Diseño e Implementación de un Sistema EOD Inteligente Basado en UAV de Seis Rotores
Autores: Fan, Jiwei; Lu, Ruitao; Yang, Xiaogang; Gao, Fan; Li, Qingge; Zeng, Jun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Diseño e Implementación de un Sistema EOD Inteligente Basado en UAV de Seis Rotores
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Eliminación de municiones explosivas
Robots EOD
Vehículo aéreo no tripulado autónomo
Aprendizaje profundo
Pod de inclinación y zoom
Algoritmo YOLOv5
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los robots de desactivación de explosivos (EOD) pueden reemplazar a los humanos que trabajan en entornos peligrosos para garantizar la seguridad de los trabajadores. Por lo tanto, han sido ampliamente desarrollados y desplegados. Sin embargo, los robots EOD existentes tienen algunas limitaciones en la adaptación al entorno, como una función única, velocidad de acción lenta y visión limitada. Para superar estas deficiencias y resolver el problema incierto de la eliminación de bombas en el campo de tiro, hemos desarrollado un sistema inteligente de eliminación de bombas que integra navegación autónoma de vehículos aéreos no tripulados (UAV), aprendizaje profundo y otras tecnologías. Para la estructura de hardware del sistema, diseñamos un actuador construido por un dispositivo de cabrestante y un agarre mecánico para sujetar el material explosivo sin detonar (UXO), que está equipado debajo del UAV de seis rotores. El pod de visión dual integrado Pan-Tilt-Zoom (PTZ) se aplica en el sistema para monitorear y fotografiar el sitio de despliegue para lanzar municiones en vivo. Para la estructura de software del sistema, la estación terrestre utiliza el algoritmo YOLOv5 para detectar los objetivos de granadas en video en tiempo real y localizar con precisión el punto de aterrizaje de la granada. El operador controla de forma remota el UAV para agarrar, transferir y destruir granadas. Se realizan experimentos sobre la desactivación de explosivos y los resultados muestran que nuestro sistema es factible con alta precisión de reconocimiento y gran maniobrabilidad. En comparación con el modo tradicional de desactivación de explosivos, el sistema puede proporcionar a los tomadores de decisiones información precisa sobre la ubicación de la granada y, al mismo tiempo, mitigar mejor las posibles víctimas en el proceso de demolición explosiva.
Descripción
Los robots de desactivación de explosivos (EOD) pueden reemplazar a los humanos que trabajan en entornos peligrosos para garantizar la seguridad de los trabajadores. Por lo tanto, han sido ampliamente desarrollados y desplegados. Sin embargo, los robots EOD existentes tienen algunas limitaciones en la adaptación al entorno, como una función única, velocidad de acción lenta y visión limitada. Para superar estas deficiencias y resolver el problema incierto de la eliminación de bombas en el campo de tiro, hemos desarrollado un sistema inteligente de eliminación de bombas que integra navegación autónoma de vehículos aéreos no tripulados (UAV), aprendizaje profundo y otras tecnologías. Para la estructura de hardware del sistema, diseñamos un actuador construido por un dispositivo de cabrestante y un agarre mecánico para sujetar el material explosivo sin detonar (UXO), que está equipado debajo del UAV de seis rotores. El pod de visión dual integrado Pan-Tilt-Zoom (PTZ) se aplica en el sistema para monitorear y fotografiar el sitio de despliegue para lanzar municiones en vivo. Para la estructura de software del sistema, la estación terrestre utiliza el algoritmo YOLOv5 para detectar los objetivos de granadas en video en tiempo real y localizar con precisión el punto de aterrizaje de la granada. El operador controla de forma remota el UAV para agarrar, transferir y destruir granadas. Se realizan experimentos sobre la desactivación de explosivos y los resultados muestran que nuestro sistema es factible con alta precisión de reconocimiento y gran maniobrabilidad. En comparación con el modo tradicional de desactivación de explosivos, el sistema puede proporcionar a los tomadores de decisiones información precisa sobre la ubicación de la granada y, al mismo tiempo, mitigar mejor las posibles víctimas en el proceso de demolición explosiva.