JP2018134430A - Assistance robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被介助者の起立動作を補助する介助ロボットに関する。 The present invention relates to an assistance robot that assists a person being assisted in standing up.
特許文献1〜4に記載された介助ロボットが知られている。この種の介助ロボットは、着座姿勢から起立姿勢への動作を補助する。これらの介助ロボットは、着座姿勢における被介助者の上半身の一部を保持した状態で、起立姿勢へ移動する。
Assisting robots described in
ところで、より安定した状態で起立動作を補助するためには、被介助者の着座姿勢及び被介助者の体格に応じた起立動作を行うことが求められる。 By the way, in order to assist the standing motion in a more stable state, it is required to perform the standing motion according to the sitting posture of the person being assisted and the physique of the person being assisted.
本発明は、被介助者の着座姿勢及び被介助者の体格に応じた起立動作を行うことができる介助ロボットを提供することを目的とする。また、本発明は、簡易な構成により上記起立動作を行うことができる介助ロボットを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the assistance robot which can perform the standing-up operation | movement according to the person's sitting posture and the person's physique. It is another object of the present invention to provide an assistance robot that can perform the above-described standing motion with a simple configuration.
本発明に係る介助ロボットは、基台と、被介助者の体の一部を保持し、前記基台に対して少なくとも上下動可能且つ傾動可能な保持部と、前記基台に対する前記保持部の動作を行うアクチュエータと、前記被介助者又は介助者により前記保持部の上下方向位置の変更を操作される上下動操作部と、前記上下動操作部への操作に応じて前記アクチュエータを制御し、前記保持部を上下動させる第一制御部と、前記保持部を基準着座姿勢から基準起立姿勢へ移動させるための前記アクチュエータの動作軌跡を予め記憶する記憶部と、前記第一制御部により移動された前記保持部の上下方向位置と前記基準着座姿勢の上下方向位置とに基づいて前記アクチュエータの動作軌跡を補正する補正部と、補正された前記動作軌跡に基づいて前記アクチュエータを制御し、前記保持部を所定の起立姿勢へ移動させる第二制御部と、を備える。 The assistance robot according to the present invention includes a base, a part of the body of the person being assisted, a holding part that is at least vertically movable and tiltable with respect to the base, and the holding part with respect to the base. An actuator that performs an operation, a vertically moving operation unit that is operated to change a vertical position of the holding unit by the person being assisted or a caregiver, and controlling the actuator according to an operation to the vertical movement operating unit, Moved by a first control unit that moves the holding unit up and down, a storage unit that stores in advance an operation locus of the actuator for moving the holding unit from a reference seating posture to a reference standing posture, and the first control unit. A correction unit that corrects an operation trajectory of the actuator based on the vertical position of the holding unit and the vertical position of the reference seating posture; and the actuator based on the corrected operation trajectory. Controls data, and a second control unit for moving the holding portion to a predetermined vertical position.
被介助者又は介助者が上下動操作部を操作することにより、被介助者が着座状態において保持部の位置が任意の位置に移動可能となる。そして、移動された保持部の上下方向位置に応じて、所定の起立姿勢へ移動させるためのアクチュエータの動作軌跡が補正される。つまり、被介助者の着座高さ及び被介助者の体格に応じて、起立姿勢へ移動する開始位置が自由に決定される。特に、被介助者又は介助者の操作によって開始位置が任意の位置に自由に決定されるため、操作性が良好となり、起立動作が安定して行われる。 When the person being assisted or the person assisted operates the vertical movement operation unit, the position of the holding part can be moved to an arbitrary position when the person being assisted is in the sitting state. Then, the operation trajectory of the actuator for moving to a predetermined standing posture is corrected according to the vertical position of the moved holding unit. That is, the start position to move to the standing posture is freely determined according to the sitting height of the person being assisted and the physique of the person being assisted. In particular, since the start position is freely determined to be an arbitrary position by the person being assisted or the operation of the assistant, the operability is improved and the standing operation is stably performed.
本発明に係る他の介助ロボットは、基台と、前記基台に対して少なくとも上下動可能な保持基部と、前記保持基部に対して着脱可能に設けられ、被介助者の体の一部を保持し、且つ、前記被介助者の体格に応じて形成されるアタッチメントである保持部と、を備える。
保持部が保持基部に対して着脱可能なアタッチメントとされることにより、被介助者の体格に応じた適切な保持部が適用される。その結果、安定した起立動作が行われる。
Another assistance robot according to the present invention is provided with a base, a holding base that can move at least up and down with respect to the base, and detachable with respect to the holding base. And a holding portion that is an attachment formed according to the physique of the person being assisted.
When the holding portion is an attachment that can be attached to and detached from the holding base, an appropriate holding portion corresponding to the physique of the person being assisted is applied. As a result, a stable standing operation is performed.
また、本発明に係る他の介助ロボットは、基台と、前記基台に対して少なくとも上下動可能な保持基部と、被介助者の体の一部を保持し、カム機構により前記保持基部に対して前後動可能且つ傾動可能に連結される保持部と、前記基台に対する前記保持基部の上下動を行う第一アクチュエータと、前記保持基部に対する前記保持部の前後動且つ傾動作を行う第二アクチュエータと、を備える。簡易な構成によって、保持部の前後動及び傾動が行われる。 Further, another assisting robot according to the present invention includes a base, a holding base that can move at least up and down with respect to the base, and a part of the body of the person being assisted, and is attached to the holding base by a cam mechanism. A holding portion coupled to be movable back and forth and tiltable; a first actuator that moves the holding base up and down relative to the base; and a second actuator that moves the holding portion forward and backward relative to the holding base. An actuator. The holding part is moved back and forth and tilted with a simple configuration.
(1.介助ロボットの構成)
以下、本発明による介助ロボットの一実施形態について説明する。介助ロボット10は、被介助者M1の体の一部(例えば、上半身)を支えて起立及び着座を補助する。介助ロボット10は、図1〜図3に示すように、基部11、アクチュエータ12、保持部13、ハンドル(把持部)14、操作装置15、記憶装置(記憶部)16及び制御装置17を備える。以下に、介助ロボット10の構造(記憶装置16及び制御装置17を除く構成)について、図1〜図5を参照して説明する。また、以下の説明において、前後左右は、介助ロボット10の進行方向を前方としたときの前後左右とする。
(1. Configuration of assistance robot)
Hereinafter, an embodiment of an assistance robot according to the present invention will be described. The
基部11は、基台21、基部カバー22及び搭乗プレート23を備える。基台21は、後方(図1にて左方向)に開口する平面視略U字形状に形成される。具体的には、基台21は、左右フレーム21a,21b、及び左右フレーム21a,21bの一端部(本実施形態では前端部(図1及び図2にて右方向))を連結する連結フレーム21cを備える。左右フレーム21a,21bは、被介助者M1が入るために必要な間隔を開けて配置される。
The
左右フレーム21a,21bの後端部には、左右後輪21d,21eがそれぞれ設けられる。なお、左右後輪21d,21eは、それぞれモータにより駆動するようにしてもよい。左右フレーム21a,21bの前端部には、左右前輪21h,21iがそれぞれ設けられる。左右前輪21h,21iは、介助ロボット10の進行方向に応じて回転可能である。
Left and right
基部カバー22は、図1に示すように、基台21を上方から覆うカバーである。基部カバー22は、基台21と同様に後方に開口する平面視略U字形状に形成される。搭乗プレート23は、図2及び図3に示すように、基台21のU字状開口部分に設けられる。被介助者M1が搭乗プレート23に搭乗することで、介助ロボット10は、牽引車として機能する。また、搭乗プレート23は、図2の二点鎖線にて示すように、立てた状態にすることができる。この場合には、介助ロボット10は、歩行器として機能する。
As shown in FIG. 1, the
アクチュエータ12(30)は、図2及び図3に示すように、スライド部31及び傾動部32を備える。スライド部31は、保持部13を基台21に対して上下動させる。傾動部32は、保持部13を基台21に対して傾動させる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the actuator 12 (30) includes a
スライド部31(40)は、左右スライド部41,42を備える。左スライド部41は、図3に示すように、スライド基部41a、第一スライド部41b及び第二スライド部41cを備える。左スライド部41の基部は、基台21の左フレーム21aに取り付けられる。すなわち、スライド基部41aは、基台21に対して前側に所定角度(例えば80度)にて傾斜させて取り付けられる。第一スライド部41bは、スライド基部41aに対して長手方向(軸動方向)にスライドするものであり、収縮した際にはスライド基部41a内にほぼ収容されるように構成される。第二スライド部41cは、第一スライド部41bに対して長手方向(軸動方向)にスライドするものであり、収縮した際には第一スライド部41b内にほぼ収容されるように構成される。
The slide part 31 (40) includes left and
第二スライド部41cの上端には、後方に向けて延設されているアーム部43(保持基部)が取り付けられる。本実施形態では、アーム部43は、左スライド部41の長手方向に対して直交している。アーム部43の先端部には、保持部13が回動自在に取り付けられる。
An arm portion 43 (holding base portion) extending rearward is attached to the upper end of the
さらに、スライド部31は、第一及び第二スライド部41b、41cをスライドさせる駆動用モータ45(上下動アクチュエータ、第一アクチュエータ)を備える。駆動用モータ45の出力は、変速機構46及び第一ベルト47を介して第二ベルト48に伝達されるように構成される。第二ベルト48は、プーリ48a及びプーリ48bに装架される。プーリ48aは、スライド基部41aの下端部に回転可能に取り付けられる。プーリ48bは、スライド基部41aの上端部に回転可能に取り付けられる。第一スライド部41bの下端部は、第二ベルト48に固定される。
Furthermore, the
第三ベルト49は、プーリ49a及びプーリ49bに装架される。プーリ49aは、第一スライド部41bの下端部に回転可能に取り付けられる。プーリ49bは、第一スライド部41bの上端部に回転可能に取り付けられる。第二スライド部41cの下端部41c1は、第三ベルト49の一方側に固定される。スライド基部41aの上端部41a1は、第三ベルト49の他方側に固定される。
The
左スライド部41は、第一スライド部41b及び第二スライド部41cをカバーするスライドカバー41d(図1に示す)を備える。スライドカバー41dは、筒状に形成される。スライドカバー41dは、1つの筒状体で構成するようにしてもよいし、2つの筒状体がスライドする二段スライド式で構成するようにしてもよい。
The
右スライド部42は、図2及び図3に示すように、左スライド部41と同様に、スライド基部42a、第一スライド部42b及び第二スライド部42cを備える。右スライド部42の基部は、基台21の右フレーム21bに取り付けられる。第二スライド部42cの上端には、後方に向けて延設されているアーム部44(保持基部)が取り付けられる。アーム部44の先端部には、保持部13が回動自在に取り付けられる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
さらに、駆動用モータ45の出力は、変速機構46及び第一ベルト51を介して第二ベルト52に伝達される。第二ベルト52は、プーリ52a及びプーリ52bに装架される。プーリ52aは、スライド基部42aの下端部に回転可能に取り付けられる。プーリ52bは、スライド基部42aの上端部に回転可能に取り付けられる。第一スライド部42bの下端部は、第二ベルト52に固定される。
Further, the output of the driving
第三ベルト53は、プーリ53a及びプーリ53bに装架される。プーリ53aは、第一スライド部42bの下端部に回転可能に取り付けられる。プーリ53bは、第一スライド部42bの上端部に回転可能に取り付けられる。第二スライド部42cの下端部42c1は、第三ベルト53の一方側に固定される。スライド基部42aの上端部42a1は、第三ベルト53の他方側に固定される。
The
右スライド部42は、第一スライド部42b及び第二スライド部42cをカバーするスライドカバー42d(図1に示す)を備える。スライドカバー42dは、スライドカバー41dと同様に構成される。
The
駆動用モータ45が正方向に駆動すると、第二ベルト48が回転され、第一スライド部41bは、スライド基部41aに対して軸動方向に沿って伸張する。同時に、第一スライド部41bの上昇に伴って第三ベルト49が回転され、第二スライド部41cは、第一スライド部41bに対して軸動方向に沿って伸張する。左スライド部41の伸張動作は、右スライド部42においても同様である。
When the
一方、駆動用モータ45が逆方向に駆動すると、第二ベルト48が伸張時と反対回りに回転され、第一スライド部41bは、スライド基部41aに対して軸動方向に沿って収縮する。同時に、第一スライド部41bの下降に伴って第三ベルト49が伸張時と反対回りに回転され、第二スライド部41cは、第一スライド部41bに対して軸動方向に沿って収縮する。左スライド部41の収縮動作は、右スライド部42においても同様である。これにより、アーム部43,44及び保持部13は、基台21に対して上下動される。なお、スライド部31は、ベルトを用いる構成の他に、ボールねじなどを用いることもできる。
On the other hand, when the
傾動部32は、左右傾動部32a,32bを備える。左傾動部32aは、駆動用モータ32a1(傾動アクチュエータ)、変換機構32a2及び出力ロッド32a3を備える。変換機構32a2は、例えばボールねじを内蔵し、駆動用モータ32a1の回転出力を直線運動に変換して出力ロッド32a3に出力する。出力ロッド32a3は、変換機構32a2に対して軸方向に進退する。駆動用モータ32a1及び変換機構32a2は、第二スライド部41cの下端部に取り付けられる。左傾動部32aは、第二スライド部41c及びアーム部43に対して傾動可能に取り付けられる。出力ロッド32a3の出力端は、保持部13の前端部に傾動可能に取り付けられる。
The tilting
右傾動部32bは、左傾動部32aと同様に、駆動用モータ32b1(傾動アクチュエータ)、変換機構32b2及び出力ロッド32b3を備える。駆動用モータ32b1及び変換機構32b2は、第二スライド部42cの下端部に取り付けられる。右傾動部32bは、第二スライド部42c及びアーム部44に対して傾動可能に取り付けられる。出力ロッド32b3の出力端は、保持部13の前端部に傾動可能に取り付けられる。
The
駆動用モータ32a1が正方向に駆動すると、出力ロッド32a3が出力方向に向けて進む(伸張する)。同時に、駆動用モータ32b1が正方向に駆動すると、出力ロッド32b3が出力方向に向けて進む(伸張する)。その結果、保持部13は、回転軸A1まわりに反時計回り方向(図1及び図2にて)に回転する(後傾される)。一方、駆動用モータ32a1が逆方向に駆動すると、出力ロッド32a3が後退する(収縮する)。同時に、駆動用モータ32b1が正方向に駆動すると、出力ロッド32b3が後退する(収縮する)。その結果、保持部13は、回転軸A1まわりに時計回り方向(図1及び図2にて)に回転する(前傾される)。これにより、保持部13は、基台21及びアーム部43,44に対して傾動される。
When the drive motor 32a1 is driven in the forward direction, the output rod 32a3 advances (extends) in the output direction. At the same time, when the drive motor 32b1 is driven in the forward direction, the output rod 32b3 advances (extends) in the output direction. As a result, the holding
保持部13は、基台21に対して少なくとも上下動可能かつ傾動可能である。また、保持部13は、アーム部43,44に対して傾動可能である。さらに、保持部13は、アーム部43,44に対して着脱可能(交換可能)なアタッチメントである。つまり、保持部13は、被介助者M1の体格に応じて形成される。介助ロボット10を使用する被介助者M1に合った保持部13が、アーム部43,44に装着される。
The holding
保持部13の後端部は、アーム部43,44の回転軸A1まわりに回動自在に取り付けられる。保持部13の前端部は、傾動部32によって水平面に対して所定角度に調整され、その位置で支えられるようになっている。保持部13は、被介助者M1の体の一部(例えば、上半身)を保持して起立及び着座ならびに歩行(移動)を補助する。
The rear end portion of the holding
保持部13は、例えば、被介助者M1の起立動作及び着座動作において被介助者M1に対して対向したときに、その上半身を支える部材である。保持部13は、図4Aに示すように、後方向(図4Aにて下方向)に向けて開口する平面視略U字形状に形成される。保持部13は、平面視略U字形状に形成された2枚の板部材61,62(保持部本体、アタッチメント本体)が重ねられた状態で構成される。板部材61と板部材62との間には、図5に示すように、被介助者M1から受ける重量配分を検出する検出装置63が設けられる。
For example, the holding
検出装置63は、複数の圧力センサ63aから構成される。本実施形態では、圧力センサ63aは、保持部13の4つの角部に配設される。圧力センサ63aは被介助者M1の前後方向(図5にて左右方向)に沿って左右に二つずつ設けられる。被介助者M1の前方向に設けられる圧力センサ63aが、前側圧力センサ63afである。被介助者M1の後方向に設けられる圧力センサ63aが、後側圧力センサ63arである。圧力センサ63aは、荷重の変化によって変化する起歪体の歪み量を電圧変化として検出するものや、シリコンチップに圧力が加わると、そのたわみに応じ、ゲージ抵抗が変化し電気信号に変換される半導体式圧力センサなどである。なお、検出装置63は、面状圧力センサで構成されるようにしてもよい。
The
図4Aに示すように、保持部13の上面の後端部には、一対の肘置きパッド64,64(肘載置部)が設けられる。保持部13の上面の前端部には、一対のハンドル14,14(把持部)が設けられる。ハンドル14,14は、被介助者M1の左右の手でそれぞれ握られるようになっている。
As shown in FIG. 4A, a pair of
左右の肘置きパッド64,64の各々は、図4Bに示すように、板部材61(保持部本体)に被介助者M1の左右方向間隔を可変に設けられる。さらに、左右の肘置きパッド64,64の各々は、ハンドル14,14との前後方向間隔を可変に設けられる。例えば、肘置きパッド64,64は、板部材61に対して着脱可能としてもよいし、前後方向及び左右方向に移動可能となるようにガイドされる機構を採用してもよい。
As shown in FIG. 4B, each of the left and right
左右の肘置きパッド64,64は、被介助者M1の体格に応じて適宜位置を調整される。これにより、被介助者M1が心地よい姿勢が維持され、且つ、被介助者M1を着座姿勢から起立姿勢へ動作する際に被介助者M1の姿勢が安定しやすい。
The positions of the left and
保持部13の前後方向中央且つ左右方向中央には、胴体検出スイッチ66(胴体検出器)が設けられる。胴体検出スイッチ66は、板部材61の上面より上側に突出しており、被介助者M1の胴体との接触を検出する。
A body detection switch 66 (body detection) is provided at the center in the front-rear direction and the center in the left-right direction of the holding
保持部13の上面の前端部には、操作装置15が設けられる。操作装置15は、画像を表示する表示部15aと、使用者(介助者や被介助者M1)からの入力操作を受け付ける操作部15bとを備える。表示部15aは、液晶ディスプレイで構成されており、介助ロボット10の作動モードの選択画面などを表示する。操作部15bは、カーソルを上下左右に移動させるカーソルキー、入力をキャンセルするキャンセルキー,選択内容を決定する決定キーなどを備えており、使用者の指示をキー入力できるように構成される。
An operating
操作装置15は、少なくとも、被介助者M1又は介助者により保持部13の上下方向位置の変更を操作する上下動操作部15cの機能、被介助者M1の身長を取得する身長取得部15dの機能、及び、起立開始スイッチ15eの機能を備える。上下動操作部15c、身長取得部15d及び起立開始スイッチ15eは、表示部15aに表示させてもよいし。なお、操作装置15は、表示部15aの表示機能と操作部15bの入力機能とを備えており、画面上の表示を押すことで機器を操作するタッチパネルで構成するようにしてもよい。
The operating
保持部13の下面には、図1に示すように、カバー65が下方に向けて取り付けられる。カバー65は、板状かつ扇状に形成されており、保持部13とアーム部43(又はアーム部44)との隙間を塞いでいる。
As shown in FIG. 1, a
(2.記憶装置及び制御装置の説明)
記憶装置16及び制御装置17について、図6〜図13を参照して説明する。
記憶装置16(記憶部)は、予め定めた標準的な体格に相当する仮想的な被介助者M1を着座状態から起立させる場合に、保持部13を基準着座姿勢から基準起立姿勢へ移動させるための、上下動アクチュエータとしての駆動用モータ45及び傾動アクチュエータとしての駆動用モータ32a1,32b1の動作軌跡を記憶する。
(2. Explanation of storage device and control device)
The
The storage device 16 (storage unit) moves the holding
保持部13の基準着座姿勢とは、図7Aに示すように、予め定めた高さの着座部に仮想的な被介助者M1が着座している状態において、被介助者M1の前腕を支える状態の保持部13の姿勢である。基準起立姿勢とは、図7Bに示すように、仮想的な被介助者M1が起立している状態において、被介助者M1の前腕を支える状態の保持部13の姿勢である。
As shown in FIG. 7A, the reference seating posture of the holding
記憶装置16に記憶されるアクチュエータ45,32a1,32b1の動作軌跡によって介助ロボット10が動作した場合において、被介助者M1の肩部の動作軌跡Tas1は、図8の破線にて示す。つまり、被介助者M1は、前傾しながら、起立する。
When the
制御装置17は、各種情報に基づいて、上下動アクチュエータとしての駆動用モータ45及び傾動アクチュエータとしての駆動用モータ32a1,32b1を制御する。制御装置17は、第一制御部17aと、補正部17bと、第二制御部17cとを備える。
The
第一制御部17aは、図9に示すように、被介助者M1又は介助者による上下動操作部15cへの操作の入力を判定する(S11)。第一制御部17aは、上下動操作部15cへの操作が入力された場合に、上下動操作に応じて上下動アクチュエータとしての駆動用モータ45を制御する(S12)。
As shown in FIG. 9, the
具体的には、被介助者M1が着座状態のときに、被介助者M1又は介助者が上下動操作部15cを上移動の操作を行うと、第一制御部17aが、駆動用モータ45を制御して、保持部13を上移動させる。一方、被介助者M1が着座状態のときに、被介助者M1又は介助者が上下動操作部15cを下移動の操作を行うと、第一制御部17aが、駆動用モータ45を制御して、保持部13を下移動させる。
Specifically, when the person being assisted M1 is in the seated state, if the person being assisted M1 or the assistant moves up and down the up-and-down movement operation unit 15c, the
つまり、第一制御部17aは、被介助者M1が着座状態のときに、保持部13の高さが被介助者M1の前腕の高さに合うように、保持部13を移動させる。着座状態における被介助者M1の前腕の高さは、着座部の高さ及び被介助者M1の体格によって異なる。そこで、被介助者M1又は介助者が上下動操作部15cの操作を行うことによって、容易に、保持部13の高さが被介助者M1の前腕の高さに一致する。
That is, the
補正部17bは、記憶装置16に記憶される基準となる動作軌跡を、第一制御部17aによって移動された保持部13の上下方向位置及び被介助者M1の身長に基づいて補正する。補正部17bは、図10に示すように、第一制御部17aにより動作された状態の保持部13の上下方向位置を取得する(S21)。次に、補正部17bは、身長取得部15dにより取得された被介助者M1の身長を取得し(S22)、記憶装置16に記憶される動作軌跡を取得する(S23)。
The
補正部17dは、取得した上記情報に基づいて、記憶装置16に記憶される動作軌跡を補正する。例えば、図12に示すように、高い着座部に被介助者M1が着座している状態であって、被介助者M1の身長が記憶装置16に記憶される標準的な体格の被介助者M1と同等の場合には、補正されたアクチュエータの動作軌跡による被介助者M1の肩部の動作軌跡Tas2は、実線にて示す動作軌跡となる。ここで、図12の破線は、記憶装置16に記憶される被介助者M1の肩部の動作軌跡Tas1である。
The correcting unit 17d corrects the motion trajectory stored in the
また、被介助者M1が標準的な体格の被介助者M1に比べて小柄である場合には、補正されたアクチュエータの動作軌跡による被介助者M1の肩部の動作軌跡Tas3は、図13の実線にて示す動作軌跡となる。図13の破線は、記憶装置16に記憶される被介助者M1の肩部の動作軌跡Tas1である。
In addition, when the person being assisted M1 is smaller than the person being assisted with a standard physique, the movement locus Tas3 of the shoulder of the person being assisted by the corrected movement locus of the actuator is shown in FIG. The operation locus is indicated by a solid line. The broken line in FIG. 13 is the movement locus Tas1 of the shoulder of the person being assisted M1 stored in the
第二制御部17eは、補正部17dにより補正されたアクチュエータの動作軌跡に基づいて、上下動アクチュエータとしての駆動用モータ45及び傾動アクチュエータとしての駆動用モータ32a1,32b1を制御する。
The second control unit 17e controls the driving
第二制御部17eは、図11に示すように、起立開始スイッチ15eがONであるか否かを判定する(S31)。第二制御部17eは、起立開始スイッチ15eがONであれば、胴体検出スイッチ66がONであるか否かを判定する(S32)。胴体検出スイッチ66がONとなる状態とは、被介助者M1が胴体検出スイッチ66にもたれかかっている状態である。第二制御部17eは、上記何れかの判定を満たさなければ、再びS31から処理を繰り返す。つまり、第二制御部17eは、胴体検出スイッチ66がONである場合に起立動作を行うため、被介助者M1の安定した起立動作を実現できる。
As shown in FIG. 11, the second control unit 17e determines whether or not the standing
起立開始スイッチ15e及び胴体検出スイッチ66がONである場合には、第二制御部17eは、補正部17dにより補正されたアクチュエータの動作軌跡を取得する(S33)。続いて、第二制御部17eは、圧力センサ63aにより検出される各荷重を取得し(S34)、補正されたアクチュエータの動作軌跡及び荷重に応じて起立制御を行う。例えば、第二制御部17eは、被介助者M1が大きく前傾する場合には、被介助者M1の前傾を規制するような制御を行う。また、第二制御部17eは、被介助者M1が大きく後傾する場合には、被介助者M1の後傾を規制するような制御を行う。第二制御部17eは、起立位置へ到達するまでS34,S35の処理を繰り返し、起立位置へ到達した場合には処理を終了する(S36)。
When the standing
以上より、被介助者M1又は介助者が上下動操作部15cを操作することにより、被介助者M1が着座状態において保持部13の位置が任意の位置に移動可能となる。移動された保持部13の上下方向位置に応じて、所定の起立姿勢へ移動させるためのアクチュエータの動作軌跡が補正される。つまり、被介助者M1の着座高さ及び被介助者M1の体格に応じて、起立姿勢へ移動する開始位置が自由に決定される。特に、被介助者M1又は介助者の操作によって開始位置が任意の位置に自由に決定されるため、操作性が良好となり、起立動作が安定して行われる。ここでいう体格とは、被介助者M1の胴体の長さ、臀部の大きさ及び上腕長さなどである。さらに、被介助者M1の身長に応じて、アクチュエータの動作軌跡が補正される。従って、介助ロボット10は、被介助者M1の体格に応じた適切な起立動作を行うことができる。
As described above, when the person being assisted M1 or the person assisted operates the vertical movement operation unit 15c, the position of the holding
さらに、肘置きパッド64,64は、被介助者M1の左右方向間隔を可変に設けられ、且つ、ハンドル14,14との前後方向間隔を可変に設けられる。つまり、保持部13が、被介助者M1の体格に応じたものとなる。従って、介助ロボット10は、より確実に且つ安定的に、被介助者M1の起立動作を行うことができる。
Further, the
(3.アタッチメント)
保持部13は、上述したように、アーム部43,44に対して着脱可能なアタッチメントである。肘置きパッド64,64及びハンドル14,14を有する保持部13が、被介助者M1に応じて交換可能となる。
(3. Attachment)
The holding |
また、上記構造の保持部13の他、図14〜図15Bに示す保持部113が適用可能である。保持部113は、被介助者M1の左右の脇で挟むタイプである。保持部113は、保持部113は、アーム部43,44に対して着脱可能なアタッチメントである。
In addition to the holding
保持部113は、板部材61の上面に保持部本体166を備える。保持部本体166は、板部材61の中央に固定される中心固定部166aと、左右の脇挟持部166b,166cとを備える。左右の脇挟持部166b,166cは、中心固定部166aに対してスライド可能である。つまり、被介助者M1の体格に応じて、保持部本体166の形状が適宜変更される。
The holding
このように、保持部13,113がアーム部43,44に対して着脱可能なアタッチメントとされることにより、被介助者M1の体格に応じて、且つ、被介助者M1の病状などに応じて、適切な保持部13,113が適用される。その結果、安定した起立動作が行われる。ここでいう体格とは、大柄や小柄などの被介助者M1の体型である。
Thus, by making the holding |
(4.カム機構)
上記においては、保持部13,113は、アーム部43,44に対して回転軸A1まわりに回転する。ここで、介助ロボット10が被介助者M1に対して着座状態から起立動作を行う場合に、介助ロボット10は、被介助者M1を前傾させながら上昇することが望まれる。上記構成の介助ロボット10は、被介助者M1を前傾させながら上昇することができる。以下に、カム機構を用いることにより、さらに大きな前傾動作を行うことができる介助ロボット200について説明する。
(4. Cam mechanism)
In the above, the holding
図16〜図18に示すように、介助ロボット200は、第二スライド部41c,42cの上端に前方に向けて延設されているアーム部243,244(保持基部)を備える。アーム部243,244は、アーム部243,244の前端側を連結部245により連結される。さらに、アーム部243,244の各々は、左右外側に突出する2つずつのカムピン243a,243a,244a,244aを備える。
As shown in FIGS. 16 to 18, the assisting
保持部213は、板部材62の下面の左右に固定されるカム板266,267を備える。カム板266,267は、カム板266,267の後端側を連結部268により連結される。カム板266,267には、カム溝266a,267aが形成される。カム溝266a,267aは、前側を直線状に形成され、後側を円弧状に形成される。カム溝266a,267aには、カムピン243a,244aがカム溝266a,267aに沿って移動可能に挿入される。つまり、保持部213は、カム機構によりアーム部243,244に対して前後動可能且つ傾動可能に連結される。
The holding
さらに、介助ロボット200は、直動アクチュエータ232(第二アクチュエータ)を備える。直動アクチュエータ232の一端が、連結部245に傾動可能に設けられ、直動アクチュエータ232の他端が、連結部268に傾動可能に設けられる。
Furthermore, the assisting
直動アクチュエータ232は、第二制御部17eにより制御される。図16及び図18に示すように直動アクチュエータ232が伸張している状態から、直動アクチュエータ232が収縮すると、保持部213は、図19及び図20に示すようになる。つまり、直動アクチュエータ232が収縮すると、保持部213は、カム溝266a,267aの直線状部分によって、前側へ移動する。さらに、カム溝266a,267aの円弧部分によって、保持部213は前傾する。従って、1つの直動アクチュエータ232によって、アーム部243,244に対して保持部213の前後動及び傾動が行われる。簡易な構成によって、保持部213の上記動作が可能となる。
The
また、被介助者M1の体格が小さい場合には、図21に示すように、第二制御部17eは、カム溝266a,267aの全範囲を用いるのではなく、カム溝266a,267aの一部を用いるようにすることもできる。つまり、補正部17bは、被介助者M1の体格に応じてカム溝266a,267aの動作範囲が異なるようにアクチュエータ232の動作軌跡を補正する。これにより、被介助者M1の体格に応じた適切な前後動及び傾動が実現される。
Further, when the size of the person being assisted M1 is small, as shown in FIG. 21, the second controller 17e does not use the entire range of the
10,200:介助ロボット、 13,113,213:保持部、 14:ハンドル(把持部)、 15c:上下動操作部、 15d:身長取得部、 15e:起立開始スイッチ、 16:記憶装置(記憶部)、 17:制御装置、 17a:第一制御部、 17b:補正部、 17c:第二制御部、 17d:補正部、 17e:第二制御部、 21:基台、 31:スライド部、 32:傾動部、 32a1,32b1:駆動用モータ(アクチュエータ)、 43,44,243,244:アーム部(保持基部)、 45:駆動用モータ(第一アクチュエータ)、 61,62:板部材(アタッチメント本体)、 64:肘置きパッド(肘載置部)、 66:胴体検出スイッチ、 232:直動アクチュエータ(第二アクチュエータ)、 M1:被介助者 10, 200: Assisting robot, 13, 113, 213: Holding unit, 14: Handle (gripping unit), 15c: Vertical movement operation unit, 15d: Height acquisition unit, 15e: Standing start switch, 16: Storage device (storage unit) ), 17: control device, 17a: first control unit, 17b: correction unit, 17c: second control unit, 17d: correction unit, 17e: second control unit, 21: base, 31: slide unit, 32: Tilt part, 32a1, 32b1: Driving motor (actuator), 43, 44, 243, 244: Arm part (holding base), 45: Driving motor (first actuator), 61, 62: Plate member (attachment body) 64: Elbow rest pad (elbow placement part), 66: Torso detection switch, 232: Direct acting actuator (second actuator), M1: Caregiver
本発明に係る他の介助ロボットは、基台と、前記基台に対して少なくとも上下動可能な保持基部と、前記保持基部に設けられ、被介助者の体の一部を保持し、且つ、前記被介助者の体格に応じて形成されるアタッチメントである保持部と、を備える。
保持部が保持基部に対して着脱可能なアタッチメントとされることにより、被介助者の体格に応じた適切な保持部が適用される。その結果、安定した起立動作が行われる。
Other assistance robot according to the present invention maintains a base, at least vertically movable holding base relative to the base, set shading to the holding base, a part of the care of the body, and And a holding part which is an attachment formed according to the physique of the person being assisted.
When the holding portion is an attachment that can be attached to and detached from the holding base, an appropriate holding portion corresponding to the physique of the person being assisted is applied. As a result, a stable standing operation is performed.
Claims (9)
被介助者の体の一部を保持し、前記基台に対して少なくとも上下動可能且つ傾動可能な保持部と、
前記基台に対する前記保持部の動作を行うアクチュエータと、
前記被介助者又は介助者により前記保持部の上下方向位置の変更を操作される上下動操作部と、
前記上下動操作部への操作に応じて前記アクチュエータを制御し、前記保持部を上下動させる第一制御部と、
前記保持部を基準着座姿勢から基準起立姿勢へ移動させるための前記アクチュエータの動作軌跡を予め記憶する記憶部と、
前記第一制御部により移動された前記保持部の上下方向位置と前記基準着座姿勢の上下方向位置とに基づいて前記アクチュエータの動作軌跡を補正する補正部と、
補正された前記動作軌跡に基づいて前記アクチュエータを制御し、前記保持部を所定の起立姿勢へ移動させる第二制御部と、
を備える、介助ロボット。 The base,
A holding part that holds a part of the body of the person being assisted and is at least vertically movable and tiltable with respect to the base;
An actuator for operating the holding unit with respect to the base;
A vertical movement operation unit operated to change the vertical position of the holding unit by the person being assisted or by an assistant;
A first control unit that controls the actuator in accordance with an operation to the vertical movement operation unit and moves the holding unit up and down;
A storage unit for preliminarily storing an operation trajectory of the actuator for moving the holding unit from a standard sitting posture to a standard standing posture;
A correction unit that corrects an operation trajectory of the actuator based on the vertical position of the holding unit moved by the first control unit and the vertical position of the reference seating posture;
A second control unit that controls the actuator based on the corrected movement locus and moves the holding unit to a predetermined standing posture;
An assisting robot.
前記補正部は、前記上下方向位置と前記基準着座姿勢の上下方向位置に基づき、且つ、前記身長と前記基準起立姿勢に基づいて、前記アクチュエータの動作軌跡を補正し、
前記第二制御部は、前記保持部を前記身長に応じた前記所定の起立姿勢へ移動させる、
請求項1に記載の介助ロボット。 The assistance robot includes a height acquisition unit that acquires the height of the person being assisted by the person being assisted or by the person being assisted,
The correction unit corrects an operation trajectory of the actuator based on the vertical position and the vertical position of the reference sitting posture, and based on the height and the reference standing posture,
The second control unit moves the holding unit to the predetermined standing posture according to the height,
The assistance robot according to claim 1.
前記第二制御部は、前記胴体検出器により前記被介助者の胴体の当接を検出する場合に、前記保持部を前記所定の起立姿勢へ移動させる、
請求項1又は2に記載の介助ロボット。 The assistance robot includes a torso detector that is provided in the holding unit and detects contact with the torso of the person being assisted.
The second control unit moves the holding unit to the predetermined standing posture when the body detector detects the contact of the body of the person being assisted.
The assistance robot according to claim 1 or 2.
前記保持部は、前記保持基部に対して着脱可能に設けられ、前記被介助者の体の一部を保持し、且つ、前記被介助者の体格に応じて形成されるアタッチメントである、請求項1〜3の何れか一項に記載の介助ロボット。 The assistance robot includes a holding base that can move at least up and down relative to the base.
The said holding | maintenance part is an attachment provided with the said holding | maintenance base so that attachment or detachment is possible, hold | maintains a part of body of the said care recipient, and is formed according to the physique of the said care receiver. The assistance robot as described in any one of 1-3.
アタッチメント本体と、
前記アタッチメント本体に設けられる左右の肘載置部及び左右の把持部と、
を備え、
前記左右の肘載置部の各々は、前記アタッチメント本体に前記被介助者の左右方向間隔を可変に設けられ、
前記左右の肘載置部と前記左右の把持部とは、相対的に前記被介助者の前後方向間隔を可変に設けられる、請求項4に記載の介助ロボット。 The attachment is
The attachment body,
Left and right elbow rests and left and right grips provided in the attachment body;
With
Each of the left and right elbow rests is provided in the attachment main body variably in the left-right direction interval of the person being assisted,
The assistance robot according to claim 4, wherein the left and right elbow placing parts and the left and right gripping parts are relatively variably provided in a front-rear direction interval of the person being assisted.
前記保持部は、カム機構により前記保持基部に対して前後動可能且つ傾動可能に連結され、1つのアクチュエータにより前記保持基部に対して前後動及び傾動が行われる、請求項1〜5の何れか一項に記載の介助ロボット。 The assistance robot includes a holding base that can move at least up and down relative to the base.
6. The holding unit according to claim 1, wherein the holding unit is connected to the holding base by a cam mechanism so as to be movable back and forth and tilted, and the actuator is moved back and forth and tilted by the actuator. The assistance robot according to one item.
前記補正部は、前記被介助者の体格に応じて前記カム溝の動作範囲が異なるように前記アクチュエータの動作軌跡を補正する、
請求項6に記載の介助ロボット。 The cam mechanism includes a cam groove extending at least in the front-rear direction,
The correction unit corrects an operation locus of the actuator so that an operation range of the cam groove is different according to the physique of the person being assisted,
The assistance robot according to claim 6.
前記基台に対して少なくとも上下動可能な保持基部と、
前記保持基部に対して着脱可能に設けられ、被介助者の体の一部を保持し、且つ、前記被介助者の体格に応じて形成されるアタッチメントである保持部と、
を備える、介助ロボット。 The base,
A holding base that is at least vertically movable with respect to the base;
A holding portion that is detachably provided to the holding base, holds a part of the body of the person being assisted, and is an attachment formed according to the physique of the person being assisted;
An assisting robot.
前記基台に対して少なくとも上下動可能な保持基部と、
被介助者の体の一部を保持し、カム機構により前記保持基部に対して前後動可能且つ傾動可能に連結される保持部と、
前記基台に対する前記保持基部の上下動を行う第一アクチュエータと、
前記保持基部に対する前記保持部の前後動且つ傾動作を行う第二アクチュエータと、
を備える、介助ロボット。 The base,
A holding base that is at least vertically movable with respect to the base;
A holding unit that holds a part of the body of the person being assisted and is connected to the holding base by a cam mechanism so as to be able to move back and forth and tilt;
A first actuator for vertically moving the holding base with respect to the base;
A second actuator that performs a back-and-forth movement and a tilting operation of the holding portion with respect to the holding base;
An assisting robot.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2020129152A1 (en) * | 2018-12-18 | 2021-09-27 | 株式会社Fuji | Caregiving device |
CN113520808A (en) * | 2021-07-14 | 2021-10-22 | 新疆维吾尔自治区人民医院 | Hemiplegia rehabilitation training device |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4985947A (en) * | 1990-05-14 | 1991-01-22 | Ethridge Kenneth L | Patient assist device |
JPH0871114A (en) * | 1994-09-01 | 1996-03-19 | Paramount Bed Co Ltd | Motor-driven stand-up training device |
JPH1147207A (en) * | 1997-08-08 | 1999-02-23 | Sakai Medical Co Ltd | Walk supporting apparatus |
JP2008073501A (en) * | 2006-08-21 | 2008-04-03 | Toshihiko Yasuda | Transfer assisting robot |
JP2008279012A (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Toyota Motor Corp | Moving assist system |
JP2010069002A (en) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Toyota Motor Corp | Transfer device and transfer method |
JP2010142562A (en) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Toyota Motor Corp | Transfer supporting apparatus and method for controlling the transfer supporting apparatus |
JP2011083364A (en) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Toyota Motor Corp | Transfer support device and method for controlling the same |
-
2018
- 2018-03-15 JP JP2018048340A patent/JP6603345B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4985947A (en) * | 1990-05-14 | 1991-01-22 | Ethridge Kenneth L | Patient assist device |
JPH0871114A (en) * | 1994-09-01 | 1996-03-19 | Paramount Bed Co Ltd | Motor-driven stand-up training device |
JPH1147207A (en) * | 1997-08-08 | 1999-02-23 | Sakai Medical Co Ltd | Walk supporting apparatus |
JP2008073501A (en) * | 2006-08-21 | 2008-04-03 | Toshihiko Yasuda | Transfer assisting robot |
JP2008279012A (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Toyota Motor Corp | Moving assist system |
JP2010069002A (en) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Toyota Motor Corp | Transfer device and transfer method |
JP2010142562A (en) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Toyota Motor Corp | Transfer supporting apparatus and method for controlling the transfer supporting apparatus |
JP2011083364A (en) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Toyota Motor Corp | Transfer support device and method for controlling the same |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2020129152A1 (en) * | 2018-12-18 | 2021-09-27 | 株式会社Fuji | Caregiving device |
JP7129492B2 (en) | 2018-12-18 | 2022-09-01 | 株式会社Fuji | assistive device |
CN113520808A (en) * | 2021-07-14 | 2021-10-22 | 新疆维吾尔自治区人民医院 | Hemiplegia rehabilitation training device |
CN113520808B (en) * | 2021-07-14 | 2022-11-04 | 新疆维吾尔自治区人民医院 | Hemiplegia rehabilitation training device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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