JP2011062280A - 移乗支援装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】被介護者が身体支持部に確実に抱き付いているか否かを容易に判断することができる移乗支援装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る移乗支援装置10は、移動可能な台車部1と、台車部1に対して一端が傾動自在に取り付けられたアーム部2と、アーム部2の他端部に設けられ、被介護者を支持する第1支持部3と、第1支持部3に設けられ、被介護者の接触を検出する検出部41、42と、アーム部2の駆動部61〜65と、駆動部61〜65を制御するための制御部17と、を備える。制御部17は、検出部41、42からの被介護者の接触を検出した信号に基づいて、駆動部61〜65を可動状態とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、自立歩行が困難な人がベッドから車椅子へ、また車椅子から便座等へ乗り移るような動作を行う場合に、これらの乗り移りの動作を支援する移乗支援装置に関する。
自立歩行が困難な被介護者にとって、ベッドから車椅子への移乗といった乗り移りの動作を一人で自立して行うことは容易でない。そのため、通常は介護者の手助けが必要となるが、移乗の手助けは介護者にとって肉体的な負担が大きく、また、被介護者にとっても精神的な負担が大きい。そのため、近年、自立歩行が困難な人の移乗動作を支援する移乗支援装置が多く開発されている。
例えば特許文献1乃至6の移乗支援装置は、アーム部に連結された身体支持部に被介護者を支持しつつ、当該被介護者の移乗を実現する。
特開平10−192344号公報 特開2000−70314号公報 特開2008−36392号公報 特開2002−153521号公報 特開平9−570号公報 特開平6−254123号公報
特許文献1乃至6の移乗支援装置は、上述のように身体支持部に被介護者を支持しつつ、当該被介護者の移乗を実現する。このとき、被介護者が身体支持部に確実に抱き付いていないと移乗できないが、被介護者が身体支持部に確実に抱き付いているか否かを目視により判断するしかなかった。
本発明は、被介護者が身体支持部に確実に抱き付いているか否かを容易に判断することができる移乗支援装置を提供することを目的とするものである。
本発明に係る移乗支援装置は、移動可能な台車部と、前記台車部に対して一端が傾動自在に取り付けられたアーム部と、前記アーム部の他端部に設けられ、被介護者を支持する第1支持部と、前記第1支持部に設けられ、前記被介護者の接触を検出する検出部と、前記アーム部の駆動部と、前記駆動部を制御するための制御部と、を備え、前記制御部は、前記検出部からの前記被介護者の接触を検出した信号に基づいて、前記駆動部を可動状態とする。このような構成により、被介護者が身体支持部に確実に抱き付いているか否かを容易に判断することができ、被介護者を確実且つ安全に移乗させることができる。
前記第1支持部は、前記被介護者の胸郭部に接触され、前記被介護者の胸の隆起部分が実質的に収められる第1収容部が形成されていること、が好ましい。このような構成により、被介護者の胸部や腹部が圧迫されることなく、被介護者への負担が小さく、長時間の移乗動作の実施が容易となる。
さらに前記第1支持部は、前記被介護者の腕を収める第2収容部が形成されていること、が好ましい。このような構成により、移乗中に被介護者の腕の根元近傍が身体支持部の左右両側部に干渉することが少なく、やはり被介護者への負担が小さく、長時間の移乗動作の実施が容易となる。
前記検出部は、前記第2収容部近傍に配置されていること、が好ましい。このような構成により、被介護者が身体支持部に抱き付いた際に、被介護者の腕が当該第2収容部近傍に接触していると、被介護者の腕が第2収容部内に適切に収められた状態であると、判断できる。
前記被介護者の腿部を支持する第2支持部を備えること、が好ましい。このような構成により、被介護者が身体支持部によって支持された状態で上昇した際に、当該被介護者の腰がアーム部側に落ち込むことを防ぐことができる。
前記第2支持部は、前記被介護者の膝近傍を支持すること、が好ましい。このような構成により、被介護者の脚部が圧迫されることなく、被介護者への負担が小さく、長時間の移乗動作の実施が容易となる。
前記第2支持部は、前記第1支持部に支持された前記被介護者の膝とを結ぶ直線上を実質的に伸縮する伸縮部を備えること、が好ましい。被介護者の体格差により、当該被介護者の腰がアーム部側に落ち込む量が異なるが、伸縮部を制御することで、体格差のある被介護者を略等しく所望の姿勢に維持することができる。
前記伸縮部は、前記被介護者の膝部分への前記第2支持部の圧力が実質的に一定となるように制御されること、が好ましい。このような構成により、簡単に体格差のある被介護者を略等しく所望の姿勢に維持することができる。
前記被介護者の落下防止ベルトを備えること、が好ましい。このような構成により、被介護者を上昇させる際に、被介護者が落下することを防ぐことができ、安全性を向上させることができる。
以上、説明したように、本発明によると、被介護者が身体支持部に確実に抱き付いているか否かを容易に判断することができる移乗支援装置を提供することができる。
本発明に係る第1実施形態の移乗支援装置を示す図であり、身体支持部により被介護者を支持した状態を示す図である。 本発明に係る移乗支援装置の台車部を示す図であり、下方から見た図である。 本発明に係る移乗支援装置の台車部及びロボットアーム部を示す模式図である。 本発明に係る第1実施形態の移乗支援装置のシステム構成を示すブロック図である。 (a)ロボットアーム部の取付部に操作部が設けられている状態を示す図である。(b)操作部の操作ハンドル、操作スイッチ、及び力センサを示す図である。 本発明に係る第1実施形態の身体支持部を示す斜視図である。 本発明に係る第1実施形態の身体支持部に被介護者が支持された状態を示す模式図である。 本発明に係る第2実施形態の移乗支援装置を示す図であり、身体支持部により被介護者を支持した状態を示す図である。 本発明に係る第2実施形態の移乗支援装置のシステム構成を示すブロック図である。 本発明に係る第3実施形態の移乗支援装置を示す図であり、身体支持部により被介護者を支持した状態を示す図である。 本発明に係る第3実施形態の移乗支援装置における、落下防止ベルトを示す図である。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態を説明する。
移乗支援装置10は、図1に示すように、台車部1と、台車部1に連結されたロボットアーム部2と、ロボットアーム部2に取付けられた身体支持部(第1支持部)3と、台車部1及びロボットアーム部2の駆動を制御する制御装置17(図4)と、を備えている。
台車部1は、台車本体11と、台車部1を押して移動させるためのハンドル部12と、台車本体11の前方に取付けられた左右一対の前方補助輪13と、台車本体11の後方に取付けられた左右一対の後方補助輪14と、台車本体11の略中央部に取付けられ、台車部1を駆動する左右一対の駆動車輪15と、を有している(図2)。
前方補助輪13と後方補助輪14とは、台車本体11の方向転換が可能なように、台車本体11に対して回転可能なように取付けられている。なお、台車本体11には、一対の前方補助輪13と一対の後方補助輪14とが夫々取付けられているが、取付けられる補助輪の数は任意でよい。
左右一対の駆動車輪15には、各駆動車輪15を駆動する左右一対の第6モータ16が夫々連結されている。各第6モータ16は、左右の駆動車輪15を独立して回転駆動させることができる。
したがって、例えば、第6モータ16は、左右の駆動車輪15の回転差を生じさせることで、台車部1を任意の方向へ旋回させ、正転又は逆転させることで、台車部1を前進又は後進させることができる。このように、移乗支援装置10を前進、後進、又は旋回させ、任意の位置へ移動させることができる。
ロボットアーム部(アーム部)2は、第1アーム部21と、第2アーム部22と、第3アーム部23と、取付部24と、を有する多関節型アームである(図3)。第1アーム部21は、ヨー軸及びピッチ軸回りの回転が可能となるように、台車本体11の土台部11aに対して、第1関節部51を介して連結されている。第2アーム部22は、ピッチ軸回りの回転が可能となるように、第1アーム部21に対して、第2関節部52を介して連結されている。
第3アーム部23の一端は、ピッチ軸回りで回転が可能となるように、第2アーム部22に対して、第3関節部53を介して連結されている。また、第3アーム部23の他端には、ロール軸回りの回転が可能となるように、身体支持部3を取付けるための取付部24が第4関節部54を介して連結されている。
取付部24は、身体支持部3の取付け/取外しが可能な周知の取付構造(例えば、ボルト及びナットを用いた締結構造、嵌合構造)を有している。この取付部24の取付構造により、介護者は適切な身体支持部3の取付け、取外し、変更等を容易に行うことができる。
なお、ヨー軸とは、第1アーム部21の回転軸であり、鉛直方向の軸である。また、ピッチ軸とは、第1乃至第3アーム部21、22、23を上下方向へ回動させる際の回転軸である。さらに、ロール軸とは、第3アーム部23に対して取付部24及び身体支持部3を回転させる際の回転軸であり、第3アーム部23の軸線に相当する。
台車本体11の土台部11aには、第1アーム部21をヨー軸回りに回転駆動する第1モータ61が設けられている。また、第1関節部51には、第1アーム部21をピッチ軸回りに回転駆動する第2モータ62が設けられている。さらに、第2関節部52には、第2アーム部22をピッチ軸回りに回転駆動する第3モータ63が設けられている。第3関節部53には、第3アーム部23をピッチ軸回りに回転駆動する第4モータ64が設けられている。第4関節部54には、取付部24及び身体支持部3をロール軸回りに回転駆動する第5モータ65が設けられている。これらの第1乃至第5モータ61、62、63、64、65でロボットアーム部2の駆動部を成す。
第1乃至第6モータ61、62、63、64、65、16は、制御装置17に駆動回路18を介して接続されており、制御装置17からの制御信号に基づいて、回転駆動する。
さらに、土台部11a及び第1乃至第4関節部51、52、53、54には、第1乃至第5モータ61、62、63、64、65の回転駆動量を検出する、ポテンショメータ等の回転センサ71、72、73、74、75が夫々設けられている。回転センサ71、72、73、74、75は、制御装置17に接続されており、検出した回転駆動量を制御装置17に対して出力する。
図4は、本発明の一実施形態に係る移乗支援装置のシステム構成の一例を示すブロック図である。台車部1には、第1乃至第6モータ61、62、63、64、65、16の回転駆動を制御する制御装置17が設けられている。
制御装置17は、制御処理、演算処理等を行うCPU(Central Processing Unit)17aと、CPU17aによって実行される制御プログラム、演算プログラム等が記憶されたROM(Read Only Memory)17bと、処理データ等を一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)17cと、を有する、マイクロコンピュータを中心に構成されている。
ロボットアーム部2の取付部24には、介護者が移乗支援装置10を操作するための操作部25が設けられている(図5(a))。また、操作部25は、例えば、操作ハンドル25aと、操作ハンドル25aに設けられた操作スイッチ25bと、を有している(図5(b))。
操作ハンドル25aは、力センサ25cを介して、ロボットアーム部2の取付部24に連結されている。この力センサ25cは、操作ハンドル25aに対して加えられた操作力の大きさ、方向、モーメント等の操作情報を検出することができる。力センサ25cは、検出した操作情報に応じた操作信号を、制御装置17に対して出力する。
例えば、介護者が、操作ハンドル25aを握り、ロボットアーム部2を移動させたい方向へ、操作力を加えると、力センサ25cは、その操作力の大きさ及び方向に応じた操作信号を、制御装置17に対して出力する。
制御装置17は、力センサ25cからの操作信号と、回転センサ71、72、73、74、75からの回転駆動量と、に基づいて、第1乃至第5モータ61、62、63、64、65のフィードバック制御を行う。これにより、介護者は、ロボットアーム部2の身体支持部3を、所望の位置へ容易かつ正確に移動させることができる。
操作スイッチ25bは、押圧することでオン/オフ切替可能なスイッチであり、制御装置17に接続されている。操作スイッチ25bは、押圧されオン状態になると、オン信号を継続的に制御装置17に対して出力する。
制御装置17は、操作スイッチ25bからオン信号が入力されている間だけ、力センサ25cからの操作力に応じた操作信号を受け付け、その操作信号に基づいて、第1乃至第6モータ61、62、63、64、65、16を制御する。このように操作スイッチ25bを操作しつつ、操作ハンドル25aを操作することで、移乗支援装置10の誤操作及び誤動作を適切に抑制することができる。
なお、操作部25は、ロボットアーム部2の取付部24に取付けられているが、これに限らず、例えば、台車部1のハンドル部12に取付けられていてもよく、介護者が操作可能であれば任意の位置に取付け可能である。
身体支持部3は、上述のように、ロボットアーム部2の取付部24に取付けられる。
身体支持部3は、被介護者の胸郭部に接触させる。身体支持部3は、少なくともロボットアーム部2の取付部24に取り付けられた面と逆側の面、即ち被介護者と対峙する側の面がウレタン等の柔らかい材質で構成されている。
身体支持部3は、被介護者と対峙する側の面が当該被介護者の上半身における胸郭部の高さ範囲を支持することができる広さを有する。ここで、身体支持部3は、図6に示すように、被介護者の胸郭部における鎖骨や胸の大胸筋や脂肪などによる隆起部分の間の胸骨に接触する部分が接触部31として隆起している。つまり、身体支持部3は、当該接触部31の両側に、被介護者の胸の隆起部分が実質的に収められる第1収容部32が形成されている。そのため、身体支持部3は、実質的に被介護者の上半身における鎖骨から鳩尾より上の区間で、表皮近傍の胸郭部であって、比較的大きな荷重に耐え得る鎖骨や胸骨のみで被介護者を支持することになる。言い換えると、身体支持部3は、荷重が掛かることが想定されていない、胸部の隆起部分や腹部で被介護者の体重を支持する構成でない。よって、被介護者の胸部や腹部が圧迫されることなく、被介護者への負担が小さく、長時間の移乗動作の実施が容易となる。
さらに身体支持部3は、上述のように実質的に被介護者の上半身における鎖骨から鳩尾より上の区間で、表皮近傍の胸郭部のみで被介護者を支持することになる。このとき、被介護者は、身体支持部3に抱き付いた状態で支持されるが、その際に被介護者の腕の根元近傍が身体支持部3の左右両側部に干渉する。そのため、身体支持部3の左右両側部に第2収容部33が形成されている。これにより、移乗中に被介護者の腕の根元近傍が身体支持部3の左右両側部に干渉することが少なく、やはり被介護者への負担が小さく、長時間の移乗動作の実施が容易となる。
ちなみに、第2収容部33の形状や深さは、被介護者の腕の根元近傍を収めることができるように、適宜に設定される。
また、身体支持部3は被介護者の接触を検出する検出部41、42を備えている。そして、制御装置17は、検出部41、42からの被介護者の接触を検出した信号に基づいて、ロボットアーム部2の駆動部を可動状態とする。すなわち、身体支持部3は、左右両側部の第2収容部33近傍にそれぞれ検出部41、42を備えている。これは、被介護者が身体支持部3に抱き付いた際に、被介護者の腕が当該第2収容部33近傍に接触していると、被介護者の腕が第2収容部33内に適切に収められた状態であると、判断できるからである。検出部41、42としては、一般的な接触覚センサなどを用いることができる。但し、検出部41、42は、被介護者の接触を検出することができる構成であれば良く、圧力センサなどでも良い。
当該身体支持部3に対して、図7に示すように、被介護者が第1収容部32に胸の隆起部分を収め、且つ第2収容部33に腕の根元部分を収めて抱き付くと移乗可能な状態となる。このとき、被介護者が身体支持部3に確実に抱き付いていると、被介護者の腕の根元部分が検出部41、42に接触する。
検出部41、42は、被介護者の接触を検出すると、当該検出信号を制御装置17に出力する。制御装置17は、当該検出信号が入力されると、例えば操作部25から入力される操作信号を有効にして、ロボットアーム部2の第1乃至第5モータ61、62、63、64、65を制御可能な状態にする。一方、制御装置17は、当該検出信号が入力されないと、例えば操作部25から入力される操作信号を無効にして、ロボットアーム部2の第1乃至第5モータ61、62、63、64、65を制御不能な状態にする。これにより、被介護者が身体支持部3に確実に抱き付いているか否かを容易に判断することができ、被介護者を確実且つ安全に移乗させることができる。
このような身体支持部3を備えた移乗支援装置10を用いて、以下のように被介護者を移乗させる。
介護者は、被介護者を移乗させる際に、ロボットアーム部2を操作して身体支持部3を、ベッド等に着座した被介護者の胸部近傍に近付ける。被介護者は、図1に示すように、身体支持部3に凭れ掛りつつ、抱き付く。そして、介護者は、ロボットアーム部2を操作して、身体支持部3に被介護者を支持させた状態で当該被介護者を上昇させる。その後、介護者は、移乗支援装置10を車椅子等の移乗先まで移動させ、再度、ロボットアーム部2を操作して被介護者を降下させ、車椅子等の移乗先に着座させる。このように移乗支援装置10を用いて被介護者を移乗させることができる。
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態を説明する。
本実施形態の移乗支援装置101は、図8に示すように、被介護者の脚部を支持する第2支持部80を備えている。第2支持部80は、被介護者が身体支持部3によって支持された状態で上昇した際に、当該被介護者の腰がロボットアーム部2側に落ち込むことを防ぐ。これにより、被介護者を所望の姿勢で移乗することができる。
第2支持部80は、荷重が掛かることが想定されている、被介護者の膝近傍を支持する構成とされていることが好ましい。これにより、被介護者の脚部が圧迫されることなく、被介護者への負担が小さく、長時間の移乗動作の実施が容易となる。
ここで、第2支持部80は、膝接触部81、伸縮部82を備えていることが好ましい。膝接触部81は、被介護者の両膝と対峙する側の面がウレタン等の柔らかい材質で構成されている。膝接触部81の被介護者と対峙する側の面は、被介護者の正面側から両膝を支持することができる広さ、形状とされている。膝接触部81の被介護者と対峙する側の面と逆側の面は、伸縮部82に連結されている。
伸縮部82は、膝接触部81と被介護者の膝とを結ぶ直線上を実質的に伸縮する。伸縮部82としては、例えば直動型アクチュエータを用いることができる。すなわち、伸縮部82は、図示を省略するが、シリンダ内に収められたロッドを電動や空気圧などによって伸縮させる。伸縮部82は、外部から操作レバーなどによって、伸縮制御することができる構成とされている。伸縮部82のシリンダは、台車本体11の土台部11aに連結されている。伸縮部82のロッドの先端部には、膝接触部81が連結されている。被介護者の体格差により、当該被介護者の腰がロボットアーム部2側に落ち込む量が異なるが、伸縮部82を制御することで、体格差のある被介護者を略等しく所望の姿勢に維持することができる。このとき、膝接触部81が被介護者の膝に実質的に一定の圧力で接触する構成であることが好ましい。つまり、図9に示すように、膝接触部81に圧力センサ83が設けられており、当該圧力センサ83の検出値は制御装置17に出力される。制御装置17は、入力される当該検出値が実質的に一定となるように、伸縮部82を制御する。これにより、簡単に体格差のある被介護者を略等しく所望の姿勢に維持することができる。
ちなみに、膝接触部81は被介護者の上昇、下降に対応することができるように、上下方向に移動可能に伸縮部82に連結されていることが好ましい。
<第3実施形態>
本発明の第3実施形態を説明する。
本実施形態の移乗支援装置102は、図10に示すように、被介護者の落下防止ベルト90を備えている。落下防止ベルト90は、図11に示すように、第1帯状部91、第2帯状部92、弾性部93を備えている。すなわち、落下防止ベルト90は、第1帯状部91と第2帯状部92とが弾性部93で連結されている。第1帯状部91は穴911を有する。当該穴911は、身体支持部3における左右一方の側面に設けられたピン34に引っ掛けられる。第2帯状部92は、長手方向に沿って複数個の穴921を有する。当該穴921は、身体支持部3における他方の側面に設けられたピン34に引っ掛けられる。このとき、複数の当該穴921から、上述のように身体支持部3に抱き付いた状態の被介護者の臀部を、落下防止ベルト90に載置させることができるように、一つの穴921を選択する。これにより、本実施形態の移乗支援装置102は、被介護者を上昇させる際に、被介護者が落下することを防ぐことができ、安全性を向上させることができる。しかも、被介護者の体格差に良好に対応することができる。
ここで、第1帯状部91と第2帯状部92とは、スプリングやゴム等の弾性部93で連結されている。そのため、落下防止ベルト90に被介護者が臀部を載置した際の快適性を向上させることができる。但し、本実施形態では弾性部93を用いたが、張力を付与することができる機構であれば、例えばアクチュエータ等でも良い。
以上、本発明に係る移乗支援装置の実施形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。
例えば、上記実施形態の身体支持部は、接触部31や第1収容部32、第2収容部33を備えているが、省略しても良い。
1 台車部
2 ロボットアーム部
3 身体支持部(第1支持部)、31 接触部、32 第1収容部、33 第2収容部、34 ピン
10 移乗支援装置、11 台車本体、11a 土台部
12 ハンドル部
13 前方補助輪、14 後方補助輪、15 駆動車輪
16 第6モータ
17 制御装置
18 駆動回路
21〜23 第1〜第3アーム部
24 取付部
25 操作部、25a 操作ハンドル、25b 操作スイッチ、25c 力センサ
41、42 検出部
51〜54 第1〜第4関節部
61〜65 第1〜第5モータ
71〜75 回転センサ
80 第2支持部、81 膝接触部、82 伸縮部、83 圧力センサ
90 落下防止ベルト、91 第1帯状部、911 穴、92 第2帯状部、921 穴、93 弾性部
101、102 移乗支援装置

Claims (9)

  1. 移動可能な台車部と、
    前記台車部に対して一端が傾動自在に取り付けられたアーム部と、
    前記アーム部の他端部に設けられ、被介護者を支持する第1支持部と、
    前記第1支持部に設けられ、前記被介護者の接触を検出する検出部と、
    前記アーム部の駆動部と、
    前記駆動部を制御するための制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記検出部からの前記被介護者の接触を検出した信号に基づいて、前記駆動部を可動状態とする移乗支援装置。
  2. 前記第1支持部は、前記被介護者の胸郭部に接触され、前記被介護者の胸の隆起部分が実質的に収められる第1収容部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の移乗支援装置。
  3. 前記第1支持部は、前記被介護者の腕を収める第2収容部が形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の移乗支援装置。
  4. 前記検出部は、前記第2収容部近傍に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の移乗支援装置。
  5. 前記被介護者の腿部を支持する第2支持部を備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の移乗支援装置。
  6. 前記第2支持部は、前記被介護者の膝近傍を支持することを特徴とする請求項5に記載の移乗支援装置。
  7. 前記第2支持部は、前記第1支持部に支持された前記被介護者の膝とを結ぶ直線上を実質的に伸縮する伸縮部を備えることを特徴とする請求項6に記載の移乗支援装置。
  8. 前記伸縮部は、前記被介護者の膝部分への前記第2支持部の圧力が実質的に一定となるように制御されることを特徴とする請求項7に記載の移乗支援装置。
  9. 前記被介護者の落下防止ベルトを備えることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の移乗支援装置。
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