37、基于YOLO和A*算法的消防机器人系统研究

基于YOLO和A*算法的消防机器人系统研究

1. 消防机器人硬件组成

消防机器人由多种硬件构成，不同硬件具备不同功能，具体如下：
|硬件名称|功能|
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|Arduino Uno|作为微控制器，用于与机器人进行无线电通信|
|无线模块nRF24L01|使机器人接收YOLO发送的数据|
|火焰传感器|寻找火灾或火焰的位置|
|驱动电机DCMP H - bridge MOSFET|驱动直流电机|
|PING传感器（超声波传感器）|检测传感器前方物体的距离，发射频率为40kHz的超声波并检测反射值|
|3轴罗盘磁力计HMC5883L|提供方向信息|
|继电器|控制电路的通断|
|LCD OLED|显示相关信息|

2. 基于YOLO的火灾检测

2.1 数据收集与处理

使用Logitech C525相机在距离地面3m高处收集数据，数据以.PNG格式保存，文件名从0.PNG到1023.PNG依次排列。这些数据是机器人位置和火焰位置多种可能性的组合，共1024张图像，标注对象有3921个，包括1024个Robot_1对象、1024个Robot_2对象和1873个火灾对象，标注结果保存为XML文件。

2.2 YOLO工作原理

YOLO将目标检测视为回归问题，把图像划分为多个区域，预测每个区域的边界框和概率，然后将这些边界框与所有可能的预测进行比较。与其他分类器相比，YOLO在训练和测试时能看到完整的图像集，背景错误率不到R - CNN的一半。

2.3 模型训练与测试