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HRIBench:以交互为中心的人机协作基准测试

文章摘要

HRIBench 是一个专注于人机交互协作的基准测试框架,通过结构化场景脚本模拟代理角色、时间依赖和协调约束,评估机器人在协作中的意图理解、同步、协议遵守和安全交互能力。实验表明,现有基础机器人策略在协作场景中表现不佳,但在 HRIBench 上微调后可显著提升。

来源arXiv Robotics作者: Chang Liu, Jiawei Zhang, Tao Zhang, Ye Wang, Hongyu Zhou, Qin Jin
HRIBench:以交互为中心的人机协作基准测试
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当前视觉-语言-动作(VLA)基准测试主要评估的是孤立的操作技能,在很大程度上忽略了人机交互结构的建模。然而,现实世界中的协作从根本上要求在共享代理下进行协调,包括意图理解、时间同步、协议遵守以及在动态环境中的安全交互。为了弥补这一空白,研究团队推出了HRIBench——一个基于可执行交互场景的意图感知人机协作诊断基准。

HRIBench将协作任务表示为结构化的场景脚本,明确建模代理角色、时间依赖、协调约束和人类行为分布。基于这一抽象,该基准定义了三种代表性交互角色:指示者(Instructor)、协作者(Collaborator)和干扰者(Intruder),分别涵盖意图沟通、联合协调和人类干预下的鲁棒性。基准包含13个角色条件化任务,通过多样化的交互轨迹和场景变化生成了超过650个评估回合。

除了二元的任务成功率,HRIBench引入了可解释的交互中心指标,包括同步性、响应性、协议合规性和安全性。研究团队在统一协议下评估了基于GR00T、pi0.5和ACT的适应策略。结果表明,尽管现有基础机器人策略具备强大的操作能力,但在协作环境中表现挣扎,暴露出时间协调和意图感知行为的重大局限。而在HRIBench上进行微调后,这些策略的协作性能得到持续提升。

在真实世界迁移研究中,HRIBench生成的仿真数据将GR00T N1.5的物理任务成功率从0.10提升至0.43,充分证明了该基准在推动以交互为中心的机器人学习方面的价值。

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要点

  • HRIBench 定义了 Instruct、Collaborator 和 Intruder 三种交互角色,覆盖意图交流、联合协调和鲁棒性。
  • 基准包含 13 个角色化任务,超过 650 个评估回合,并引入同步性、响应性、协议合规性和安全性等可解释指标。
  • 在 GR00T、pi0.5 和 ACT 上的评估显示,现有策略在时间协调和意图感知方面存在重大局限。
  • 在真实世界迁移实验中,基于 HRIBench 的仿真数据将 GR00T N1.5 的物理任务成功率从 0.10 提升至 0.43。

要点与分析由自动化流程生成,可能有误,请结合原始来源核实。