Humanoid Everyday: A Comprehensive Robotic Dataset for Open-World Humanoid Manipulation

Paper: arXiv:2510.08807 Code: physical-superintelligence-lab/Humanoid-Everyday Code reference: master @ 10eb7d6f (2026-05-09)

1. Motivation(研究动机)

Humanoid Everyday 的核心问题不是“再收一个机器人数据集”,而是指出当前机器人学习数据的主轴仍然过度围绕固定机械臂:很多数据集能覆盖抓取、推拉、放置等桌面操作,但对人形机器人真正困难的开放世界操作覆盖不足。人形机器人具备双臂、灵巧手、躯干、双腿和接近人类视角的感知配置,理论上可以执行更接近日常生活的任务;但这也引入了更高维动作空间、全身协调、下肢移动与上肢操作耦合、人机交互安全性、户内外环境变化等问题。论文认为,如果训练数据只来自固定工作台上的单臂或移动底盘机器人,那么模型很难学到“人形身体”带来的动作先验和任务结构。

现有数据集的缺口主要有三类。第一是 embodiment gap:BridgeData、DROID、Open X-Embodiment 等规模很大,但平台多为机械臂或移动平台,缺少人形机器人双足移动、双臂协调和灵巧手操作的组合。第二是 task diversity:少数人形数据集常集中在固定环境或少量重复任务,难以覆盖 Basic Manipulation、Deformable Manipulation、Articulated Manipulation、Tool Use、High-Precision Manipulation、Human-Robot Interaction、Loco-Manipulation 这样的技能谱。第三是 evaluation gap:即使有数据,社区也缺少标准化真实人形机器人评测平台;没有统一评测环境时,不同策略的成功率很难公平比较,尤其是硬件、环境初始状态、人类重置方式、远程部署方式都会影响结果。

本文的实际目标是构建一个“数据 + 采集管线 + 基线分析 + 云评测平台”的生态,而不仅是发布 raw trajectories。论文报告 Humanoid Everyday 包含 10.3k trajectories、超过 3 million frames、260 tasks、7 个任务大类,并记录 RGB、depth、LiDAR、tactile、IMU、odometry、joint states、language annotations 等多模态信息。与普通数据集相比,作者还强调采集效率:通过对 Unitree 官方 teleoperation script 的多进程改造,将数据流、写盘、机器人控制和 IK 计算拆开,降低控制延迟并提高每个任务 40 episodes 的采集吞吐。

Figure 1 解读:这是论文 teaser,展示的不是单一实验室台面,而是跨室内外、跨物体类型、跨人机交互方式的任务集合。对读者最重要的直觉是:Humanoid Everyday 把 humanoid manipulation 从“少量 demo 展示”推进到一个可训练、可分析、可评测的数据闭环;论文价值主要在 dataset/system benchmark,而非新的 policy architecture。

2. Core Idea(核心想法)

本文的核心思想可以概括为三点:

  1. 以人形机器人能力边界定义数据,而不是以传统机械臂任务定义数据:任务选择覆盖灵巧手、双臂、下肢移动、人类协作和户外/动态环境,使数据能够暴露当前 imitation learning 与 VLA 模型在人形机器人上的真实短板。
  2. 用高效 teleoperation 管线把多模态数据规模化:作者使用 Unitree G1/H1、Apple Vision Pro、Intel RealSense RGB-D、Livox LiDAR、Dex3-1 tactile sensors / INSPIRE hands 等配置,采集 30Hz 同步数据,并在系统层面把控制与记录分离。
  3. 将评测作为数据集的一部分:论文提出 cloud-based evaluation platform,允许外部研究者通过 policy server IP/port 接入,平台向用户侧流式发送 RGB/depth/robot state,用户回传 action commands,由本地真实人形机器人执行,从而降低没有硬件的团队参与真实评测的门槛。

Figure 2 解读:该 overview 概览了 dataset、policy learning analysis 与 cloud evaluation 的关系:数据集提供 7 大任务类别和多模态输入,策略分析用于观察不同模仿学习/大模型策略的失败模式,云平台则把评测闭环标准化。这里的关键创新不在于某个损失函数,而在于把“开放世界人形操作”拆成可复现的工程对象:任务库、传感器 schema、采集吞吐、基线成功率、远程评测协议。

一个值得注意的细节是论文与仓库 README 的统计口径存在轻微不一致:论文摘要写 10.3k trajectories、over 3 million frames、260 tasks;Table I 写 Humanoid Everyday 为 10.3k trajectories 和 221 skills;GitHub README 写 total download size 约 500GB、across 250 tasks、over 100,000 time-step recorded,同时又列出 Tasks: 260 diverse scenarios。笔记采用论文主文的 10.3k / 3M / 260 / 7 类作为主要描述,并把 README 数字视为公开 release packaging 或数据下载口径。

3. Method(方法)

3.1 数据集定位与对比

Table I 将 Humanoid Everyday 与 MIME、RoboTurk、RoboNet、BridgeData、RH20T、DROID、Open X-Embodiment、Fourier ActionNet、AgiBot World 等数据集比较。表中 Humanoid Everyday 的特征组合是:10.3k trajectories、221 skills、支持 LiDAR sensing、humanoid robot、dexterous hand、bipedal loco-manipulation、human-robot interaction 和 cloud evaluation。相比 Open X-Embodiment 的 1.4M trajectories / 217 skills,Humanoid Everyday 的轨迹规模更小,但 embodiment 和任务属性更贴近人形机器人;相比 Fourier ActionNet 的 13k / 16,它更强调技能种类和云评测;相比 AgiBot World 的 1M / 87,论文认为 AgiBot World 在表中不满足“bipedal humanoid + dexterous hands + cloud evaluation”的组合。

这个对比说明本文的“comprehensive”不是单纯指 trajectory 数量最大,而是指覆盖人形操作需要的关键维度:双足移动、双臂/灵巧手、触觉与 LiDAR、多模态状态、人类交互和标准化远程评测。如果下游目标是训练通用桌面机械臂策略,Open X-Embodiment 这类数据规模更有优势;如果目标是研究 humanoid whole-body manipulation,Humanoid Everyday 更接近目标分布。

3.2 机器人平台、传感器与 teleoperation

Figure 3 解读:该图说明 Humanoid Everyday 的数据不是单一摄像头视频,而是同时记录人形机器人本体状态、RGB-D、LiDAR、触觉和 teleoperation 输入;这些模态共同支持后续 imitation learning、VLA finetuning 和环境感知分析。

论文使用两类 Unitree 人形机器人采集数据:29 DoF 的 G1,配 7-DoF three-fingered dexterous hands(Dex3-1);27 DoF 的 H1,配 6-DoF INSPIRE hands。H1 和 G1 都装有 Intel RealSense RGB-D cameras 与 Livox LiDAR;G1 的 Dex3-1 hands 还有 tactile sensors。teleoperation 侧,操作者佩戴 Apple Vision Pro,利用其底部摄像头捕捉 wrist 和 finger keypoints。手指运动通过 dex-retargeting 映射到机器人手,wrist poses 经 Pinocchio-based inverse kinematics 转为 arm joint commands,由此实现 full upper-body teleoperation。

这个设计的直觉是把人类操作者的“意图与手部几何”尽量直接投射到人形机器人动作空间,同时保留机器人本体传感器。Vision Pro 提供自然的手部/腕部输入,IK 层负责把人手轨迹转为机器人可执行的关节命令,机器人端传感器记录执行时的真实观测。这样采集到的数据既包含 imitation learning 所需的 action supervision,也包含后续多模态 policy 所需的 egocentric perception。

3.3 多进程数据采集管线

Figure 4 解读:该图对比了官方/原始 teleoperation 流程与作者重构后的流程,重点是把控制环和写盘链路解耦。论文最工程化的部分正是这个数据采集管线:作者将官方 Unitree teleoperation library 重新组织为 multi-processing / asynchronous IO pipeline,把 data streaming、data writing、robot control、IK computation 拆到不同进程和线程。论文给出的效率数字是:控制延迟从 Before 的约 500 ms 降到 Ours 的 20 ms;每个任务 40 episodes 的 operation time 从 58 min 降到 28 min。对 teleoperation 数据集而言,延迟和吞吐不是小问题:延迟过高会让操作者补偿错误、动作轨迹不自然,也会降低细粒度操作成功率;写盘阻塞会导致多模态时间戳不稳,破坏 RGB/depth/LiDAR/tactile/action 的对齐。

可以把该管线理解为如下流程:

# Paper-derived teleoperation/data-collection flow
while collecting_task:
    avp_stream = read_apple_vision_pro_wrist_and_finger_keypoints()
    hand_targets = dex_retargeting(avp_stream.finger_keypoints)
    arm_targets = pinocchio_inverse_kinematics(avp_stream.wrist_poses)
 
    parallel:
        robot_control_process.send_joint_commands(arm_targets, hand_targets)
        sensor_stream_process.read_rgb_depth_lidar_tactile_imu_odometry()
        writer_process.flush_synchronized_frames_to_episode_storage()
        monitor_process.check_delay_and_episode_quality()

这里的 pseudocode 是根据论文系统描述抽象的;公开 GitHub 仓库没有 teleoperation control loop 的完整实现,仓库主要提供 dataset loader 与 LeRobot conversion 工具。因此,在复现层面能直接运行的是数据读取/转换,不是完整采集系统。

3.4 任务分布与数据 schema

Figure 5 解读:该图给出 7 类任务和 skill/task 分布,帮助判断数据集是否真的覆盖 humanoid everyday manipulation,而不是只在若干高频类别上重复采样。

数据集覆盖 7 个大类:

  • Basic Manipulation:基础 pick-and-place 或日常物体移动,例如把玩具放进盘子。
  • Deformable Manipulation:毛巾、布料等可变形物体操作,需要接触状态和形变估计。
  • Articulated Manipulation:椅子、门把手等带铰链/关节结构的对象。
  • Tool Use:使用橡皮、工具等外部物体达成目标。
  • High-Precision Manipulation:插花等高精度任务,对手部姿态和视觉误差敏感。
  • Human-Robot Interaction:例如把 dumpling toy 递给人类,要求人机时序和安全交互。
  • Loco-Manipulation:走到目标附近再执行抓取/操作,耦合 lower-body locomotion 与 upper-body manipulation。

每个任务约 40 episodes,采样频率 30Hz。公开仓库 README 描述 raw data 组织为 <task_name>/episode_i/data.json + color/ + depth/ + lidar/data.json 存低维 sensor/action 数据与高维文件相对路径,color/ 存 480×640×3 RGB PNG,depth/ 存 480×640 uint16 depth,lidar/ 存 PCD point clouds。低维状态包括 arm/leg/hand joints、IMU、odometry/kinematics、G1 hand pressure sensors、teleoperator hands/head actions、IK data 等。

3.5 Cloud evaluation platform

Figure 6 解读:该图展示云评测平台如何连接远程 policy server 与本地真实人形机器人。云评测平台的目标是把真实人形机器人硬件变成可远程访问的 benchmark。平台重建 Humanoid Everyday 的一部分任务环境;研究者指定 policy server IP 和 port 后,平台向客户端发送 real-time visual inputs(RGB、Depth)和 robot state,用户在本地 policy server 上推理动作,再把 action commands 送回服务器,由真实 G1/H1 执行。平台还把 egocentric RGB/depth 和第三方视角画面流到 web interface,方便远程观察执行过程。

Figure 7 解读:原论文 Figure 6 显示平台连续运行超过 100 分钟直到电池耗尽,期间只有 3 次 human interventions,原因是 motor overheating。这个数字的意义在于平台并非只做单次 demo,而是支持较长时间的持续评测;但论文也承认当前不支持 automatic scene resetting,任务失败后的环境恢复仍需要人工帮助。

3.6 公开代码:数据读取与 LeRobot 转换

公开仓库 physical-superintelligence-lab/Humanoid-Everydaymaster@10eb7d6f)主要包含 dataset loader、schema 说明、下载/转换脚本,而不是完整 baseline training 或 cloud evaluation server。代码层面的可复现对象主要有两个:

Paper ConceptSource FileKey Class/Function
任务 zip 解压与 episode 读取humanoid_everyday/core.pyDataloader, Dataloader.Episode, _load_frame
depth / RGB / LiDAR 解码humanoid_everyday/core.py_load_depth_lzma, _load_jpg, _load_lidar_points
可视化检查humanoid_everyday/core.pydisplay_image, display_depth_point_cloud, display_lidar_point_cloud
LeRobot 转换入口scripts/he2lerobot.pymain, HE2LeRobotConverter.run
observation 构建scripts/he2lerobot.pybuild_obs, load_depth, load_lidar, load_tactile
action 构建scripts/he2lerobot.pybuild_act
episode parquet / video / metadata 输出scripts/he2lerobot.pymake_one_episode, write_meta, InfoDict

代码中 Dataloader 的逻辑可以概括为:

# Code-derived from humanoid_everyday/core.py
loader = Dataloader(task_zip_path)
extract zip into sibling directory
for each episode_dir containing data.json:
    frames_meta = json.load(data.json)
    episode = Episode(dirpath=episode_dir, frames_meta=frames_meta, loader=loader)
 
Episode.__getitem__(idx):
    frame_meta = frames_meta[idx]
    return loader._load_frame(dirpath, frame_meta)
 
_load_frame(dirpath, frame):
    depth = lzma.decompress(frame["depth"]) -> uint16 array (480, 640)
    image = PIL.open(frame["image"]).convert("RGB") -> numpy array
    lidar = open3d.io.read_point_cloud(frame["lidar"]) -> float32 points
    return {**frame, "depth": depth, "image": image, "lidar": lidar}

he2lerobot.py 的转换逻辑更接近下游训练准备:

# Code-derived from scripts/he2lerobot.py
for category_dir, task_dir in iter_tasks(data_root):
    task_index = register_task(category, task_name, description)
    for episode_dir in sorted(task_dir / "episode_*"):
        data_list = read_json_list(episode_dir / "data.json")
        rows, rgb_paths = [], []
        for frame_index, frame in enumerate(data_list):
            depth = load_depth(episode_dir / frame["depth"]) or nan_array(480, 640)
            lidar = load_lidar(episode_dir / frame["lidar"]) or empty_points()
            obs = build_obs(frame, depth, lidar)
            act = build_act(frame)
            rows.append({
                **obs,
                "action": act,
                "timestamp": frame_index / 30,
                "frame_index": frame_index,
                "episode_index": episode_index,
                "task_index": task_index,
                "next.done": frame_index == len(data_list) - 1,
            })
        write rows to chunked Parquet
        encode rgb_paths into egocentric mp4
write_meta(info.json, tasks.jsonl, episodes.jsonl, episode_stats)

build_act 有一个关键 embodiment 细节:H1 的 hand representation 需要 post-processing。当 right_angles / left_angles 长度为 12 时,代码用 [1.7 - qpos[4], 1.7 - qpos[6], 1.7 - qpos[2], 1.7 - qpos[0], 1.2 - qpos[8], 0.5 - qpos[9]] 转为每只手 6 维;当长度为 7 时,视为 G1 的 7+7 hand joints 直接拼接;随后把 actions["sol_q"] 作为 14 维 arm joints 追加。因此 README 示例中 action shape 为 H1 26 维、G1 28 维。这个处理说明不同人形平台虽然共享数据集名称,但动作空间维度和手部关节语义并不完全一致,下游训练必须保留 robot_type 或做显式对齐。

4. Experimental Setup(实验设置)

4.1 基线策略设置

论文评估了 7 类 imitation learning / VLA policy:Diffusion Policy (DP)、3D Diffusion Policy (DP3)、Action Chunking with Transformers (ACT)、OpenVLA、-FAST、、GR00T N1.5。所有策略在 30Hz humanoid data 上训练到收敛;对 VLA-based policies,作者采用 two-stage finetuning:先在完整 Humanoid Everyday 上 finetune,再针对具体 task category 的数据继续适配。每个策略在 7 个代表性任务上评测,每个任务 10 trials。

Figure 8 解读:原论文 Figure 7 展示 7 类任务的真实执行区域和 arm trajectories。黄色区域表示任务执行范围,区域存在轻微变化;这意味着评测不是纯粹固定初始状态的 deterministic script,而是要求策略适应一定空间扰动。

5. Experimental Results(实验结果)

5.1 Success rate 表

Task CategoryTaskDPDP3ACTOpenVLA-FASTGR00T N1.5
ArticulateRotate chair100%90%100%70%100%100%100%
Tool UseUse eraser to wipe the desk0%70%0%30%40%40%0%
BasicPut dumpling toy into plate30%20%70%30%60%30%80%
DeformableFold towel on the desk0%20%0%40%20%40%50%
HRIHand over dumpling toy40%40%70%60%30%40%100%
Loco-Manip.Walk to grab door handle30%0%0%30%10%0%30%
High PrecisionInsert rose into vase0%0%0%10%0%0%0%
Average29%34%34%39%37%36%51%

平均成功率的精确排序是:DP 29%,DP3 34%,ACT 34%,OpenVLA 39%,-FAST 37%, 36%,GR00T N1.5 51%。

总体结论很直接:现有 end-to-end imitation policies 在 humanoid manipulation 上普遍困难,平均成功率最高的 GR00T N1.5 也只有 51%。高维动作空间是主要原因之一,论文明确指出数据集 action space 总计 28 DoFs。DP3 通常优于 DP,作者推测 point cloud observations 带来更强的环境鲁棒性;但 DP3 在 Loco-Manipulation 任务上表现很差,说明 3D observation 并不能自动解决全身移动与操作耦合。ACT 在 Basic 和 HRI 上不错,但在 Tool Use、Deformable、Loco-Manipulation 和 High Precision 上失败,可能反映 chunked action transformer 对复杂接触和移动场景的泛化不足。

VLA 模型整体更稳定,但差异也很明显。OpenVLA 在 30Hz 高频数据上由于没有压缩 action space,常难以产生有意义运动;降采样到 2Hz 可以缓解,但行为更不平滑。-FAST、 与 GR00T N1.5 受益于预训练先验,在 Deformable 和 Loco-Manipulation 等需要鲁棒性的任务上更有优势。GR00T N1.5 在 HRI 达到 100%,Basic 80%,Deformable 50%,但在 Tool Use 为 0%,High Precision 为 0%,说明大模型先验并不能替代精细接触控制和工具动力学建模。

5.2 Humanoid Everyday 作为预训练 prior

Figure 9 解读:该 ablation figure 比较直接 task-specific finetuning 与先用 Humanoid Everyday 预训练再适配的策略。论文还验证 Humanoid Everyday 是否可作为 VLA 模型的预训练 prior:实验选择 HRI 任务 “handing over a dumpling toy”,比较两种训练策略:(i) 先在完整 Humanoid Everyday 上 finetune,再做 task-specific finetuning;(ii) 直接 task-specific finetuning。Figure 9 显示两阶段策略在各 VLA 模型上都带来提升。论文没有在正文给出每个柱子的精确数值表,但定性结论是:多样的人形行为数据提供了有用先验,提升下游交互任务的鲁棒性和稳定性。

这个 ablation 的重要性在于它把数据集价值从“可做 benchmark”推进到“可做 pretraining corpus”。如果一个数据集只在同分布任务上训练有效,它更像任务集合;如果能提升新任务或具体 category 的 finetuning,它才更接近 embodied foundation data。Humanoid Everyday 的证据还比较初步:只选择一个 HRI 任务做 prior ablation,且正文未给出完整数值表;但方向上支持用大规模 humanoid data 作为 VLA 后续适配前的中间训练阶段。

5.3 局限

论文明确承认两个限制。第一,实验只评估现有 imitation learning policy architectures,没有提出专门针对 humanoid high-DoF action space 的新模型。因此成功率表更像一份诊断报告:它证明当前模型在高精度、工具使用、loco-manipulation 上不够鲁棒,而不是展示一个已解决方案。第二,cloud evaluation 还不支持 automatic scene resetting。真实世界任务失败后,环境恢复往往需要人类干预;这会限制大规模自动评测,也让策略在失败恢复能力上的比较不充分。

还有几个隐含限制。其一,虽然数据集有 RGB、depth、LiDAR、tactile、IMU 等模态,但不同机器人平台的可用传感器和动作维度不一致,G1 与 H1 的手部 representation 需要分别处理。其二,公开视频/论文强调 30Hz 数据,但 VLA 模型在 30Hz action space 上可能存在时间抽象不足问题;OpenVLA 的降采样现象说明下游 policy 可能需要 action chunking、latent action、hierarchical control 或 temporal abstraction。其三,公开仓库目前主要是 loader 与 conversion 工具,未包含完整采集、基线训练、云评测 server 代码;复现 baseline success rates 仍需要额外实现或等待更完整 release。

5.4 对后续工作的启发

对机器人数据集建设而言,Humanoid Everyday 的启发是:数据集质量不只由 episode 数量决定,还由 embodiment coverage、sensor richness、task taxonomy、evaluation protocol 决定。对 policy 研究而言,这份基线表提示三类方向值得优先探索:第一,针对 26/28 DoF 动作空间的低维 latent action 或 whole-body action abstraction;第二,融合 RGB-D/LiDAR/tactile 的 contact-aware representation,尤其用于 deformable 与 high-precision tasks;第三,将 locomotion 与 manipulation 分层建模,避免一个 end-to-end policy 同时承担导航、姿态稳定、抓取和任务完成。

从工程复现角度,公开代码最实用的入口是 humanoid_everyday.Dataloaderscripts/he2lerobot.py。如果只是训练行为克隆/VLA,建议先把 raw tasks 转为 LeRobot-style dataset,保留 robot_typecategoryinstruction 和 task metadata;同时要显式处理 H1/G1 action dimension,不要把 26 维与 28 维动作直接混合成一个无标识空间。对需要多模态输入的模型,depth 是 lzma-compressed uint16,LiDAR 是 PCD variable-length point cloud,tactile 是 sensor-wise usable readings;这些字段都可能需要 padding、masking 或 modality dropout。

5.5 一句话总结

Humanoid Everyday 的主要贡献是把开放世界人形机器人操作从零散 demo 组织成一个包含 10.3k trajectories、260 tasks、多模态传感、基线分析和云端真实机器人评测的平台;它最有价值的不是新的模型结构,而是给后续 humanoid VLA / imitation learning 提供了接近真实瓶颈的数据分布与评测闭环。