Oatcr: diseño de robot autónomo para recolección de basura al aire libre utilizando YOLOv4-Tiny
Autores: Kulshreshtha, Medhasvi; Chandra, Sushma S.; Randhawa, Princy; Tsaramirsis, Georgios; Khadidos, Adil; Khadidos, Alaa O.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Oatcr: diseño de robot autónomo para recolección de basura al aire libre utilizando YOLOv4-Tiny
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Propuestos
Innovadores
Robots recolectores de basura
Autónomos
Sensores
Detección de objetos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 71
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propuso un diseño mecánico innovador utilizando el mecanismo de Rocker-bogie para Robots Recolectores de Basura resilientes. Mask-RCNN, YOLOV4 y YOLOv4-tiny se experimentaron y analizaron para la detección de basura. El Robot Recolector de Basura se desarrolló para ser completamente autónomo ya que era capaz de detectar basura, acercarse a ella y recogerla evitando cualquier obstáculo en el camino. Sensores que incluyen una cámara, un sensor ultrasónico y un módulo GPS desempeñaron un papel imperativo en la automatización. El cerebro del Robot, a saber, Raspberry Pi y Arduino, procesaron los datos de los sensores y realizaron la planificación de rutas y el consecuente movimiento del robot a través de la actuación de motores. Se probaron tres modelos de detección de objetos para su posible uso en el robot: Mask-RCNN, YOLOv4 y YOLOv4-tiny. Mask-RCNN logró una precisión promedio (mAP) de más del 83% y un tiempo de detección (DT) de 3973.29 ms, YOLOv4 logró 97.1% (mAP) y 32.76 DT, y YOLOv4-tiny logró 95.2% y 5.21 ms DT. Se seleccionó YOLOv4-tiny ya que ofrecía un mAP muy similar a YOLOv4, pero con un DT mucho menor. El diseño se simuló en diferentes terrenos y se comportó como se esperaba.
Descripción
Este documento propuso un diseño mecánico innovador utilizando el mecanismo de Rocker-bogie para Robots Recolectores de Basura resilientes. Mask-RCNN, YOLOV4 y YOLOv4-tiny se experimentaron y analizaron para la detección de basura. El Robot Recolector de Basura se desarrolló para ser completamente autónomo ya que era capaz de detectar basura, acercarse a ella y recogerla evitando cualquier obstáculo en el camino. Sensores que incluyen una cámara, un sensor ultrasónico y un módulo GPS desempeñaron un papel imperativo en la automatización. El cerebro del Robot, a saber, Raspberry Pi y Arduino, procesaron los datos de los sensores y realizaron la planificación de rutas y el consecuente movimiento del robot a través de la actuación de motores. Se probaron tres modelos de detección de objetos para su posible uso en el robot: Mask-RCNN, YOLOv4 y YOLOv4-tiny. Mask-RCNN logró una precisión promedio (mAP) de más del 83% y un tiempo de detección (DT) de 3973.29 ms, YOLOv4 logró 97.1% (mAP) y 32.76 DT, y YOLOv4-tiny logró 95.2% y 5.21 ms DT. Se seleccionó YOLOv4-tiny ya que ofrecía un mAP muy similar a YOLOv4, pero con un DT mucho menor. El diseño se simuló en diferentes terrenos y se comportó como se esperaba.