RFID Tag 정보와 거리센서 융합을 통한 자율주행 로봇의 물체인식능력 향상

Abstract

이동 로봇의 물체인식 능력이란 작업 공간상에서 이동로봇이 물체가 어디 에 있는지, 그리고 크기가 얼마인지를 알아내는 것을 의미한다. 물체인식은 경로 설정과 주행 제어의 기초가 되므로 이동 로봇의 자율 주행에 있어 가 장 중요한 요소이며, 특히 실내 공간에서 물체인식의 신뢰성을 확보하기 위 하여 현재까지도 많은 연구들이 진행 중에 있다. 물체인식을 위해서는 로봇 자신과 주변 환경의 관계를 파악해야 하는데, 이를 위해 카메라, 레이저 스 캔 센서, 초음파 센서, 적외선 센서, 등이 많이 사용되고 있으며 비콘 (Beacon)이나 지표물(Landmark), 등을 작업 공간에 설치하여 이용하기도 한다. 최근 들어 유비쿼터스(Ubiquitous)라는 개념이 대두되면서 이와 관련 된 RFID 기술이 주목 받고 있으며, RFID 기술의 장점 및 향후의 보급 성을 고려하여 이 기술을 이동 로봇의 물체인식에 이용하고자 한다. 본 논문에서는, 실내 공간에서 물체에 RFID 수동 Tag 가 존재할 경우, RFID Tag 의 인식 여부를 측정하고 Tag 의 속성정보를 획득하여 이동로봇 이 물체를 정확하게 인식할 수 있는 기법을 제안한다. 이 기법은 RFID 와 초음파 센서를 융합하여 물체를 인식하며, Tag 에 다양한 인자를 저장하여 물체의 크기를 로봇이 인식하게 하였다. 먼저 초음파 센서 실험을 통하여 이 동 로봇이 물체의 위치를 인식하게 하였다. 그리고 도출된 센서 데이터를 그 룹화 하여 하나의 그룹으로 만들었다. 그룹화가 선행 되면 물체의 지형선을 도출하기 위하여 Least-Square 법을 적용하여 공간의 모양을 나타내는 지 형선을 추출하도록 한다. 이렇게 물체의 지형선이 도출되면 RFID 로 부터 획득한 물체의 크기정보를 융합하여 이동로봇이 정확한 물체의 크기를 검출 할 수 있게 하였다.; This paper presents an object recognition improvement of an autonomous mobile robot using sensor fusion with passive RFID tags and range sensors. Ultra-sonic sensor modules were used to aware the indoor environments. To compensate the inaccuracy of the sensing information, we propose a sensor fusion method. This solution can provide more accurate information about object position and size to the mobile robot using RFID tags. Simulation and experimental results show that the proposed methods can yield improved performance for object recognition.