Efficient Localization of a Mobile Robot Using Spatial and Temporal Information from Passive RFID Environment

수동 RFID 환경에서의 공간/시간 정보를 이용한 이동로봇의 효율적 위치 추정 기법

This paper presents the efficient localization of a mobile robot traveling on the floor with tags installed, using the spatial and temporal information acquired from passive RFID environment. Compared to previous research, the proposed localization method can reduce the position estimation error and also cut down the initial cost tag installation cost. Basically, it is assumed that a mobile robot is traveling over a series of straight line segments, each at a certain constant velocity, and that the number of tags sensed by a mobile robot at each sampling instant is at most one. First, the velocity and position estimation of a mobile robot starting from a known position, which is valid for all segments except the first one. Second, for the first segment in which the starting position is unknown, the velocity and position estimation is made possible by enforcing a mobile robot to traverse at least two tags at a constant velocity with the steering angle unchanged. Third, through experiments using our passive RFID localization system, the validity and performance of the mobile robot localization proposed in this paper is demonstrated.

본 논문에서는 수동 RFID 환경에서 획득되는 위치 및 시간 정보를 이용하여, 태그가 배치된 노면을 주행하는 이동로봇의 위치를 효과적으로 추정하는 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안된 위치 추정 기법은 기존 연구에 비해 위치 추정 오차를 감소시키고 또한 초기 태그 배치 비용을 감소시키는 효과가 있다. 기본적으로 이동로봇이 일련의 직선 구간을 구간별로 일정한 속도로 주행하며, 또한 매 순간 이동로봇에 의해 감지되는 태그의 수는 한 개 이하라고 가정한다. 첫째, 이미 알려진 지점을 출발하여 정속 직선 주행하는 이동로봇의 속도 및 위치를 추정하는 알고리즘을 개발하는데, 이는 최초를 제외한 여타 구간의 경우에 유효하다. 다음, 최초 구간의 경우 출발 위치를 모르는 상태이므로, 이동로봇이 두 개 이상의 태그를 정속 직선 주행하도록 하여 이동로봇의 속도 및 위치를 추정한다. 마지막으로, 제작된 수동 RFID 위치 추정 시스템을 이용한 실험을 통해 본 논문에서 제안된 이동로봇 위치 추정 기법의 유효성 및 성능을 입증한다.