[論文レビュー] Recent Developments in Aerial Robotics: A Survey and Prototypes Overview

Chun Fui Liew, Danielle DeLatte+2 more|arXiv (Cornell University)|Nov 28, 2017

Robotics and Sensor-Based Localization参考文献 121被引用数 68

ひとこと要約

本論文は、2001年以降の主要ジャーナル/会議から体系的に1,318件のUAV論文を特定し、UAVタイプとトピック別に分類し、公的な調査リストと動向の概要を提供します。

ABSTRACT

In recent years, research and development in aerial robotics (i.e., unmanned aerial vehicles, UAVs) has been growing at an unprecedented speed, and there is a need to summarize the background, latest developments, and trends of UAV research. Along with a general overview on the definition, types, categories, and topics of UAV, this work describes a systematic way to identify 1,318 high-quality UAV papers from more than thirty thousand that have been appeared in the top journals and conferences. On top of that, we provide a bird's-eye view of UAV research since 2001 by summarizing various statistical information, such as the year, type, and topic distribution of the UAV papers. We make our survey list public and believe that the list can not only help researchers identify, study, and compare their work, but is also useful for understanding research trends in the field. From our survey results, we find there are many types of UAV, and to the best of our knowledge, no literature has attempted to summarize all types in one place. With our survey list, we explain the types within our survey and outline the recent progress of each. We believe this summary can enhance readers' understanding on the UAVs and inspire researchers to propose new methods and new applications.

研究の動機と目的

• 研究コミュニティの急速な成長と応用拡大に伴い、包括的なUAVサーベイの必要性を動機づける。
• トップロボット学会誌・会議からの高品質なUAV論文集（1,318件）を特定・整理する。
• 2001年以降のトレンドを示すため、論文をUAVタイプ、トピック、センサ、その他属性で分類する。
• 研究者が研究を識別・検討・比較できるよう、公開で更新可能なサーベイリストを提供する。

提案手法

• 2001年以降、8つの主要ジャーナル/会議から30,000件超のタイトル/要約レコードを自動収集する。
• 35のキーワードを用いた自動キーワードベースのスクリーニングでドローン関連論文を識別する。
• UAVの関連性と飛行関連の結果の有無を確認するため、5つの基準による手動スクリーニングを実施する。
• UAVタイプ、トピック、搭載/地上システム、国、年で論文を分類する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 トップのロボティクス発表分野に現れるUAVタイプは何で、それらの分布は2001年以降どう変化してきたか。
• RQ2 時間とともにUAV論文の主要な研究トピックは何か。ハードウェア/制御 vs. より高レベルのタスクのシフトはどうなっているか。
• RQ3 著者はどのように自分たちのUAV実験を構成しているか（ハードウェア、センサー、位置決定、マッピング、ハウジング等）し、どのようなトレンドが現れるか。
• RQ4 包括的で検索可能なUAVサーベイリストが研究者にどのようにトレンド理解や新規研究の形成を支援できるか。

主な発見

• UAV研究論文は2001年から2016年にかけて急速に成長し、年間出版物の増加が顕著である。
• クアドコプターが文献を支配し、成長が顕著（16年間で論文数が7件から377件へ）。
• 六軸/八軸は冗長性、ペイロード、ホロノミック飛行能力のために関心が高まっている。
• 2016年までにUAVタイプの風景は六大タイプを超え、コアアキシャル、シクロックター、スピンコプター、Coandǎ、その他が含まれるように拡大した。
• 調査対象論文のトップトピックはシステムモデリング、ハードウェア開発、制御に集中しており、ナビゲーション、タスク計画、ビジュアルオドメトリ、位置決定、マッピング、HRI/遠隔操作への焦点が高まっている。