[논문 리뷰] Recent Developments in Aerial Robotics: A Survey and Prototypes Overview

Chun Fui Liew, Danielle DeLatte외 2명|arXiv (Cornell University)|2017. 11. 28.

Robotics and Sensor-Based Localization참고 문헌 121인용 수 68

한 줄 요약

본 논문은 2001년 이후 상위 저널/학회에서 1,318편의 UAV 논문을 체계적으로 식별하고, UAV 유형과 주제별로 분류하며, 공개된 설문 목록과 트렌드 개요를 제공합니다.

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.

연구 동기 및 목표

• 연구 및 응용의 급속한 성장으로 인해 포괄적인 UAV 설문의 필요성을 제고한다.
• 상위 로봇공학 저널 및 학회에서 1,318편의 고품질 UAV 논문을 식별하고 선별한다.
• 2001년 이후의 트렌드를 맵핑하기 위해 UAV 유형, 주제, 센서 및 기타 속성별로 논문을 분류한다.
• 연구원이 연구를 식별하고 이해하며 비교하는 데 도움을 주는 공개적으로 업데이트 가능한 설문 목록을 제공한다.

제안 방법

• 2001년 이후 여덟 개의 상위 저널/학회에서 30,000건이 넘는 제목/초록 기록을 자동 수집.
• 드론 관련 논문을 식별하기 위해 35개의 키워드를 사용한 자동 키워드 기반 선별.
• UAV 관련성 및 비행 관련 결과의 존재를 확인하기 위한 다섯 가지 기준의 수동 선별.
• 논문을 UAV 유형, 주제, 기내/무선 시스템, 국가 및 연도별로 분류.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 상위 로봇공학 무대에 어떤 UAV 유형이 나타나고 2001년 이후 이들의 분포가 어떻게 변화해 왔는가?
• RQ2 시간에 따라 UAV 논문의 지배적 연구 주제는 무엇이며(하드웨어/제어 대 고차원 작업), 어떻게 변화해 왔는가?
• RQ3 저자들은 UAV 실험을 어떻게 구성하고(하드웨어, 센싱, 위치추정, 매핑, 주택 등) 어떤 추세가 나타나는가?
• RQ4 포괄적이고 검색 가능한 UAV 설문 목록이 연구자들이 추세를 이해하고 새로운 연구 방향을 설정하는 데 어떻게 도움이 될 수 있는가?

주요 결과

• UAV 연구 논문은 2001년부터 2016년까지 빠르게 증가했으며 연간 발행물의 증가가 두드러졌다.
• 쿼드콥터가 문헌의 지배적 존재이며(16년간 7편에서 377편으로) 상당한 성장을 보인다.
• 헥사콥터와 옥토콥터는 중복성, 탑재량, 홀로노믹 비행 능력으로 주목이 증가하고 있다.
• 2016년까지 UAV 유형이 여섯 가지 주요 유형을 넘어서 코액셜(coaxial), cyclocopter, spincopter, Coandǎ 등 다양해졌다.
• 조사 대상 논문의 상위 주제는 시스템 모델링, 하드웨어 개발, 제어에 초점을 두고 있으며, 내비게이션, 작업 계획, 시각적 운동추정, 위치추정, 매핑, HRI/원격조작에 점진적으로 집중이 늘고 있다.