[论文解读] 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 68

一句话总结

本论文系统性地从2001年以来，在顶级期刊/会议中识别了1,318篇无人机（UAV）论文，按 UAV 类型与主题对其进行分类，并提供公开的 survey 列表及趋势概览。

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.

研究动机与目标

• 鉴于研究与应用的快速增长，推动建立全面 UAV 调查的必要性。
• 从顶级机器人学期刊和会议中识别并整理高质量的 UAV 论文集（1,318 篇）。
• 按 UAV 类型、主题、传感器等属性对论文进行分类，以绘制自 2001 年以来的趋势。
• 提供一个公开、可更新的调查列表，帮助研究人员识别、研究和比较工作。

提出的方法

• 从八大顶级期刊/会议自动收集自 2001 年以来超过 30,000 条题目/摘要记录。
• 使用 35 个关键词进行自动关键词筛选，以识别与无人机相关的论文。
• 使用五个标准进行人工筛选，以确认 UAV 相关性与存在飞行相关结果。
• 按 UAV 类型、主题、机载/地面系统、国家和年份对论文进行分类。

实验结果

研究问题

• RQ1 在顶级机器人领域有哪些 UAV 类型出现，以及自 2001 年以来它们的分布如何演变？
• RQ2 随时间推移，UAV 论文中的主导研究主题是什么？其在硬件/控制与更高层任务之间如何变化？
• RQ3 作者如何构建他们的 UAV 实验（硬件、感知、定位、建图、机架/外壳等），以及有哪些趋势浮现？
• RQ4 一个全面、可搜索的 UAV 调查列表如何帮助研究人员理解趋势、并为新工作定界？

主要发现

• UAV 研究论文自 2001 年至 2016 年快速增长，年发表数量显著增加。
• 四旋翼无人机主导文献，并展示显著增长（在 16 年内从 7 篇增至 377 篇）。
• 六旋翼和八旋翼由于冗余、载荷与全向飞行能力而受到关注上升。
• 到 2016 年，UAV 类型格局已扩展到六大类型之外，包括同轴、循环螺旋桨、旋转翼的转子等 Coandǎ 等，以及其他类型。
• 调查论文中的顶级主题集中在系统建模、硬件开发和控制上，日益聚焦导航、任务规划、视觉里程计、定位、建图以及人机交互/远程操作。