JP2015112430A - Control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device mounted on a nursing-care robot and allowing a user to easily and safely operate the nursing-care robot.SOLUTION: A control device 100 of a robot R including a tilt part 2 having a tilt member 2a to be tilted by a pair of lifting/lowering shafts 3 and 3, comprises: a signal input part 110; an input signal processing part 120; an arithmetic processing part 140; a current command value generation part 150; and a signal output part 160. The arithmetic processing part 140 has a tilt processing section 142. The tilt processing section 142 has tilt speed command generation means 144 and limit processing means 145.

Description

本発明は制御装置に関する。さらに詳しくは、ベッドに寝ている要介護者を車椅子に移乗させる際に利用される介護ロボットの制御装置に関する。   The present invention relates to a control device. More specifically, the present invention relates to a control device for a care robot used when a care recipient who is sleeping on a bed is transferred to a wheelchair.

従来より、介護ヘルパーなどの介護者による高齢者や障害者(以下、要介護者という)の生活支援がなされている。介護者による生活支援においては、要介護者のトイレ介助や入浴介助の際に、ベッドから車椅子への移乗、あるいは車椅子からベッドへの移乗がなされている。   Conventionally, life support for elderly people and disabled persons (hereinafter referred to as care recipients) by caregivers such as care helpers has been provided. In life support by a caregiver, when a care recipient needs assistance with a toilet or bathing, the person is transferred from a bed to a wheelchair or from a wheelchair to a bed.

しかるに、かかる移乗は、一人の介護者によりなされていたところから、介護者に多大の負担を強いる結果となっていた。そのため、介護者には、腰を痛める者が多数に上っている。このような現状から、腰痛は介護者の職業病とまでいわれるようになってきている。   However, since this transfer was made by a single caregiver, it resulted in a heavy burden on the caregiver. Therefore, many caregivers hurt their backs. Under such circumstances, low back pain has been referred to as an occupational disease of caregivers.

かかる状況に鑑み、移乗は二人によりなすようになってきているが、急激な高齢化社会の到来により、介護者の確保が困難となってきている。そのため、介護関係者から移乗の際の人員削減がなし得る介護ロボットが熱望されている。それに加えて、介護ロボットに搭載されて同介護ロボットを手軽にしかも安全に操作できるようにする制御装置も熱望されている。   In view of this situation, transfer has been made by two people, but it has become difficult to secure caregivers due to the arrival of a rapidly aging society. Therefore, a nursing care robot that can reduce the number of personnel when transferring from nursing care personnel is eagerly desired. In addition, a control device that is mounted on a nursing robot and allows the nursing robot to be operated easily and safely is also eagerly desired.

なお、特許文献1には、介護用キャリアの提案がなされているが、構成が複雑であるため、操作性に難点があるという問題がある。   In addition, although the carrier for nursing care is proposed in Patent Document 1, there is a problem that the operability is difficult because the configuration is complicated.

特開2002−136549号公報JP 2002-136549 A

本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、介護ロボットに搭載されて同介護ロボットを手軽にしかも安全に操作できるようにする制御装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a control device that is mounted on a care robot and that allows the care robot to be operated easily and safely.

本発明の制御装置は、ロボットの制御装置であって、前記ロボットは、一対の昇降軸により傾動される傾動部材を有する傾動部を備え、前記傾動部は、加速度検出手段を有し、前記制御装置は、信号入力部と、入力信号処理部と、演算処理部と、駆動指令値生成部と、信号出力部とを有し、前記演算処理部は、傾動処理セクションを有し、前記傾動処理セクションは、傾動指令値生成手段と、リミット処理手段とを有してなることを特徴とする。   The control device according to the present invention is a control device for a robot, and the robot includes a tilting portion having a tilting member tilted by a pair of elevating shafts, and the tilting portion includes an acceleration detection means, and the control The apparatus includes a signal input unit, an input signal processing unit, a calculation processing unit, a drive command value generation unit, and a signal output unit. The calculation processing unit includes a tilt processing section, and the tilt processing The section has a tilt command value generation means and a limit processing means.

本発明の制御装置においては、ロボットは、一方の昇降軸に対する動作指令を生成する一方の動作指示手段と、他方の昇降軸に対する動作指令を生成する他方の動作指示手段と、頭部の位置を指示する頭部位置指示手段と、を有し、入力信号処理部は、前記動作指令の極性を判定する極性判定手段と、前記動作指令の大きさを比較する比較手段と、頭部位置指示手段からの信号に基づいて頭部位置を判定する頭部位置判定手段と、を有してなるのが好ましい。   In the control device of the present invention, the robot has one operation instruction means for generating an operation command for one lifting axis, the other operation instruction means for generating an operation command for the other lifting axis, and the position of the head. A head position indicating means for instructing, the input signal processing unit comprising: a polarity determining means for determining a polarity of the operation command; a comparing means for comparing the magnitude of the operation command; and a head position indicating means. And a head position determining means for determining the head position based on the signal from the head.

また、本発明の制御装置においては、比較手段は、入力信号の絶対値の小さい方を選択するものとされてなるのが好ましい。   Further, in the control device of the present invention, it is preferable that the comparison means selects the one having the smaller absolute value of the input signal.

また、本発明の制御装置においては、リミット処理手段は、加速度から傾動角を算出するようにされてなるのが好ましい。   In the control device of the present invention, it is preferable that the limit processing means calculates a tilt angle from the acceleration.

本発明は前記の如く構成されているので、ベッドに寝ている要介護者を車椅子に移乗させる際に利用される、介護ロボットにおける傾動部の傾動が手軽にしかも安全になし得るという優れた効果を奏する。   Since the present invention is configured as described above, it is possible to easily and safely tilt the tilting portion of the nursing robot used when the care recipient who is sleeping on the bed is transferred to the wheelchair. Play.

ロボットの概略図である。It is the schematic of a robot. 同ロボットを傾動させた状態の概略図である。It is the schematic of the state which tilted the robot. 本発明の一実施形態に係る制御装置のブロック図である。It is a block diagram of a control device concerning one embodiment of the present invention. 同実施形態の回路図である。It is a circuit diagram of the same embodiment. 操作パネルの平面概略図である。It is a plane schematic diagram of an operation panel. 入力信号処理部のブロック図である。It is a block diagram of an input signal processing part. 演算処理部のブロック図である。It is a block diagram of an arithmetic processing part.

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。   Hereinafter, although the present invention is explained based on an embodiment, referring to an accompanying drawing, the present invention is not limited only to this embodiment.

本発明の制御装置の制御の理解を容易にするため、本制御装置により制御されるロボットRの構成について簡単に説明する。なお、以下の説明において、左側および右側とは、ロボットRの背面より見た場合の左側および右側を意味するものとする。
図1にロボットRを概略図で示し、図2に同ロボットRを傾動させた状態を示す。
In order to facilitate understanding of the control of the control device of the present invention, the configuration of the robot R controlled by the control device will be briefly described. In the following description, the left side and the right side mean the left side and the right side when viewed from the back of the robot R.
FIG. 1 schematically shows the robot R, and FIG. 2 shows a state in which the robot R is tilted.

ロボットRは、図1および図2に示すように、走行可能とされた基部1上に傾動部2を傾動させるとともに、傾動部2を昇降させる昇降軸3が配設されてなるものとされる。また、基部1には制御装置100の電源および昇降軸3の電源を構成するバッテリーBも配設されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the robot R is configured such that a tilting portion 2 is tilted on a base 1 that can be run and a lifting shaft 3 that moves the tilting portion 2 up and down is disposed. . The base 1 is also provided with a battery B that constitutes a power source for the control device 100 and a power source for the lifting shaft 3.

昇降軸3は、中央に配設された中央昇降軸3Cと、中央昇降軸3Cの右側に隣接させて配設された右側昇降軸3Rと、中央昇降軸3Cの左側に隣接させて配設された左側昇降軸3Lと、を含むものとされる。ここで、右側昇降軸3Rと左側昇降軸3Lとは駆動軸とされ、中央昇降軸3Cは前記駆動軸に駆動される従動軸とされる。また、駆動軸はネジ駆動とされて停止時にはその位置が保持されるようにされているとともに、上限位置および下限位置のそれぞれに近接センサ(図示省略)が内蔵されていて、上限位置および下限位置で自動的に停止するようにされている。   The lifting shaft 3 is disposed adjacent to the central lifting shaft 3C disposed in the center, the right lifting shaft 3R disposed adjacent to the right side of the central lifting shaft 3C, and the left side of the central lifting shaft 3C. Left-hand lifting shaft 3L. Here, the right elevating shaft 3R and the left elevating shaft 3L are drive shafts, and the central elevating shaft 3C is a driven shaft driven by the drive shaft. The drive shaft is screw-driven so that its position is maintained when stopped, and a proximity sensor (not shown) is built in each of the upper limit position and the lower limit position. It is designed to stop automatically.

傾動部2の傾動は、図1に示すように、中央昇降軸3Cの上端部に配設された太陽歯車(図示省略)と右側昇降軸3Rの上端部に配設された右側遊星歯車(図示省略)と、左側昇降軸3Lの上端部に配設された左側遊星歯車(図示省略)とにより構成される遊星歯車機構4を中心とした傾動機構により、傾動部2の傾動部材2aを傾動させることによりなされる。また、傾動部2の昇降は、右側昇降軸3Rと左側昇降軸3Lとを同期させて傾動部2の傾動部材2aを昇降させることによりなされる。   As shown in FIG. 1, the tilting portion 2 is tilted by a sun gear (not shown) disposed at the upper end of the central lifting shaft 3C and a right planetary gear (not illustrated) disposed at the upper end of the right lifting shaft 3R. The tilting member 2a of the tilting portion 2 is tilted by a tilting mechanism centering on the planetary gear mechanism 4 constituted by a left planetary gear (not shown) disposed on the upper end of the left lifting shaft 3L. Is made by The tilting unit 2 is lifted and lowered by lifting and lowering the tilting member 2a of the tilting unit 2 by synchronizing the right lifting shaft 3R and the left lifting shaft 3L.

本実施形態では、昇降軸3による傾動部2の動作範囲は、昇降が750mmないし1150mmの範囲でなすようにされ、傾動部2の傾動角は頭部がある側が水平から上向き45度の範囲でなすようにされている。ただし、昇降範囲および傾動角の範囲は前記に限定されるものではなく、傾動角の範囲は90度を超えない範囲で適宜とすることができる。   In the present embodiment, the operating range of the tilting part 2 by the lifting shaft 3 is set to be in the range of 750 mm to 1150 mm, and the tilting angle of the tilting part 2 is in the range of 45 degrees upward from the horizontal on the side where the head is located. To be made. However, the raising / lowering range and the tilt angle range are not limited to the above, and the tilt angle range may be appropriately set within a range not exceeding 90 degrees.

図3に、本発明の制御装置100をブロック図で示す。   FIG. 3 is a block diagram showing the control device 100 of the present invention.

制御装置100は、図3に示すように、信号入力部110と、入力信号処理部120と、記憶部130と、演算処理部140と、電流指令値生成部150と、信号出力部160とを主要部として備えてなるものとされる。かかる構成とされた制御装置100は、後述する機能を実現するためのプログラムが格納されたマイコンを中心に構成される。また、図4に回路を示す。   As shown in FIG. 3, the control device 100 includes a signal input unit 110, an input signal processing unit 120, a storage unit 130, an arithmetic processing unit 140, a current command value generation unit 150, and a signal output unit 160. It is supposed to be provided as a main part. The control device 100 configured as described above is configured mainly with a microcomputer in which a program for realizing functions to be described later is stored. FIG. 4 shows a circuit.

信号入力部110には、ロボットRに設けられた昇降軸3に対する動作指令用つまみ(動作指示手段)5、スイッチおよび加速度センサ(加速度検出手段)7からの信号が入力され、ついで入力された信号を入力信号処理部120や記憶部130に出力するものとされる。   The signal input unit 110 receives signals from an operation command knob (operation instruction means) 5 for the lifting shaft 3 provided in the robot R, a switch, and an acceleration sensor (acceleration detection means) 7, and then the input signal Are output to the input signal processing unit 120 and the storage unit 130.

ここで、加速度センサ7は三次元加速度センサとされる。ただし、加速度センサ7は三次元加速度センサに限定されるものではなく、少なくとも加速度から傾動部の傾動角が演算できるものとされればよい。   Here, the acceleration sensor 7 is a three-dimensional acceleration sensor. However, the acceleration sensor 7 is not limited to the three-dimensional acceleration sensor, and it is sufficient that the tilt angle of the tilt portion can be calculated from at least the acceleration.

動作指令用つまみ5は、図2に示すように、右側操作レバーLRの頂部に配設された右側つまみ5Rと、左側操作レバーLLの頂部に配設された左側つまみ5Lとを含むものとされ、各昇降軸3に対する動作指令を生成するものとされる。   As shown in FIG. 2, the operation command knob 5 includes a right knob 5R disposed at the top of the right operation lever LR and a left knob 5L disposed at the top of the left operation lever LL. The operation command for each lifting shaft 3 is generated.

ここで、右側つまみ5Rおよび左側つまみ5Lからの動作指令信号の一例について概略説明する。   Here, an example of the operation command signal from the right knob 5R and the left knob 5L will be schematically described.

右側つまみ5Rおよび左側つまみ5Lを同時に反手前方向(上向き)に回した場合は、右側昇降軸3Rおよび左側昇降軸3Lに対する回した量に比例した上昇指令信号が生成される。つまり、回した量が大きいほど上昇速度が速くなるような右側昇降軸3Rおよび左側昇降軸3Lに対する上昇指令信号が生成される。その逆に、右側つまみ5Rおよび左側つまみ5Lを同時に手前方向(下向き)に回した場合は、右側昇降軸3Rおよび左側昇降軸3Lに対する回した量に比例した下降指令信号が生成される。つまり、回した量が大きいほど下降速度が速くなるような右側昇降軸3Rおよび左側昇降軸3Lに対する下降指令信号が生成される。昇降を停止させる場合は、右側つまみおよび左側つまみをゼロ点に復帰させる。ここで、このゼロ点への復帰は、つまみに内蔵されたばねにより自動的になされる。   When the right knob 5R and the left knob 5L are simultaneously turned in the opposite direction (upward), an ascending command signal is generated that is proportional to the amount of rotation of the right elevator shaft 3R and the left elevator shaft 3L. That is, ascending command signals for the right elevating shaft 3R and the left elevating shaft 3L are generated such that the greater the amount of rotation, the faster the ascending speed. On the other hand, when the right knob 5R and the left knob 5L are simultaneously turned forward (downward), a lowering command signal proportional to the amount of rotation with respect to the right lifting shaft 3R and the left lifting shaft 3L is generated. That is, a lowering command signal for the right elevating shaft 3R and the left elevating shaft 3L is generated such that the descending speed increases as the amount of rotation increases. When stopping lifting, return the right and left knobs to zero. Here, the return to the zero point is automatically performed by a spring built in the knob.

なお、右側つまみ5Rおよび左側つまみ5Lの回した量が一致しない場合の処理については後述する。   Note that processing when the amounts of rotation of the right knob 5R and the left knob 5L do not match will be described later.

また、頭部が右側におかれた状態で右側つまみ5Rを反手前方向(上向き)に回す一方、左側つまみ5Lを手前方向(下向き)に回した場合は、右側が上になるよう右側昇降軸3Rに対する回した量に比例した上昇指令信号が生成される一方、左側が下になるよう左側昇降軸3Lに対する回した量に比例した下降信号が生成される。その逆の場合には、逆の指令信号が生成される。傾動を停止させる場合は、右側つまみ5Rおよび左側つまみ5Lをゼロ点に復帰させる。   Further, when the right knob 5R is turned in the forward direction (upward) while the head is on the right side, the right lifting shaft is turned so that the right side is up when the left knob 5L is turned forward (downward). While an upward command signal proportional to the amount rotated with respect to 3R is generated, a downward signal proportional to the amount rotated with respect to the left lifting shaft 3L is generated so that the left side is downward. In the opposite case, a reverse command signal is generated. When stopping the tilting, the right knob 5R and the left knob 5L are returned to the zero point.

なお、右側つまみ5Rおよび左側つまみ5Lの回した量の絶対値が一致しない場合の処理については後述する。   The processing when the absolute values of the amounts turned by the right knob 5R and the left knob 5L do not match will be described later.

スイッチは、図5に示すように、操作パネルPに配設された頭部の位置を指示する頭部位置指示スイッチ(頭部位置指示手段)8を含むものとされる。頭部位置指示スイッチ8は、頭部の位置が右側であることを示す右側指示スイッチ8Rと、頭部の位置が左側であることを示す左側指示スイッチ8Lと、を含むものとされる。右側指示スイッチ8Rと左側指示スイッチ8Lとは、一方がオンのときは他方がオフとなるように回路が構成されている。   As shown in FIG. 5, the switch includes a head position indicating switch (head position indicating means) 8 that indicates the position of the head disposed on the operation panel P. The head position indicating switch 8 includes a right indicating switch 8R indicating that the position of the head is on the right side and a left indicating switch 8L indicating that the position of the head is on the left side. The right indicating switch 8R and the left indicating switch 8L are configured so that when one is on, the other is off.

加速度センサ(三次元加速度センサ)7は、図示はされていないが、主傾動部材2aの中央上面に配設されている。   Although not shown, the acceleration sensor (three-dimensional acceleration sensor) 7 is disposed on the central upper surface of the main tilting member 2a.

操作パネルPは、図5に示すように、頭部の位置を表示する頭部位置指示ランプ9も有している。頭部位置指示ランプ9は、頭部の位置が右側であることを示す、つまり右側指示スイッチ8Rがオンで点灯する右側指示ランプ9Rと、頭部の位置が左側であることを示す、つまり左側指示スイッチ8Lがオンで点灯する左側指示ランプ9Lとを含むものとされる。   As shown in FIG. 5, the operation panel P also includes a head position indicating lamp 9 that displays the position of the head. The head position indicating lamp 9 indicates that the position of the head is on the right side, that is, the right indicating lamp 9R that is lit when the right indicating switch 8R is turned on, and that the position of the head is on the left side, that is, the left side. The left indicator lamp 9L is turned on when the instruction switch 8L is turned on.

また、操作パネルPには、緊急時にロボットRに供給されている電力を遮断するための非常停止スイッチESも設けられている。   The operation panel P is also provided with an emergency stop switch ES for cutting off the power supplied to the robot R in an emergency.

入力信号処理部120は、信号入力部110から入力されてくる入力信号を処理して演算処理部140に出力するものとされ、図6に示すように、動作指令信号の極性を判定する極性判定手段122、動作指令の絶対値を比較して演算処理部140に出力する動作指令を決定する比較手段124と、頭部の位置を判定する頭部位置判定手段126とを有するものとされる。   The input signal processing unit 120 processes the input signal input from the signal input unit 110 and outputs the processed signal to the arithmetic processing unit 140. As shown in FIG. 6, the polarity determination for determining the polarity of the operation command signal. Means 122, comparison means 124 that compares the absolute values of the action commands and determines the action command to be output to the arithmetic processing unit 140, and head position determination means 126 that determines the position of the head.

極性判定手段122は、右側つまみ5Rおよび左側つまみ5Lからの動作指令信号の極性を判定し、右側昇降軸3Rおよび左側昇降軸3Lの上昇または下降を決定して演算処理部140に出力するものとされる。   The polarity determining means 122 determines the polarities of the operation command signals from the right knob 5R and the left knob 5L, determines whether the right lifting shaft 3R and the left lifting shaft 3L are raised or lowered, and outputs them to the arithmetic processing unit 140. Is done.

例えば、右側つまみ5Rおよび左側つまみ5Lからの動作指令信号の極性が共にプラスであれば、右側昇降軸3Rおよび左側昇降軸3Lに対する上昇指令を出力する。その逆に、右側つまみ5Rおよび左側つまみ5Lからの動作指令信号の極性が共にマイナスであれば、右側昇降軸3Rおよび左側昇降軸3Lに対する下降指令を出力する。   For example, if the polarities of the operation command signals from the right knob 5R and the left knob 5L are both positive, an ascending command for the right elevator shaft 3R and the left elevator shaft 3L is output. Conversely, if the polarities of the operation command signals from the right knob 5R and the left knob 5L are both negative, a lowering command for the right lifting shaft 3R and the left lifting shaft 3L is output.

また、右側つまみ5Rからの動作指令信号の極性がプラスで左側つまみ5Lからの動作指令信号の極性がマイナスであれば、右側昇降軸3Rに対する上昇指令を出力する一方、左側昇降軸3Lに対する下降指令を出力する。その逆の場合は、右側昇降軸3Rに対する下降指令を出力する一方、左側昇降軸3Lに対する上昇指令を出力する。   Further, if the polarity of the operation command signal from the right knob 5R is positive and the polarity of the operation command signal from the left knob 5L is negative, an up command for the right lifting shaft 3R is output, while a lowering command for the left lifting shaft 3L. Is output. In the opposite case, a lowering command for the right elevating shaft 3R is output, while an ascending command for the left elevating shaft 3L is output.

比較手段124は、右側つまみ5Rからの動作指令信号と左側つまみ5Lからの動作指令信号との絶対値を比較して、小さい値を動作指令値(決定動作指令値)として出力するものとされる。そのため、右側つまみ5Rあるいは左側つまみ5Lからの動作指令信号が入力されない場合は、決定動作指令値がゼロとなり、昇降あるいは傾動がなされないことになり、安全性が担保されることになる。   The comparison means 124 compares the absolute values of the operation command signal from the right knob 5R and the operation command signal from the left knob 5L, and outputs a small value as an operation command value (decision operation command value). . Therefore, when the operation command signal from the right knob 5R or the left knob 5L is not input, the determined operation command value becomes zero, and no up and down or tilting is performed, and safety is ensured.

頭部位置判定手段126は、頭部位置指示スイッチ8からの信号に基づいて頭部の位置が右側であるか左側であるかを判定し、その結果を演算処理部140に出力するものとされる。つまり、右側指示スイッチ8Rからの入力信号に基づいて頭部位置が右側であるとの指示を演算処理部140に出力し、左側指示スイッチ8Lからの入力信号に基づいて頭部位置が左側であるとの指示を演算処理部140に出力する。   The head position determination unit 126 determines whether the head position is on the right side or the left side based on a signal from the head position instruction switch 8 and outputs the result to the arithmetic processing unit 140. The That is, an instruction that the head position is on the right side is output to the arithmetic processing unit 140 based on the input signal from the right instruction switch 8R, and the head position is on the left side based on the input signal from the left instruction switch 8L. Is output to the arithmetic processing unit 140.

記憶部130は、信号入力部110からの信号を記憶するとともに、傾動部2の動作範囲に関するデータなども記憶するものとされる。   The storage unit 130 stores the signal from the signal input unit 110 and also stores data related to the operating range of the tilting unit 2.

演算処理部140は、入力信号処理部120から入力される信号および記憶部130に記憶されているデータに基づいて演算処理をなしてその結果を、例えば速度指令値として電流指令値生成部150に出力するものとされる。   The arithmetic processing unit 140 performs arithmetic processing based on the signal input from the input signal processing unit 120 and the data stored in the storage unit 130, and the result is input to the current command value generation unit 150 as a speed command value, for example. It is supposed to output.

以下、図7を参照しながら演算処理部140を具体的に説明する。   Hereinafter, the arithmetic processing unit 140 will be described in detail with reference to FIG.

演算処理部140は、傾動処理セクション142を含むものとされ、演算した昇降速度を、例えば速度指令値として電流指令値生成部150に出力する。   The arithmetic processing unit 140 includes a tilt processing section 142, and outputs the calculated ascending / descending speed to the current command value generating unit 150 as a speed command value, for example.

傾動処理セクション142は、傾動速度指令生成手段(傾動指令値生成手段)144と、リミット処理手段145とを有し、以下の演算処理を行うものとされる。   The tilt processing section 142 includes tilt speed command generation means (tilt command value generation means) 144 and limit processing means 145, and performs the following arithmetic processing.

頭部が右側にある場合に頭部を上げる場合
傾動速度指令生成手段144は、右側つまみ5Rからの動作指令信号の極性がプラスで、かつ、左側つまみ5Lからの動作指令信号の極性がマイナスと判定した場合、つまり、頭部がある側の昇降軸3に対し上昇指令がなされた場合、決定動作指令値に対応した速度指令値を右側昇降軸3R(上昇)および左側昇降軸3L(下降)に対して生成する。
When the head is raised when the head is on the right side The tilting speed command generation means 144 has a positive polarity of the operation command signal from the right knob 5R and a negative polarity of the operation command signal from the left knob 5L. When the determination is made, that is, when the raising command is given to the lifting shaft 3 on the side where the head is located, the speed command value corresponding to the determined operation command value is set to the right lifting shaft 3R (up) and the left lifting shaft 3L (down). Generate for.

リミット処理手段145は、以下のようにして傾動速度指令生成手段144により生成された速度指令値に対しリミット処理を行う。   The limit processing unit 145 performs limit processing on the speed command value generated by the tilting speed command generation unit 144 as follows.

まず、加速度センサ7からの信号を演算処理して増加角度を算出し、ついでその算出された角度が傾動範囲に収まるか否か判定する。傾動範囲を超えると判定した場合、速度指令値に対しリミット処理を行う。つまり、速度指令値の一部をカットして増加角度により傾動角が傾動範囲を超えないように処理する。ただし、傾動範囲内であっても、右側昇降軸3Rの上昇が上限位置に到達すれば傾動は停止される。   First, the signal from the acceleration sensor 7 is arithmetically processed to calculate an increase angle, and then it is determined whether or not the calculated angle falls within the tilting range. If it is determined that the tilt range is exceeded, limit processing is performed on the speed command value. That is, a part of the speed command value is cut and processing is performed so that the tilt angle does not exceed the tilt range by the increased angle. However, even within the tilting range, the tilting is stopped if the rising of the right lifting shaft 3R reaches the upper limit position.

なお、頭部が左側にある場合は、前記と逆の処理をなすものとされる。   When the head is on the left side, the reverse process is performed.

頭部が右側にある場合に頭部を下げる場合
傾動速度指令生成手段144は、右側つまみ5Rからの動作指令信号の極性がマイナスで、かつ、左側つまみからの動作指令信号の極性がプラスと判定した場合、つまり、頭部がある側の昇降軸3に対し下降指令がなされた場合、決定動作指令値に対応した速度指令値を右側昇降軸3R(下降)および左側昇降軸3L(上昇)に対して生成する。
When the head is lowered when the head is on the right side The tilting speed command generation means 144 determines that the polarity of the operation command signal from the right knob 5R is negative and the polarity of the operation command signal from the left knob is positive. In other words, when a lowering command is issued to the lifting shaft 3 on the side where the head is located, speed command values corresponding to the determined operation command values are applied to the right lifting shaft 3R (down) and the left lifting shaft 3L (up). To generate.

リミット処理手段145は、以下のようにして傾動速度指令生成手段により生成された速度指令値に対しリミット処理を行う。   The limit processing unit 145 performs limit processing on the speed command value generated by the tilting speed command generation unit as follows.

まず、加速度センサ7からの信号を演算処理して減少角度を算出し、ついでその算出された角度が傾動範囲に収まるか否か判定する。傾動範囲を超えると判定した場合、速度指令値に対しリミット処理を行う。つまり、速度指令値の一部をカットして減少角度により傾動角が傾動範囲を超えないように処理する。ただし、傾動範囲内であっても、右側昇降軸3Rの下降が下限位置に到達すれば傾動は停止される。   First, the signal from the acceleration sensor 7 is arithmetically processed to calculate a decrease angle, and then it is determined whether or not the calculated angle falls within the tilting range. If it is determined that the tilt range is exceeded, limit processing is performed on the speed command value. That is, a part of the speed command value is cut and processing is performed so that the tilt angle does not exceed the tilt range by the decrease angle. However, even within the tilting range, if the lowering of the right elevating shaft 3R reaches the lower limit position, the tilting is stopped.

なお、頭部が左側にある場合は、前記と逆の処理をなすものとされる。   When the head is on the left side, the reverse process is performed.

電流指令値生成部150は、演算処理部140から入力された速度指令値に基づいて各昇降軸3R,3Lの電流指令値を生成して信号出力部160に出力するものとされる。なお、電流指令値の生成は、記憶部130に格納されている電流指令値生成に必要なデータを用いて公知の手法によりなされる。   The current command value generation unit 150 generates current command values for the elevating shafts 3R and 3L based on the speed command value input from the arithmetic processing unit 140 and outputs the current command values to the signal output unit 160. The generation of the current command value is performed by a known method using data necessary for generating the current command value stored in the storage unit 130.

このように、本実施形態によれば、各操作レバーLR,LLの頂部に配設されたつまみ5R,5Lを回すという簡単な操作により傾動部2を傾動さることができるので、ロボットRの操作が簡単になし得る。   As described above, according to the present embodiment, the tilting portion 2 can be tilted by a simple operation of turning the knobs 5R and 5L disposed on the tops of the operation levers LR and LL. Can be easily done.

以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではなく、種々改変が可能である。   As mentioned above, although this invention has been demonstrated based on embodiment, this invention is not limited only to this embodiment, A various change is possible.

例えば、昇降軸3に対する動作指示手段は本実施形態に示す例に限定されるものではなく、種々改変が可能である。例えば、本実施形態に示すような操作レバーLR,LL頂部のつまみ5に限定されるものではなく、各種形状とすることができ、また位置も適宜とすることができる。さらに力センサとの組み合わせも可能である。   For example, the operation instruction means for the elevating shaft 3 is not limited to the example shown in the present embodiment, and various modifications can be made. For example, the present invention is not limited to the operation levers LR and LL top knobs 5 as shown in the present embodiment, and various shapes can be used, and the positions can also be set appropriately. A combination with a force sensor is also possible.

本発明のロボット産業や介護産業に適用できる。   The present invention can be applied to the robot industry and the care industry.

R ロボット
B バッテリー
P 操作パネル
ES 非常停止スイッチ
LR 右側操作レバー
LL 左側操作レバー
1 基部
2 傾動部
2a 傾動部材
3 昇降軸
3C 中央昇降軸
3R 右側昇降軸
3L 左側昇降軸
4 遊星歯車機構
5 動作指令用つまみ
5R 右側つまみ
5L 左側つまみ
7 加速度センサ
8 頭部位置指示スイッチ
8R 右側指示スイッチ
8L 右側指示スイッチ
9 頭部位置指示ランプ
9R 右側指示ランプ
9L 左側指示ランプ
100 制御装置
110 信号入力部
120 入力信号処理部
122 極性判定手段
124 比較手段
126 頭部位置判定手段
130 記憶部
140 演算処理部
142 傾動処理セクション
144 傾動速度指令生成手段
145 リミット処理手段
150 電流指令値生成部
160 信号出力部
R Robot B Battery P Operation panel ES Emergency stop switch LR Right operation lever LL Left operation lever 1 Base part 2 Tilt part 2a Tilt member 3 Lifting shaft 3C Central lifting shaft 3R Right lifting shaft 3L Left lifting shaft 4 Planetary gear mechanism 5 For operation command Knob 5R Right knob 5L Left knob 7 Acceleration sensor 8 Head position indicating switch 8R Right indicating switch 8L Right indicating switch 9 Head position indicating lamp 9R Right indicating lamp 9L Left indicating lamp 100 Controller 110 Signal input unit 120 Input signal processing unit 122 polarity determination unit 124 comparison unit 126 head position determination unit 130 storage unit 140 arithmetic processing unit 142 tilt processing section 144 tilt speed command generation unit 145 limit processing unit 150 current command value generation unit 160 signal output unit

Claims (4)

ロボットの制御装置であって、
前記ロボットは、一対の昇降軸により傾動される傾動部材を有する傾動部を備え、
前記傾動部は加速度検出手段を有し、
前記制御装置は、信号入力部と、入力信号処理部と、演算処理部と、駆動指令値生成部と、信号出力部とを有し、
前記演算処理部は、傾動処理セクションを有し、
前記傾動処理セクションは、傾動指令値生成手段と、リミット処理手段とを有してなる
ことを特徴とする制御装置。
A robot control device,
The robot includes a tilting portion having a tilting member tilted by a pair of lifting shafts,
The tilting part has acceleration detecting means,
The control device includes a signal input unit, an input signal processing unit, an arithmetic processing unit, a drive command value generation unit, and a signal output unit,
The arithmetic processing unit has a tilt processing section,
The tilting processing section includes tilting command value generation means and limit processing means.
ロボットは、一方の昇降軸に対する動作指令を生成する一方の動作指示手段と、他方の昇降軸に対する動作指令を生成する他方の動作指示手段と、頭部の位置を指示する頭部位置指示手段と、を有し、
入力信号処理部は、前記動作指令の極性を判定する極性判定手段と、前記動作指令の大きさを比較する比較手段と、頭部位置指示手段からの信号に基づいて頭部位置を判定する頭部位置判定手段と、を有してなる
ことを特徴とする請求項1記載の制御装置。
The robot includes one operation instruction means for generating an operation command for one lifting axis, the other operation instruction means for generating an operation command for the other lifting axis, and a head position instruction means for indicating the position of the head. Have
The input signal processing unit includes a head for determining head position based on signals from polarity determination means for determining the polarity of the motion command, comparison means for comparing the magnitude of the motion command, and head position instruction means. The control apparatus according to claim 1, further comprising a part position determination unit.
比較手段は、入力信号の絶対値の小さい方を選択するものとされてなることを特徴とする請求項2記載の制御装置。   3. The control apparatus according to claim 2, wherein the comparing means selects the smaller absolute value of the input signal. リミット処理手段は、加速度から傾動角を算出するようにされてなることを特徴とする請求項1記載の制御装置。   2. The control apparatus according to claim 1, wherein the limit processing means calculates a tilt angle from the acceleration.
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