成長するヒューマノイドロボット Growing humanoid robot
キーワード：ヒューマノイド，ヒトの成長，シミュレーション，ロボティクス
使用ツール：Matlab，Arduino, SolidWorks, 3Dプリンタ，Visual Studio 2013(C#)，Heart To Heart 4 ver2.3
１．研究背景 Research background
現在，「周辺の環境に適応して変形するロボット」や「強化学習によるソフトウェア的成長を行うロボット」の研究は盛んに行われています．
しかし，ヒトの幼児から成人へという身体の成長のようにハードウェアが成長する変形機構を持つロボットは極めて少ないと考えられます．
本研究では，胴体，腕，足を伸縮させることで身長や体重の変化を可能にし，形態的な成長を行うヒューマノイドロボットの開発を目的とします．
また，製作したヒューマノイドロボットを用いて乳幼児から老人までの歩行パターンや動作を構築し，形態的成長のみだけではなく機能的な成長の再現も行います．
t present, "a robot that transforms itself to accommodate its surroundings" and "Robots that grow software through reinforcement learning" are actively studied.
However, very few robots have deformation mechanisms that allow hardware to grow, such as human body growth from infant to adult.
The objective of this research is to develop a humanoid robot that can change its height and weight by stretching its trunk, arms, and legs, thereby achieving morphological growth.
We also construct walking patterns and movements from infants to the elderly using our humanoid robot, and reproduce not only morphological growth but also functional growth.
2．成長するヒューマノイドロボット Growing humanoid robots （Kogakuin Baby）
本研究で使用するヒューマノイドロボットは自作のものを使用している．
3Dプリンタで各パーツを作成し，サーボモータで関節部分を作製している．
身長はボールネジを用いて再現しており，体重はロボット内部にタンクを搭載して，液体を注入することで再現している．
The humanoid robot used in this study is a self-made one.
Each part is made by the 3D printer, and the joint part is made by the servomotor.
Height is reproduced using a ball screw, and weight is reproduced by mounting a tank inside the robot and injecting liquid.
3．シミュレーション Simulation
本研究では成長するヒューマノイドロボットをMATLAB/Simulinkでシミュレーションも行っており，実機との比較・考察をして機体の改良などを行っている．
In this study, the simulation of growing humanoid robot is also carried out by MATLAB/Simulink, and the improvement of the airframe is carried out by comparison and examination with the real machine.
展望：1つのロボットで年齢再現 Prospect： Reproducing each age with one robot
1つのロボットで乳幼児から高齢者まで形態的・機能的成長を再現することで歩行障害における反射運動，身体の各部の変形や成長障害による
身体の各部長さの差などをシミュレーションや実機に反映させてその動作に対する周辺環境や器具の開発に利用できる.
Reproducing morphological and functional growth from infants to the elderly by a single robot causes reflex movement in gait disorder, deformation of each part of the body, and growth disorder.
It can be utilized for the development of peripheral environment and instrument for the action by reflecting the difference of each length of the body in simulation and real machine.