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무선 센서 네트워크와 퍼지모델을 이용한 이동로봇의 실내 위치인식과 주행
김현종(Hyun-Jong Kim),강근택(Guentaek Kang),이원창(Won Chang Lee) 한국지능시스템학회 2008 한국지능시스템학회논문지 Vol.18 No.2
이동로봇의 위치인식과 이를 바탕으로 하는 주행시스템은 이동로봇 핵심기술 중의 하나이다. 무선 센서 네트워크는 저전력, 저가, 단순성 등이 주된 특징으로서 실내 위치인식 시스템의 응용에 있어서 많은 가능성을 지니고 있다. 본 논문에서는 ZigBee 기반 무선 센서 네트워크에 퍼지 모델링 방법을 사용하여 이동로봇의 실내 위치인식 알고리즘을 구현하여 이를 주행시스템에 적용하고자 한다. ZigBee 기반 센서 네트워크에서는 노드들 간의 거리를 인식하기 위해서 RSSI (Received Signal Strength Indication) 값을 이용하게 된다. 그러나 이 RSSI 값은 건물 주위 물체에 의해 왜곡되거나 반사되는 수신신호의 특성에 의해 영향을 받게 된다. 따라서 정확한 거리 정보를 알아내기 위해서는 적절한 교정 방법이 필요하며, RSSI 값에 퍼지 모델링 기법을 이용하여 정확한 거리 정보를 추출하고자 한다. 또한 이 거리 정보를 바탕으로 동적 삼각측량법을 이용하여 이동로봇의 실내 위치를 효율적으로 인식하고 주변 상항 변화에 효과적으로 대처할 수 있는 주행 알고리즘을 개발하고자 한다. Navigation system based on indoor location estimation is one of the core technologies in mobile robot systems Wireless sensor network has great potential in the indoor location estimation due to its characteristics such as low power consumption, low cost, and simplicity. In this paper we present an algorithm to estimate the indoor location of mobile robot based on wireless sensor network and fuzzy modeling. ZigBee-based sensor network usually uses RSSI(Received Signal Strength Indication) values to measure the distance between two sensor nodes, which are affected by signal distortion, reflection, channel fading, and path loss. Therefore we need a proper correction method to obtain accurate distance information with RSSI. We develop the fuzzy distance models based on RSSI values and an efficient algorithm to estimate the robot location which applies to the navigation algorithm incorporating the time-varying data of environmental conditions which are received from the wireless sensor network.
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