An infrared sensor determines its position and orientation from the position of two points of light
ah, ingegnioso 
con lo stesso principio puoi usare una webcam e OpenCV per individuare i quadri/mobili
però secondo me usando un sensore di distanza abbastanza preciso e con un buon range (magari 10m con precisione +-1cm) puoi mappare i muri da una posizione neutra e partire da lì. poi un sistema IR ti guida nella breve distanza per tornare in base.
vero che c'è l'errore che si accumula, ma sarebbe talmente infinitesimale, senza contare che la prima mappatura della stanza a partire dalla base fa fede come mappatura assoluta
per il problema di oggetti che si muovono un guess factor dovrebbe bastare, ovvero per ogni punto mappato dai una probabilità che quel punto sia lì; ogni lettura che fai modifichi la probabilità dai punti visti/non visti