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지능형 로봇 공간을 위한 실내 측위기술
Indoor Localization Technique for Intelligent Robotic Space 원문보기

전자통신동향분석 = Electronics and telecommunications trends, v.22 no.2 = no.104, 2007년, pp.48 - 57  

안효성 (지능형작업제어연구팀) ,  이재영 (지능형작업제어연구팀) ,  유원필 (지능형작업제어연구팀) ,  한규서 (지능형작업제어연구팀)

초록
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본 고에서 다루고자 하는 지능형 로봇 공간(intelligent robotic space)은 이동성(mobility), 조작성(manipulability)으로 대표되는 로봇의 독특한 기능을 분산센싱, 분산처리환경을 구축하여 고기능화함으로써 자연스러운 이동, 조작기능의 구현이 가능한 공간으로 정의할 수 있다. 이는 개념적으로 가상 공간(virtual space), 추론 공간(semantic space), 물리 공간(physical space)으로 구성된다. 가상 공간은 로봇-센서간 융합을 통한 환경지도 작성 및 표현을 위한 플랫폼 기술이고 추론 공간은 로봇 및 로봇과 연동된 사람이나 사물의 상태 해석을 위한 객체 모델 기술이다. 물리 공간은 지능형이동성과 로봇 조작 능력의 향상을 위한 지능형 하드웨어 공간이다. 본 고에서는 물리공간에서 가장 핵심적인 이슈인 실내 측위기술에 대해서 알아본다. 측위기술은 사람이나 사물의 위치를 정밀하게 결정하여 로봇이 인간과 공존할 수 있도록 안정적이고 신뢰성 있는 측위 정보를 제공하는 것을 목적으로 한다. 지능형 로봇을 위한 측위기술은 크게 무선 센서네트워크 기반의 광역(coarse) 위치 결정과 RFID 및 로봇 비전(vision)을 기반으로 하는 정밀(fine) 위치 결정으로 나뉘어진다. 본 고에서는 Wi-Fi, ZigBee, UWB를 이용하는 무선 센서네트워크 기반의 실내 위치 측정에 관한 연구 개발 동향을 분석하고 각각의 기술이 가지는 장단점을 비교한다.

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • (그림 1)은 지능형 로봇 공간이 개념적으로 3개의 공간인 가상 공간(virtual space), 추론 공간(semantic space), 물리 공간(physical space) 으로 구성되어 있음을 보여준다. 본 고에서는 물리 공간 구축을 위한 핵심적 선행기술인 실내 측위기술에 관한 관련기술 동향 및 각각 시스템이 가지는 장단점과 성능에 대해서 분석한다.
  • 본 고에서는 지능형 로봇을 위한 측위기술의 동향 및 각각 시스템의 특징에 대해서 간략하게 설명하였다. 로봇 측위망은 coarse-to-fine 측위기술로서 Wi-Fi, ZigBee, UWB 기술들이 사물이나 사람의 위치를 1~2미터 이내로 결정하기 위해서 이용될 수 있으며 RFID 와 로봇 비전이 사물의 인식 및 정밀 위치 결정을 위해서 이용될 수 있다.
  • 간단하게 생각해서 펄스 (pulse) 의 폭이 수 피코초 (pico seconds) 이고, 펄스 간의 간격 역시 수 피코초 또는 수 나노초 (nano seconds) 일 경우 수신기간의 동기화를 달성하기는 쉽지 않다. 본 절에서는 Wi-Fi 와 UWB 기반으로 위치 정보를 제공하는 제품을 제작 판매하는 몇 개 대표적인 회사를 알아보고 그들의 기술 수준을 파악한다. ZigBee 의 경우 Chipcon1>을 참조하는 것으로 대체한다.
  • 전파지도를 만드는 방법을 자세히 알아보자. 실내에서는 많은 종류의 무선 근거리 통신망으로부터 전파 신호를 수신하게 된다.

가설 설정

  • ZigBee 측위망의 주된 목적은 사람이나 사물의 위치를 결정하는 것으로 로봇의 위치는 실시간으로 알려질 수 있다고 가정된다. 사실 로봇의 위치는 공개특허 - 인공표식 기반의 실시간 위치 산출 시스템 및 방법(등록번호 10-2005-103285) 에 소개된 방법을 이용하여 쉽게 결정할 수 있다.
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