A Taxonomy of Construction Task Activities for Robot Workers
作者: Sadman Sakib, Zhangyi None Peng, Yujie Pang, Yu Otsuki, Mohammad Abdullah Al Faruque
分类: cs.RO
发布日期: 2026-08-26
🔗 代码/项目: GITHUB
💡 一句话要点
提出TARCAT以解决建筑机器人任务活动分类问题
🎯 匹配领域: 支柱九：具身大模型 (Embodied Foundation Models)
关键词: 建筑机器人 任务分类 动作原语 技能组合 人机协作 自动化技术 O*NET任务
📋 核心要点
- 现有的机器人系统在建筑任务中缺乏对工人活动的全面分类，限制了其适用性和灵活性。
- 本文提出的TARCAT通过分析O*NET任务和实际工作视频，构建了一个系统化的建筑任务活动分类法。
- 实验中，TARCAT在DOBOT CR3机械臂上成功演示了多个动作原语，展示了其在实际应用中的有效性。
📝 摘要（中文）
近年来，视觉-语言-行动模型为机器人提供了比传统任务特定系统更广泛的能力。然而，建筑领域的部署需要对工人活动及其执行能力进行精确的分类。本文提出了TARCAT，一个基于91个O*NET任务和30个建筑工作视频的职业基础分类法。TARCAT定义了12组41个动作原语，并提供了将参数化原语序列组合成可重用技能的机制。这一结构不仅便于组织演示，还能明确机器人需求，支持编码代理检索和扩展技能库。我们在DOBOT CR3机械臂上演示了部分原语，TARCAT为分析人类工作和开发通用建筑机器人提供了共同的词汇。
🔬 方法详解
问题定义：本文旨在解决建筑机器人在任务执行中对工人活动缺乏系统分类的问题。现有方法往往无法全面覆盖建筑领域的多样性和复杂性。
核心思路：TARCAT通过分析91个O*NET任务和30个建筑工作视频，构建了一个职业基础的分类法，定义了41个动作原语，便于机器人理解和执行建筑任务。
技术框架：TARCAT的整体架构包括三个主要阶段：首先是任务分析与分类，其次是动作原语的定义，最后是技能组合与重用机制的实现。
关键创新：TARCAT的主要创新在于其人类可解释的结构，能够有效组织演示、明确机器人需求，并支持技能库的扩展，这在现有方法中是缺乏的。
关键设计：在设计中，TARCAT定义了12组41个动作原语，并提供了参数化的组合机制，确保了技能的重用性和灵活性。
🖼️ 关键图片
📊 实验亮点
在实验中，TARCAT成功在DOBOT CR3机械臂上演示了多个动作原语，展示了其在实际操作中的有效性和灵活性，为建筑机器人提供了新的技能库，显著提升了机器人在建筑任务中的适应能力。
🎯 应用场景
TARCAT的研究成果可广泛应用于建筑行业的自动化和机器人技术，帮助开发更智能的建筑机器人，提升施工效率和安全性。未来，TARCAT有望推动机器人在其他复杂任务领域的应用，促进人机协作的发展。
📄 摘要（原文）
Recent vision-language-action models offer a path toward robots with broader repertoires than conventional task-specific systems. Construction deployment, however, requires a precise inventory of worker activities and the capabilities needed to execute them. We present TARCAT, an occupation-grounded taxonomy derived from 91 O*NET tasks across seven high-employment construction occupations and 30 instructional videos of physical work. TARCAT defines 41 action primitives in 12 groups and three classes and provides a mechanism for composing parameterized primitive sequences into reusable skills. This human-interpretable structure can organize demonstrations, specify robot requirements, and support coding agents that retrieve and extend skill libraries. We also demonstrate selected primitives on a DOBOT CR3 arm with a CRAFT hand. TARCAT thereby provides a common vocabulary for analyzing human work and developing general-purpose construction robots. Annotations are available at https://github.com/AICPS/TARCAT-Taxonomy.