

我们已经开发 Grabette 多月,现在我们认为它已经足够成熟,可以与大家分享。我们非常兴奋能够现在与你们分享!

Grabette 是一个配备了所有必要设备的手持夹爪,能够重建操作演示。

它搭载了两台相机,各自承担不同的任务。这种分工是刻意为之:廉价的广角鱼眼相机为策略提供丰富上下文的腕部摄像头视角,而 RGBD 相机则负责实现稳健的 6-DoF 跟踪。

而 Grabette 在用户执行任务时记录数据,但它依赖其机械臂孪生体来执行训练后学习到的动作。因此,让我们认识一下 Gripette,它是 Grabette 的机械臂末端执行器孪生体。

该系列产品共享相同的硬件基因:

  • Grabette,手持演示设备(摄像头 + IMU + 夹爪,BOM 成本约 490€)
  • Gripette,电动夹爪(摄像头 + 两个伺服电机,BOM 成本约 120€),可与真实或模拟机械臂形成闭环

Grabette 手持记录设备(左)和 Gripette 机械臂夹爪(右)

为所有人打造

所有内容均开源

去查看仓库!

  • 硬件:Grabette 和 Gripette 的 CAD 和生产文件
  • 捕获服务:设备端的 Raspberry Pi 软件
  • 处理流程:可在本地运行,或通过我们的 Hugging Face Space 在线运行
  • 示例下游堆栈:标准 LeRobot 训练 + OpenArm 评估,作为参考

组件。您可以购买的标准传感器,没有封闭流程,没有分叉锁定。一个 Raspberry Pi,一个标准 Pi 摄像头,一个现成的 OAK-D 深度摄像头,磁性编码器。关键点在于任何人都可以使用您只需订购的零件组装一个。

设计上与机器人无关。捕获过程或数据格式中没有任何内容假定特定的机械臂。演示以摄像头本地的 6-DoF 笛卡尔位姿加夹爪状态存储,输出是 Hugging Face Hub 上的标准 LeRobot 数据集,因此相同的数据可以驱动不同的机器人和不同的学习方法。不过,您仍然需要在机械臂上安装匹配的 Gripette 夹爪。

从您的手到数据集,只需两步

此次发布使任何人都能快速且无需专业知识地从“我想演示一个任务”过渡到“我有了一个可用于训练的数据集”。

1. 记录

按下按钮,观察摄像头、跟踪摄像头(颜色、深度和 IMU)以及夹爪的编码器关节值将通过单个共享时钟同步记录。再次按下按钮以停止记录,数据将保存在 Raspberry Pi 上。

2. 在浏览器中直接处理

在浏览器中打开 Grabette 仪表板。选择要添加到数据集的片段,单击一次即可开始后处理。

  • 片段上传到 HF Hub
  • grabette-slam 空间使用 RTAB-MAP 库执行 SLAM 并验证轨迹是否正确(无跳跃或跟踪丢失)
  • 片段转换为 LeRobot 格式
  • 新数据集上传到您的空间,您可以通过 Le Robot 可视化工具查看每个片段的数据

现在一切都已就绪,可以开始训练了!

您可以用这些数据做什么?这里有一个示例。

只有能训练出东西的数据集才有意义。为了展示完整的闭环,我们提供了一个完整的示例。但需要明确的是,这只是展示其能力的一个示例,而非产品本身:此次发布的是记录系统。您的 Grabette 数据可以与任何使用 LeRobot 数据集的方法兼容。

我们的示例使用了 200 条记录的演示,例如:

可在该 HF 数据集获取数据集

以及:

  • 使用 LeRobot 套件训练策略——一个扩散策略(ResNet18 + SpatialSoftmax 编码器,DDIM 调度器,6-D 旋转动作),可在单个消费级 GPU 上运行。
  • 在配备 Gripette 夹爪的 OpenArm 7-DoF 机械臂上评估,通过 gRPC API 驱动,结果如下:

策略可在该 HF 模型获取

现在轮到您了

数据瓶颈的解决不是依靠单一实验室,而是依靠社区在各个地方记录演示。现在你可以帮助构建数据集:搭建一个Grabette,录制你感兴趣的任务,并在Hub上分享。每一次录制都会使开放数据集更加庞大和多样化,每一位贡献者都能让机器人学习少一些依赖昂贵硬件的限制。

接下来是什么

此次发布只是项目的开端!Grabette将持续进化。我们已经有更多内容正在开发中,包括Casquette——一款头戴式第一视角设备,用于与Grabette配合实现以自我为中心的捕捉(仍在开发中)。但最重要的下一步不仅属于我们,也属于你:开始录制,让我们一起构建数据集。

👉 搭建Grabette(GitHub) · 处理你的数据(HF Space) · 贡献数据集

由Pollen Robotics倾情打造。

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2025年3月18日

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AritaTomoki

大约11小时前

[2

@ SteveNguyen @ glannuzel 恭喜发布,非常期待能搭建一个。在处理物料清单时遇到一个小问题:它链接的电子仓库无法公开访问。能否公开elec_grabette?谢谢!

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  • 1条回复

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文章作者

大约10小时前

Hi Arita,你发现得很准确!现在已公开:https://github.com/pollen-robotics/elec_grabette

🔥

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