CONCERT：用于建筑施工的模块化可重构机器人

本文提出了 CONCERT，一种用于建筑工地多种现场作业的完全可重构模块化协作机器人（cobot）。CONCERT 的设计旨在通过利用高功率密度电机和模块化这两个主要特性来支持建筑工地上的人类活动。通过这种方式，该机器人能够作为人类操作员的协作者或遵循用户指令自主执行任务，从而完成各种高要求任务。其多功能性主要源于能够通过添加或移除被动或主动模块来快速改变其运动学结构。因此，该机器人可以配置成多种形态，从而根据要执行的任务改变其工作空间和能力。同样，可以替换远端执行器以执行不同的操作。本文还完整描述了用于自动发现和部署机器人形态的软件流程。具体而言，根据安装的模块，机器人会考虑嵌入在每个模块中的信息来更新运动学、动力学和几何参数。通过这种方式，我们展示了该机器人如何在十分钟内完全重新组装并投入运行。我们在不同的用例中验证了 CONCERT 机器人，包括在真实建筑工地场景中执行的钻孔、打磨、抹灰以及带避障的协作运输。我们在功率和工作空间要求不同的多种场景中展示了该机器人的适应性和性能。CONCERT 由意大利技术研究院（Istituto Italiano di Tecnologia）人形与以人为中心的机电一体化实验室（HHCM）在欧洲地平线 2020 项目 CONCERT 的背景下设计并制造。