JP5773696B2 - Stand-up motion assist robot - Google Patents

Stand-up motion assist robot Download PDF

Info

Publication number
JP5773696B2
JP5773696B2 JP2011067752A JP2011067752A JP5773696B2 JP 5773696 B2 JP5773696 B2 JP 5773696B2 JP 2011067752 A JP2011067752 A JP 2011067752A JP 2011067752 A JP2011067752 A JP 2011067752A JP 5773696 B2 JP5773696 B2 JP 5773696B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
robot
shaft
support
assisting
anchor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011067752A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012200409A (en
Inventor
神藤 高広
高広 神藤
鈴木 淳
淳 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Corp
Original Assignee
Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Machine Manufacturing Co Ltd filed Critical Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2011067752A priority Critical patent/JP5773696B2/en
Priority to CN201210080830.0A priority patent/CN102688130B/en
Publication of JP2012200409A publication Critical patent/JP2012200409A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5773696B2 publication Critical patent/JP5773696B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Invalid Beds And Related Equipment (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

本発明は、老人や被介護者が椅子やベッドなどから立ち上がる際の立ち上がり動作を補助する立ち上がり動作アシストロボットに関する。   The present invention relates to a start-up motion assist robot that assists a stand-up operation when an elderly person or a cared person stands up from a chair or a bed.

特許文献1には、モータとロープとローラとを備える立ち上がり訓練機が開示されている。ロープは、ローラに巻き架けられている。ロープは、モータと使用者とを連結している。同文献記載の立ち上がり訓練機によると、使用者が立ち上がる際、モータでロープを巻き取ることにより、使用者の立ち上がり動作を補助することができる。   Patent Document 1 discloses a standing-up training machine including a motor, a rope, and a roller. The rope is wound around a roller. The rope connects the motor and the user. According to the standing-up training machine described in the document, when the user stands up, the user can assist the standing-up operation by winding the rope with a motor.

特許文献2には、一対の使用者保持部と保持アームと支柱とを備える歩行補助装置が開示されている。保持アームは、支柱に対して、縦方向に揺動可能に取り付けられている。一対の使用者保持部は、保持アームの上端に取り付けられている。同文献記載の歩行補助装置によると、使用者が立ち上がる際、一対の使用者保持部が使用者の脇を下方から保持した状態で(使用者が一対の使用者保持部を両脇に抱えた状態で)保持アームを揺動させることにより、使用者の立ち上がり動作を補助することができる。   Patent Document 2 discloses a walking assist device including a pair of user holding portions, a holding arm, and a support column. The holding arm is attached to the column so as to be swingable in the vertical direction. The pair of user holding portions is attached to the upper end of the holding arm. According to the walking assist device described in the same document, when the user stands up, the pair of user holding portions hold the user's side from below (the user holds the pair of user holding portions on both sides). By swinging the holding arm (in a state), it is possible to assist the user's rising motion.

特開2008−048981号公報JP 2008-049881 A 特開平7−184966号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-184966

しかしながら、特許文献1の立ち上がり訓練機、特許文献2の歩行補助装置は、いずれも大型である。このため、設置スペースや使用スペースを確保しにくい。また、特許文献1の立ち上がり訓練機は、使用者に対して、立ち上がり動作の際の補助力を、巻き架け伝達機構により提供している。また、特許文献2の歩行補助装置は、使用者に対して、立ち上がり動作の際の補助力を、揺動機構により提供している。このため、補助力を提供するための機構が複雑になる。   However, the standing-up training machine of Patent Literature 1 and the walking assist device of Patent Literature 2 are both large. For this reason, it is difficult to secure installation space and use space. Moreover, the stand-up training machine of patent document 1 provides the assist force in the case of stand-up operation with respect to a user with the winding transmission mechanism. In addition, the walking assist device of Patent Document 2 provides a user with an assisting force during a standing up motion by a swing mechanism. This complicates the mechanism for providing the auxiliary force.

本発明の立ち上がり動作アシストロボットは、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、小型化が可能で、立ち上がり動作の際の補助力を提供するための機構が簡単な立ち上がり動作アシストロボットを提供することを目的とする。   The rising motion assist robot of the present invention has been completed in view of the above problems. An object of the present invention is to provide a rising motion assist robot that can be reduced in size and has a simple mechanism for providing an assisting force during the rising motion.

(1)上記課題を解決するため、本発明の立ち上がり動作アシストロボットは、基部と、該基部に対して上下方向に伸縮可能な軸部と、該軸部に対して縦方向に揺動可能な支持部と、を有するロボット本体を備え、該支持部が補助対象者の身体の一部の動きに追従しながら該軸部が伸張することにより、該補助対象者の立ち上がり動作を補助することを特徴とする。   (1) In order to solve the above-mentioned problem, the rising motion assist robot according to the present invention is capable of swinging in the vertical direction with respect to the base portion, the shaft portion that can be expanded and contracted vertically with respect to the base portion, and the shaft portion. A robot main body having a support portion, and the support portion assists the assisting person's rising motion by extending the shaft portion while following the movement of a part of the support target person's body. Features.

本発明の立ち上がり動作アシストロボットによると、支持部が補助対象者の身体の一部(例えば、胸部、腹部など)の動きに追従することにより、補助対象者の立ち上がり動作を補助している。補助の際、軸部は上方に伸張するだけである。このため、巻き架け伝達機構や揺動機構により立ち上がり動作の際の補助力を提供する場合と比較して、補助力を提供するための機構が簡単になる。また、補助力を提供するための機構が簡単な分、立ち上がり動作アシストロボットを小型化することができる。   According to the rising motion assist robot of the present invention, the support portion assists the standing motion of the assisting subject by following the movement of a part of the assisting subject's body (for example, the chest, the abdomen). When assisting, the shaft only extends upward. For this reason, the mechanism for providing the auxiliary force is simplified as compared with the case where the auxiliary force at the time of the rising operation is provided by the winding transmission mechanism or the swing mechanism. In addition, since the mechanism for providing the auxiliary force is simple, the rising motion assist robot can be reduced in size.

(2)好ましくは、上記(1)の構成において、前記ロボット本体は、本体側固定部を有し、さらに、前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する際に該本体側固定部が固定されるアンカー側固定部と、該補助対象者が足裏を載せる足載部と、を有するアンカー部を備える構成とする方がよい。   (2) Preferably, in the configuration of the above (1), the robot main body has a main body side fixing portion, and the main body side fixing portion is fixed when assisting the standing up motion of the auxiliary subject. It is better to have an anchor portion having an anchor side fixing portion and a footrest portion on which the auxiliary subject places the sole.

本構成によると、立ち上がり動作アシストロボットが、ロボット本体専用のアンカー部を備えている。補助対象者の立ち上がり動作を補助する際、本体側固定部とアンカー側固定部とを介して、ロボット本体はアンカー部に固定される。このため、補助対象者の立ち上がり動作を補助する際、ロボット本体の姿勢が不安定になるのを抑制することができる。   According to this configuration, the rising motion assist robot includes the anchor unit dedicated to the robot body. When assisting the standing up motion of the person to be assisted, the robot main body is fixed to the anchor portion via the main body side fixing portion and the anchor side fixing portion. For this reason, when assisting the standing up motion of the person to be assisted, it is possible to suppress the posture of the robot body from becoming unstable.

また、アンカー部の足載部には、補助対象者自身の体重が加わる。このため、補助対象者自身の体重が加わる分だけ、アンカー部の重量が重くなる。この点においても、補助対象者の立ち上がり動作を補助する際、ロボット本体の姿勢が不安定になるのを抑制することができる。   Further, the weight of the assisting subject himself is added to the footrest portion of the anchor portion. For this reason, the weight of an anchor part becomes heavy as much as the auxiliary | assistant subject's own body weight is added. In this respect as well, it is possible to suppress the posture of the robot body from becoming unstable when assisting the standing up motion of the person to be assisted.

また、ロボット本体の重量を重くすることにより、立ち上がり動作補助の際にロボット本体の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体を軽量化することができる。また、ロボット本体を大型化することにより、立ち上がり動作補助の際にロボット本体の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体を小型化することができる。   Further, by increasing the weight of the robot body, it is possible to reduce the weight of the robot body as compared with the case where the posture of the robot body is stabilized when assisting the rising operation. In addition, by increasing the size of the robot body, the robot body can be reduced in size as compared with the case where the posture of the robot body is stabilized when assisting the startup operation.

また、例えばロボット本体が駆動輪を有する場合(駆動輪を有しない場合も本構成に含まれる)に駆動輪を制御することにより(ロボット本体のバランスをとることにより)、立ち上がり動作補助の際にロボット本体の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体の制御機構を簡素化することができる。   In addition, for example, when the robot body has driving wheels (this configuration is also included in the case where the robot body does not have driving wheels), by controlling the driving wheels (by balancing the robot body), when assisting the rising motion Compared with the case where the posture of the robot body is stabilized, the control mechanism of the robot body can be simplified.

(2−1)好ましくは、上記(2)の構成において、前記本体側固定部は、磁力により、前記アンカー側固定部に固定される構成とする方がよい。本構成によると、磁力を利用して、ロボット本体とアンカー部とを合体、分離することができる。また、磁力の発生に電磁石を用いる場合(永久磁石を用いる場合も本構成に含まれる)、磁力を自在にオン、オフすることができる。このため、ロボット本体とアンカー部とを、簡単に合体、分離することができる。   (2-1) Preferably, in the configuration of (2), the main body side fixing portion is preferably fixed to the anchor side fixing portion by a magnetic force. According to this configuration, it is possible to combine and separate the robot main body and the anchor portion using magnetic force. Further, when an electromagnet is used to generate a magnetic force (a case where a permanent magnet is used is also included in this configuration), the magnetic force can be freely turned on and off. For this reason, the robot body and the anchor portion can be easily combined and separated.

(2−2)好ましくは、上記(2)の構成において、前記本体側固定部は、係合力により、前記アンカー側固定部に固定される構成とする方がよい。本構成によると、機械的な係合力(例えば爪係合など)を利用して、ロボット本体とアンカー部とを合体、分離することができる。   (2-2) Preferably, in the configuration of (2), the main body side fixing portion is preferably fixed to the anchor side fixing portion by an engaging force. According to this configuration, the robot main body and the anchor portion can be combined and separated using mechanical engagement force (for example, claw engagement).

(3)好ましくは、上記(2)の構成において、前記アンカー部は、前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する際に前記ロボット本体に電力を供給する給電部を有する構成とする方がよい。   (3) Preferably, in the configuration of (2), the anchor unit may include a power supply unit that supplies power to the robot body when assisting the standing up motion of the assisting person.

補助対象者の立ち上がり動作を補助する際には、ロボット本体には大きな電力が必要になる。この点、本構成によると、立ち上がり動作を補助する際、アンカー部からロボット本体に電力が供給される。このため、ロボット本体のバッテリーが消耗するのを抑制することができる。また、充分な電力をロボット本体に供給することができる。   When assisting the assisting person's standing-up motion, the robot body requires a large amount of power. In this regard, according to this configuration, when assisting the rising operation, power is supplied from the anchor unit to the robot body. For this reason, it is possible to suppress the consumption of the battery of the robot body. Further, sufficient power can be supplied to the robot body.

(3−1)好ましくは、上記(3)の構成において、前記アンカー部は、前記ロボット本体に、非接触給電方式により電力を供給する構成とする方がよい。本構成によると、簡単にロボット本体に電力を供給することができる。   (3-1) Preferably, in the configuration of the above (3), the anchor portion may supply power to the robot body by a non-contact power feeding method. According to this configuration, power can be easily supplied to the robot body.

(3−2)好ましくは、上記(3)の構成において、前記ロボット本体は、前記アンカー部から該ロボット本体への電力供給ができない場合、自身のバッテリーを用いて前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する構成とする方がよい。本構成によると、停電などの場合であっても、補助対象者の立ち上がり動作を補助することができる。   (3-2) Preferably, in the configuration of (3), when the robot main body cannot supply power from the anchor portion to the robot main body, the robot main body uses the battery of its own to raise the auxiliary subject. It is better to have a configuration to assist. According to this structure, even if it is a case of a power failure etc., the stand-up operation | movement of an assistance subject can be assisted.

(4)好ましくは、上記(1)の構成において、前記ロボット本体は、前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する際に該ロボット本体に隣接する構造物に該ロボット本体を固定するアーム部を有する構成とする方がよい。   (4) Preferably, in the configuration of (1), the robot body includes an arm unit that fixes the robot body to a structure adjacent to the robot body when assisting the standing-up motion of the assistance subject. It is better to have a configuration.

本構成によると、補助対象者の周りの構造物を一時的にアンカーとして利用して、ロボット本体を固定することができる。このため、補助対象者の立ち上がり動作を補助する際、ロボット本体の姿勢が不安定になるのを抑制することができる。   According to this configuration, the robot body can be fixed by temporarily using the structure around the auxiliary target person as an anchor. For this reason, when assisting the standing up motion of the person to be assisted, it is possible to suppress the posture of the robot body from becoming unstable.

また、ロボット本体の重量を重くすることにより、立ち上がり動作補助の際にロボット本体の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体を軽量化することができる。また、ロボット本体を大型化することにより、立ち上がり動作補助の際にロボット本体の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体を小型化することができる。   Further, by increasing the weight of the robot body, it is possible to reduce the weight of the robot body as compared with the case where the posture of the robot body is stabilized when assisting the rising operation. In addition, by increasing the size of the robot body, the robot body can be reduced in size as compared with the case where the posture of the robot body is stabilized when assisting the startup operation.

また、例えばロボット本体が駆動輪を有する場合(駆動輪を有しない場合も本構成に含まれる)に駆動輪を制御することにより(ロボット本体のバランスをとることにより)、立ち上がり動作補助の際にロボット本体の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体の制御機構を簡素化することができる。   In addition, for example, when the robot body has driving wheels (this configuration is also included in the case where the robot body does not have driving wheels), by controlling the driving wheels (by balancing the robot body), when assisting the rising motion Compared with the case where the posture of the robot body is stabilized, the control mechanism of the robot body can be simplified.

(5)好ましくは、上記(4)の構成において、さらに、前記構造物に配置され該構造物の耐荷重に関する耐荷重情報を表示する情報表示部を備え、前記ロボット本体は、該情報表示部の該耐荷重情報を読み取り可能な読み取り部と、前記補助対象者の体重に関する体重情報を有する制御部と、を有し、該制御部は、該読み取り部により読み取られた該耐荷重情報と、自身の有する該体重情報と、を比較することにより、前記アーム部で該構造物に該ロボット本体を固定するか否か判別する構成とする方がよい。   (5) Preferably, in the configuration of (4), the robot main body further includes an information display unit that is disposed on the structure and displays load resistance information regarding the load resistance of the structure. A reading unit capable of reading the load bearing information, and a control unit having weight information relating to the weight of the auxiliary subject, the control unit comprising the load bearing information read by the reading unit, It is better to determine whether or not the robot body is fixed to the structure by the arm portion by comparing the weight information of the robot itself.

本構成によると、構造物の耐荷重情報と補助対象者の体重情報とを比較することにより、当該構造物を使用するか否かを判別することができる。このため、補助対象者の立ち上がり動作を補助する際、ロボット本体の姿勢が不安定になるのを抑制することができる。また、立ち上がり動作を補助する際、補助対象者の体重に耐えられない構造物がアンカーとして用いられるのを抑制することができる。   According to this configuration, it is possible to determine whether or not to use the structure by comparing the load resistance information of the structure and the weight information of the auxiliary target person. For this reason, when assisting the standing up motion of the person to be assisted, it is possible to suppress the posture of the robot body from becoming unstable. In addition, when assisting the standing-up operation, it is possible to suppress the use of a structure that cannot withstand the weight of the assisting subject as an anchor.

(6)好ましくは、上記(1)の構成において、さらに、荷重センサと、該荷重センサにより検出された荷重を基に前記補助対象者の体重移動を判別し前記軸部および前記支持部を駆動する制御部と、を備える構成とする方がよい。本構成によると、荷重センサを利用して、立ち上がり動作時の補助対象者の体重移動つまり動作を判別することができる。   (6) Preferably, in the configuration of the above (1), further, the weight movement of the auxiliary subject is determined based on the load sensor and the load detected by the load sensor, and the shaft portion and the support portion are driven. It is better to have a configuration that includes a control unit. According to this configuration, it is possible to determine the weight shift, that is, the movement of the assisting person during the standing-up operation using the load sensor.

(7)好ましくは、上記(6)の構成において、前記ロボット本体は、本体側固定部を有し、さらに、前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する際に該本体側固定部が固定されるアンカー側固定部と、該補助対象者が足裏を載せる足載部と、を有するアンカー部を備え、前記荷重センサは、前記軸部に加わる軸部側荷重を検出する軸部側荷重センサと、該足載部に加わる足載部側荷重を検出する足載部側荷重センサと、であり、前記制御部は、該軸部側荷重と該足載部側荷重との比の変化を基に該補助対象者の体重移動を判別し該軸部および前記支持部を駆動する構成とする方がよい。   (7) Preferably, in the configuration of the above (6), the robot main body has a main body side fixing portion, and the main body side fixing portion is fixed when assisting the standing up motion of the auxiliary subject. An anchor portion having an anchor side fixing portion and a footrest portion on which the person to be assisted puts a sole, and the load sensor is a shaft portion side load sensor that detects a shaft portion side load applied to the shaft portion; A footrest portion side load sensor for detecting a footrest portion side load applied to the footrest portion, wherein the control portion is based on a change in a ratio between the shaft portion side load and the footrest portion side load. In addition, it is better to determine the weight shift of the auxiliary subject and drive the shaft and the support.

本構成によると、軸部側荷重と足載部側荷重との比の変化を基に、補助対象者の体重移動を判別することができる。すなわち、立ち上がり動作の際の補助対象者の体重移動の特徴を利用して、補助対象者の動作を判別することができる。   According to this configuration, it is possible to determine the weight shift of the assistance subject based on the change in the ratio between the shaft portion side load and the footrest portion side load. In other words, it is possible to determine the movement of the assistance subject using the characteristics of the weight movement of the assistance subject during the standing-up motion.

(8)好ましくは、上記(7)の構成において、前記軸部側荷重と前記足載部側荷重との比が一定時間略変化しない場合、前記支持部により前記補助対象者の動作を補助する構成とする方がよい。   (8) Preferably, in the configuration of the above (7), when the ratio of the load on the shaft portion side and the load on the footrest portion does not substantially change for a certain time, the support portion assists the operation of the support subject. It is better to have a configuration.

軸部側荷重と足載部側荷重との比が一定時間略変化しない場合、補助対象者が自力では立ち上がりきれない状態にあることが想定される。本構成によると、このような場合に、支持部を動かすことにより、補助対象者の動作を補助することができる。   When the ratio of the shaft portion side load and the footrest portion side load does not substantially change for a certain period of time, it is assumed that the auxiliary target person is not able to stand up by himself. According to the present configuration, in such a case, the operation of the assistance subject can be assisted by moving the support portion.

(9)好ましくは、上記(6)の構成において、前記ロボット本体は、前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する際に該補助対象者が足裏を載せる足載部を有するステップ部を備え、前記荷重センサは、前記軸部に加わる軸部側荷重を検出する軸部側荷重センサと、該足載部に加わる足載部側荷重を検出する足載部側荷重センサと、であり、前記制御部は、該軸部側荷重と該足載部側荷重との比の変化を基に該補助対象者の体重移動を判別し該軸部および前記支持部を駆動する構成とする方がよい。   (9) Preferably, in the configuration of the above (6), the robot body includes a step unit having a footrest part on which the assisting subject places a sole when assisting the standing up motion of the assisting subject, The load sensor is a shaft portion side load sensor that detects a shaft portion side load applied to the shaft portion, and a footrest portion side load sensor that detects a footrest portion side load applied to the footrest portion, and The control unit is preferably configured to determine the weight shift of the auxiliary subject based on a change in the ratio between the shaft side load and the footrest side load and drive the shaft and the support unit. .

本構成によると、ロボット本体がステップ部を備えている。このため、専用のアンカー部や、構造物をアンカーとして用いるためのアーム部が不要である。また、アンカー部がない場所や、アンカーとして用いるのに適した構造物がない場所であっても、補助対象者の立ち上がり動作を補助することができる。   According to this configuration, the robot body includes the step unit. For this reason, a dedicated anchor part and an arm part for using a structure as an anchor are unnecessary. Further, even in a place where there is no anchor portion or a place where there is no structure suitable for use as an anchor, it is possible to assist the assisting person in standing up.

(10)好ましくは、上記(9)の構成において、前記軸部側荷重と前記足載部側荷重との比が一定時間略変化しない場合、前記支持部により前記補助対象者の動作を補助する構成とする方がよい。   (10) Preferably, in the configuration of (9), when the ratio of the load on the shaft portion side and the load on the footrest portion does not substantially change for a certain period of time, the support portion assists the operation of the support subject. It is better to have a configuration.

軸部側荷重と足載部側荷重との比が一定時間略変化しない場合、補助対象者が自力では立ち上がりきれない状態にあることが想定される。本構成によると、このような場合に、支持部を動かすことにより、補助対象者の動作を補助することができる。   When the ratio of the shaft portion side load and the footrest portion side load does not substantially change for a certain period of time, it is assumed that the auxiliary target person is not able to stand up by himself. According to the present configuration, in such a case, the operation of the assistance subject can be assisted by moving the support portion.

本発明によると、小型化が可能で、立ち上がり動作の際の補助力を提供するための機構が簡単な立ち上がり動作アシストロボットを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a rising motion assist robot that can be reduced in size and has a simple mechanism for providing an assisting force during the rising motion.

第一実施形態のロボットのロボット本体とアンカー部とが合体した状態の透過斜視図である。It is a permeation | transmission perspective view of the state with which the robot main body and anchor part of the robot of 1st embodiment were united. 図1の右側面図である。It is a right view of FIG. 図2の枠III内の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view in a frame III in FIG. 2. 同ロボットのブロック図である。It is a block diagram of the robot. (a)は呼出しステップの模式図である。(b)は合体ステップの模式図である。(c)は立ち上がり動作前ステップの模式図である。(d)は立ち上がり動作中ステップの模式図である。(e)は立ち上がり動作完了ステップの模式図である。(A) is a schematic diagram of a calling step. (B) is a schematic diagram of a coalescing step. (C) is a schematic diagram of the step before the rising operation. (D) is a schematic diagram of steps during the rising operation. (E) is a schematic diagram of a rising operation completion step. 第二実施形態のロボットの透過斜視図である。It is a permeation | transmission perspective view of the robot of 2nd embodiment. 第三実施形態のロボットの透過斜視図である。It is a permeation | transmission perspective view of the robot of 3rd embodiment.

以下、本発明の立ち上がり動作アシストロボットの実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the rising motion assist robot of the present invention will be described.

<第一実施形態>
[立ち上がり動作アシストロボットの機械的構成]
まず、本実施形態の立ち上がり動作アシストロボット(以下、適宜「ロボット」と略称する。)の機械的構成について説明する。図1に、本実施形態のロボットのロボット本体とアンカー部とが合体した状態の透過斜視図を示す。図2に、図1の右側面図を示す。図3に、図2の枠III内の拡大図を示す。図4に、同ロボットのブロック図を示す。
<First embodiment>
[Mechanical configuration of robot for assisting standing up]
First, the mechanical configuration of the rising motion assist robot (hereinafter referred to as “robot” as appropriate) of the present embodiment will be described. FIG. 1 is a transparent perspective view showing a state in which the robot main body and the anchor portion of the robot of this embodiment are combined. FIG. 2 shows a right side view of FIG. FIG. 3 shows an enlarged view in the frame III of FIG. FIG. 4 shows a block diagram of the robot.

図1〜図4に示すように、本実施形態のロボット1は、ロボット本体2と、アンカー部3と、軸部側荷重センサ40と、足載部側荷重センサ41と、アンカー側制御部42と、本体側制御部43と、を備えている。アンカー側制御部42、本体側制御部43は、本発明の「制御部」の概念に含まれる。   As shown in FIGS. 1 to 4, the robot 1 of the present embodiment includes a robot body 2, an anchor unit 3, a shaft side load sensor 40, a footrest side load sensor 41, and an anchor side control unit 42. And a main body side control unit 43. The anchor side control unit 42 and the main body side control unit 43 are included in the concept of the “control unit” of the present invention.

主に図1、図4に示すように、ロボット本体2は、基部20と、軸部21と、支持部22と、グリップ部23L、23Rと、本体側固定部24L、24Rと、駆動輪26L、26Rと、従動輪260と、受電部27L、27Rと、受光部28と、CCD(Charge−Coupled Device)カメラ29と、近接センサ290と、バッテリー291と、を備えている。   As shown mainly in FIGS. 1 and 4, the robot body 2 includes a base 20, a shaft 21, a support 22, a grips 23L and 23R, main body side fixings 24L and 24R, and drive wheels 26L. 26R, driven wheel 260, power receiving units 27L and 27R, light receiving unit 28, CCD (Charge-Coupled Device) camera 29, proximity sensor 290, and battery 291.

基部20は、ブロック状を呈している。基部20は、軸部21を出入り可能に支持する軸部支持部としての機能を有している。基部20には、バッテリー291、本体側制御部43、近接センサ290が収容されている。バッテリー291は、ロボット本体2(具体的には、走行用モータ261L、261R、軸部用シリンダ211、支持部用モータ221など)の電源である。CCDカメラ29、受光部28は、基部20の前面上部に配置されている。受光部28は、ロボット本体2用のリモコン10からの赤外線を受光可能である。受光部28は、補助対象者からの指示が入力される指示入力部としての機能を有している。   The base 20 has a block shape. The base portion 20 has a function as a shaft portion support portion that supports the shaft portion 21 so as to be able to enter and exit. The base 20 houses a battery 291, a main body side control unit 43, and a proximity sensor 290. The battery 291 is a power source for the robot body 2 (specifically, the traveling motors 261L and 261R, the shaft cylinder 211, the support motor 221 and the like). The CCD camera 29 and the light receiving unit 28 are disposed on the upper part of the front surface of the base 20. The light receiving unit 28 can receive infrared rays from the remote controller 10 for the robot body 2. The light receiving unit 28 has a function as an instruction input unit for inputting an instruction from an auxiliary subject.

左右一対の駆動輪26L、26Rおよび従動輪260は、基部20の下方に配置されている。駆動輪26L、26Rおよび従動輪260は、三輪車状に、床面fに当接している。駆動輪26L、26Rおよび従動輪260は、ロボット本体2を移動させる移動体としての機能を有している。一対の走行用モータ261L、261Rは、基部20に収容されている。駆動輪26Lは走行用モータ261Lにより、駆動輪26Rは走行用モータ261Rにより、互いに独立して回転駆動されている。一対の走行用モータ261L、261Rは、移動体を駆動する駆動アクチュエータとしての機能を有している。   The pair of left and right drive wheels 26 </ b> L and 26 </ b> R and the driven wheel 260 are disposed below the base 20. The drive wheels 26L, 26R and the driven wheel 260 are in contact with the floor surface f like a tricycle. The drive wheels 26L and 26R and the driven wheel 260 have a function as a moving body that moves the robot body 2. The pair of traveling motors 261L and 261R are accommodated in the base 20. The driving wheels 26L are driven to rotate independently of each other by the traveling motor 261L, and the driving wheels 26R are driven to rotate independently of each other by the traveling motor 261R. The pair of traveling motors 261L and 261R has a function as a drive actuator that drives the moving body.

図2に示すように、軸部21は、軸部本体210と軸部用シリンダ211とを備えている。軸部本体210は、L字角柱状を呈している。軸部本体210は、基部20の上面に対して、上下方向に出入り可能に取り付けられている。軸部本体210の上端は、前方(補助対象者側)に屈曲している。   As shown in FIG. 2, the shaft portion 21 includes a shaft portion main body 210 and a shaft portion cylinder 211. The shaft body 210 has an L-shaped prism shape. The shaft body 210 is attached to the upper surface of the base 20 so as to be able to enter and exit in the vertical direction. The upper end of the shaft portion main body 210 is bent forward (auxiliary subject side).

軸部用シリンダ211は、流体シリンダである。軸部用シリンダ211は、基部20に収容されている。軸部用シリンダ211は、後述する軸部側荷重センサ40を介して、軸部本体210の下端に接続されている。軸部用シリンダ211は、軸部本体210を上下方向に駆動可能である。また、軸部用シリンダ211は、軸部本体210の押し上げ荷重、上昇速度を調整可能である。左右一対のグリップ部23L、23Rは、軸部本体210の左右両面から突設されている。   The shaft portion cylinder 211 is a fluid cylinder. The shaft cylinder 211 is accommodated in the base 20. The shaft portion cylinder 211 is connected to the lower end of the shaft portion main body 210 via a shaft portion side load sensor 40 described later. The shaft portion cylinder 211 can drive the shaft portion main body 210 in the vertical direction. Further, the shaft portion cylinder 211 can adjust the pushing load and the rising speed of the shaft portion main body 210. The pair of left and right grip portions 23L and 23R are provided so as to protrude from both the left and right sides of the shaft body 210.

支持部22は、支持部本体220と支持部用モータ221と支持部用トルクセンサ222とを備えている。支持部本体220は、補助対象者側の表面にクッション材が貼られた板状を呈している。図2に示すように、支持部本体220の下端は、軸部本体210の上端に対して、揺動軸220aを介して、縦方向に揺動可能に取り付けられている。支持部用モータ221は、支持部本体220を正逆両方向に駆動可能である。支持部用トルクセンサ222は、揺動軸220aに加わるトルクを検出可能である。   The support portion 22 includes a support portion main body 220, a support portion motor 221, and a support portion torque sensor 222. The support portion main body 220 has a plate shape in which a cushion material is pasted on the surface on the auxiliary subject side. As shown in FIG. 2, the lower end of the support portion main body 220 is attached to the upper end of the shaft portion main body 210 so as to be swingable in the vertical direction via a swing shaft 220a. The support portion motor 221 can drive the support portion main body 220 in both forward and reverse directions. The support portion torque sensor 222 can detect the torque applied to the swing shaft 220a.

主に図1、図3に示すように、左右一対の本体側固定部24L、24Rは、各々、磁性体製(例えば鉄を含む金属製)であって板状を呈している。本体側固定部24L、24Rは、各々、基部20の下面に対して、縦方向に揺動可能に取り付けられている。本体側固定部24L、24Rは、各々、スプリング(図略)により、基部20の下面方向に付勢されている。   As shown mainly in FIGS. 1 and 3, the pair of left and right main body side fixing portions 24 </ b> L and 24 </ b> R are each made of a magnetic material (for example, a metal containing iron) and have a plate shape. The main body side fixing portions 24L and 24R are attached to the lower surface of the base portion 20 so as to be swingable in the vertical direction. The main body side fixing portions 24L and 24R are each urged toward the lower surface of the base portion 20 by a spring (not shown).

主に図1、図3、図4に示すように、左右一対の受電部27L、27Rは、各々、受電用コイル部270L、270Rを備えている。受電部27L、27Rは、本体側固定部24L、24Rの後方に配置されている。受電部27L、27Rは、基部20に収容されている。   As shown mainly in FIGS. 1, 3, and 4, the pair of left and right power receiving units 27 </ b> L and 27 </ b> R includes power receiving coil units 270 </ b> L and 270 </ b> R, respectively. The power receiving units 27L and 27R are disposed behind the main body side fixing units 24L and 24R. The power receiving units 27 </ b> L and 27 </ b> R are accommodated in the base 20.

主に図1、図3、図4に示すように、アンカー部3は、アンカー側固定部30L、30Rと、足載部31と、給電部32L、32Rと、近接センサ33と、従動輪進入部34と、アンカー部本体35と、制御ボックス36と、を備えている。アンカー部本体35は、長方形板状を呈している。足載部31は、アンカー部本体35の上面に配置されている。従動輪進入部34は、アンカー部本体35の後縁の左右方向中央から、前方に向かって凹設されている。近接センサ33は、従動輪進入部34の前方に配置されている。近接センサ33は、アンカー部本体35に収容されている。   As shown mainly in FIGS. 1, 3, and 4, the anchor portion 3 includes anchor-side fixing portions 30 </ b> L and 30 </ b> R, a footrest portion 31, power feeding portions 32 </ b> L and 32 </ b> R, a proximity sensor 33, and a driven wheel approach. A portion 34, an anchor portion main body 35, and a control box 36 are provided. The anchor part main body 35 has a rectangular plate shape. The footrest portion 31 is disposed on the upper surface of the anchor portion main body 35. The driven wheel entry portion 34 is recessed forward from the center in the left-right direction of the rear edge of the anchor portion main body 35. The proximity sensor 33 is disposed in front of the driven wheel entry portion 34. The proximity sensor 33 is accommodated in the anchor body 35.

アンカー側固定部30L、30Rは、電磁石である。アンカー側固定部30L、30Rは、固定用コイル部300L、300Rを備えている。アンカー側固定部30L、30Rは、従動輪進入部34の左右両側に配置されている。アンカー側固定部30L、30Rは、アンカー部本体35に収容されている。図1、図3に示すように、ロボット本体2がアンカー部3に合体した状態において、アンカー側固定部30L、30Rと本体側固定部24L、24Rとは、上下方向に対向している。   Anchor side fixing | fixed part 30L, 30R is an electromagnet. The anchor side fixing portions 30L and 30R include fixing coil portions 300L and 300R. The anchor side fixing portions 30L and 30R are disposed on both the left and right sides of the driven wheel entry portion 34. The anchor side fixing portions 30L and 30R are accommodated in the anchor portion main body 35. As shown in FIGS. 1 and 3, in a state where the robot main body 2 is united with the anchor portion 3, the anchor side fixing portions 30L and 30R and the main body side fixing portions 24L and 24R face each other in the vertical direction.

給電部32L、32Rは、給電用コイル部320L、320Rを備えている。給電部32L、32Rは、アンカー側固定部30L、30Rの後方に配置されている。給電部32L、32Rは、アンカー部本体35に収容されている。図1、図3に示すように、ロボット本体2がアンカー部3に合体した状態において、給電部32L、32Rと受電部27L、27Rとは、上下方向に対向している。   The power feeding units 32L and 32R include power feeding coil units 320L and 320R. The power feeding parts 32L and 32R are arranged behind the anchor side fixing parts 30L and 30R. The power feeding portions 32L and 32R are accommodated in the anchor portion main body 35. As shown in FIGS. 1 and 3, in a state where the robot body 2 is united with the anchor unit 3, the power feeding units 32 </ b> L and 32 </ b> R and the power receiving units 27 </ b> L and 27 </ b> R face each other in the vertical direction.

制御ボックス36は、アンカー部本体35の上面前方に配置されている。制御ボックス36には、後述するアンカー側制御部42が収容されている。図4に示すように、アンカー側制御部42には、外部電源11(例えば家庭用電源)から電力が供給されている。   The control box 36 is disposed in front of the upper surface of the anchor body 35. The control box 36 accommodates an anchor side control unit 42 described later. As shown in FIG. 4, power is supplied to the anchor-side control unit 42 from an external power supply 11 (for example, a household power supply).

図2に示すように、軸部側荷重センサ40は、ロボット本体2の軸部本体210の下端に取り付けられている。軸部側荷重センサ40は、軸部本体210に加わる荷重を検出可能である。足載部側荷重センサ41は、アンカー部3の足載部31の下方に配置されている。足載部側荷重センサ41は、アンカー部本体35に収容されている。足載部側荷重センサ41は、足載部31に加わる荷重を検出可能である。   As shown in FIG. 2, the shaft portion side load sensor 40 is attached to the lower end of the shaft portion main body 210 of the robot main body 2. The shaft portion side load sensor 40 can detect a load applied to the shaft portion main body 210. The footrest portion side load sensor 41 is disposed below the footrest portion 31 of the anchor portion 3. The footrest portion side load sensor 41 is accommodated in the anchor portion main body 35. The footrest portion side load sensor 41 can detect a load applied to the footrest portion 31.

[立ち上がり動作アシストロボットの電気的構成]
次に、本実施形態の立ち上がり動作アシストロボットの電気的構成について説明する。図4に示すように、本体側制御部43は、CPU(Central Processing Unit)430と、メモリ431と、入出力部432と、を備えている。本体側制御部43は、図1に示すロボット本体2の基部20に格納されている。本体側制御部43には、バッテリー291から電力が供給されている。本体側制御部43には、軸部側荷重センサ40、支持部用トルクセンサ222、CCDカメラ29、近接センサ290から検出信号が入力される。また、本体側制御部43には、受光部28を介して、リモコン10から命令が伝送される。また、本体側制御部43は、軸部用シリンダ211、支持部用モータ221、走行用モータ261L、261Rに駆動信号を出力する。
[Electrical configuration of robot for assisting standing up]
Next, the electrical configuration of the rising motion assist robot of this embodiment will be described. As shown in FIG. 4, the main body side control unit 43 includes a CPU (Central Processing Unit) 430, a memory 431, and an input / output unit 432. The main body control unit 43 is stored in the base 20 of the robot main body 2 shown in FIG. Power is supplied to the main body side control unit 43 from the battery 291. Detection signals are input to the main body side control unit 43 from the shaft side load sensor 40, the support portion torque sensor 222, the CCD camera 29, and the proximity sensor 290. In addition, a command is transmitted from the remote controller 10 to the main body side control unit 43 via the light receiving unit 28. Further, the main body side control unit 43 outputs a drive signal to the shaft portion cylinder 211, the support portion motor 221, and the traveling motors 261L and 261R.

アンカー側制御部42は、CPU420と、メモリ421と、入出力部422と、を備えている。アンカー側制御部42は、図1に示すアンカー部3の制御ボックス36に格納されている。アンカー側制御部42には、外部電源11から電力が供給されている。アンカー側制御部42には、足載部側荷重センサ41、近接センサ33から検出信号が入力される。また、アンカー側制御部42は、固定用コイル部300L、300R、給電用コイル部320L、320Rに駆動信号を出力する。   The anchor side control unit 42 includes a CPU 420, a memory 421, and an input / output unit 422. The anchor side control part 42 is stored in the control box 36 of the anchor part 3 shown in FIG. The anchor-side control unit 42 is supplied with power from the external power supply 11. Detection signals from the footrest side load sensor 41 and the proximity sensor 33 are input to the anchor side control unit 42. Further, the anchor side control unit 42 outputs drive signals to the fixing coil units 300L and 300R and the power feeding coil units 320L and 320R.

本体側制御部43とアンカー側制御部42とは無線で双方向に通信可能である。このため、アンカー側制御部42には、本体側制御部43を介して、軸部側荷重センサ40、支持部用トルクセンサ222、CCDカメラ29から検出信号が入力される。また、アンカー側制御部42は、本体側制御部43を介して、軸部用シリンダ211、支持部用モータ221に駆動信号を出力する。   The main body side control unit 43 and the anchor side control unit 42 can communicate bidirectionally wirelessly. Therefore, detection signals are input to the anchor side control unit 42 from the shaft side load sensor 40, the support portion torque sensor 222, and the CCD camera 29 via the main body side control unit 43. Further, the anchor side control unit 42 outputs a drive signal to the shaft portion cylinder 211 and the support portion motor 221 via the main body side control unit 43.

[立ち上がり動作アシストロボットの動き]
次に、本実施形態の立ち上がり動作アシストロボットの動きについて説明する。立ち上がり動作を補助する際のロボットの動きは、呼出しステップ、合体ステップ、立ち上がり動作前ステップ、立ち上がり動作中ステップ、立ち上がり動作完了ステップを有している。
[Raising motion assist robot movement]
Next, the movement of the start-up motion assist robot of this embodiment will be described. The movement of the robot when assisting the rising operation includes a calling step, a coalescing step, a step before the rising operation, a step during the rising operation, and a step of completing the rising operation.

図5(a)に呼出しステップの模式図を示す。図5(b)に合体ステップの模式図を示す。図5(c)に立ち上がり動作前ステップの模式図を示す。図5(d)に立ち上がり動作中ステップの模式図を示す。図5(e)に立ち上がり動作完了ステップの模式図を示す。   FIG. 5A shows a schematic diagram of the calling step. FIG. 5B shows a schematic diagram of the coalescing step. FIG. 5C shows a schematic diagram of the step before the rising operation. FIG. 5D shows a schematic diagram of steps during the rising operation. FIG. 5E shows a schematic diagram of the rising operation completion step.

ロボット不使用時において、ロボット本体2は、給電ステーション(図略)に待機している。給電ステーションにおいては、後述するアンカー部3と同様に、非接触給電方式により、ロボット本体2のバッテリーが充電されている。アンカー部3は、ベッド9の横の床面fに載置されている。   When the robot is not used, the robot body 2 stands by at a power supply station (not shown). In the power supply station, the battery of the robot body 2 is charged by the non-contact power supply method, as in the anchor unit 3 described later. The anchor portion 3 is placed on the floor surface f beside the bed 9.

(呼出しステップ)
図5(a)に示すように、本ステップにおいては、給電ステーションからベッド9の横(つまりアンカー部3)に、ロボット本体2を移動させる。すなわち、補助対象者Mは、リモコン10から発信される赤外線を介して、ロボット本体2(具体的には図4に示す受光部28)の本体側制御部43に、呼出し命令を伝送する。呼出し命令を受けたロボット本体2は、近接センサ290やCCDカメラ29を用いて周囲の状況を確認しながら、駆動輪26L、26Rを用いて自走する。そして、ロボット本体2はアンカー部3に到着する。
(Calling step)
As shown in FIG. 5A, in this step, the robot body 2 is moved from the power supply station to the side of the bed 9 (that is, the anchor portion 3). That is, the auxiliary target person M transmits a calling command to the main body side control unit 43 of the robot main body 2 (specifically, the light receiving unit 28 shown in FIG. 4) via infrared rays transmitted from the remote controller 10. The robot body 2 that has received the calling command travels by itself using the driving wheels 26L and 26R while checking the surrounding conditions using the proximity sensor 290 and the CCD camera 29. Then, the robot body 2 arrives at the anchor portion 3.

(合体ステップ)
図5(b)に示すように、本ステップにおいては、ロボット本体2をアンカー部3に固定する。すなわち、図1に示すように、ロボット本体2がアンカー部3に到達した状態においては、従動輪260が従動輪進入部34に進入している。また、図1、図3に示すように、アンカー側固定部30L、30Rと、本体側固定部24L、24Rと、は上下方向に対向している。また、給電部32L、32Rと、受電部27L、27Rと、は上下方向に対向している。
(Merge step)
As shown in FIG. 5B, in this step, the robot body 2 is fixed to the anchor portion 3. That is, as shown in FIG. 1, when the robot body 2 has reached the anchor portion 3, the driven wheel 260 has entered the driven wheel entry portion 34. As shown in FIGS. 1 and 3, the anchor side fixing portions 30L and 30R and the main body side fixing portions 24L and 24R face each other in the vertical direction. The power feeding units 32L and 32R and the power receiving units 27L and 27R face each other in the vertical direction.

図3に示すように、近接センサ33は、自身と従動輪260との間の距離を検出する。図4に示すように、検出された距離は、近接センサ33からアンカー側制御部42に伝送される。メモリ421には、予め、所定の距離(具体的には、アンカー側固定部30L、30Rと本体側固定部24L、24Rとが上下方向に対向し、かつ給電部32L、32Rと受電部27L、27Rとが上下方向に対向する距離)が格納されている。   As shown in FIG. 3, the proximity sensor 33 detects the distance between itself and the driven wheel 260. As shown in FIG. 4, the detected distance is transmitted from the proximity sensor 33 to the anchor side control unit 42. In the memory 421, a predetermined distance (specifically, the anchor side fixing portions 30L and 30R and the main body side fixing portions 24L and 24R face each other in the vertical direction, and the power feeding portions 32L and 32R and the power receiving portion 27L, 27R) is stored in the vertical direction.

CPU420は、近接センサ33の検出距離と、メモリ421に格納された所定距離と、が一致した場合、固定用コイル部300L、300Rに通電する。このため、アンカー側固定部30L、30Rは磁気吸引力を発生する。図3に示すように、当該磁気吸引力により、本体側固定部24L、24Rは、スプリングの付勢力に抗して、アンカー側固定部30L、30Rに引き寄せられる。そして、本体側固定部24L、24Rは、アンカー部本体35の上面に吸着する。当該吸着により、ロボット本体2はアンカー部3に固定される。図5(b)に示すように、補助対象者Mは、アンカー部3の足載部31に載っている。このため、アンカー部3の足載部31には、補助対象者Mから足載部側荷重F2が入力されている。したがって、ロボット本体2をしっかりと固定することができる。   When the detection distance of the proximity sensor 33 matches the predetermined distance stored in the memory 421, the CPU 420 energizes the fixing coil units 300L and 300R. For this reason, anchor side fixing | fixed part 30L and 30R generate | occur | produce a magnetic attraction force. As shown in FIG. 3, the main body side fixing portions 24L and 24R are attracted to the anchor side fixing portions 30L and 30R against the biasing force of the spring by the magnetic attraction force. The main body side fixing portions 24L and 24R are attracted to the upper surface of the anchor portion main body 35. The robot body 2 is fixed to the anchor portion 3 by the suction. As shown in FIG. 5B, the auxiliary subject M is placed on the footrest portion 31 of the anchor portion 3. For this reason, the footrest portion side load F <b> 2 is input from the auxiliary subject person M to the footrest portion 31 of the anchor portion 3. Therefore, the robot body 2 can be firmly fixed.

また、図4に示すように、CPU420は、近接センサ33の検出距離と、メモリ421に格納された所定距離と、が一致した場合、給電用コイル部320L、320Rに通電する。このため、図3、図4に示すように、給電部32L、32R(給電用コイル部320L、320R)から受電部27L、27R(受電用コイル部270L、270R)に、非接触給電方式により、電力が供給される。このように、ロボット本体2とアンカー部3とが合体している状態においては、ロボット本体2のバッテリー291からではなく、アンカー部3(つまり外部電源11)からロボット本体2に電力が供給される。このため、立ち上がり動作において必要な電力を、アンカー部3から供給することができる。   As shown in FIG. 4, when the detection distance of the proximity sensor 33 matches the predetermined distance stored in the memory 421, the CPU 420 energizes the power feeding coil portions 320L and 320R. For this reason, as shown in FIGS. 3 and 4, the power feeding units 32L and 32R (power feeding coil units 320L and 320R) to the power receiving units 27L and 27R (power receiving coil units 270L and 270R) are contactlessly fed. Power is supplied. Thus, in the state where the robot body 2 and the anchor unit 3 are combined, power is supplied from the anchor unit 3 (that is, the external power supply 11) to the robot body 2 instead of from the battery 291 of the robot body 2. . For this reason, the electric power necessary for the rising operation can be supplied from the anchor unit 3.

ロボット本体2がアンカー部3に固定されたことを確認したら、補助対象者Mは、リモコン10から発信される赤外線を介して、ロボット本体2の本体側制御部43に補助開始命令を伝送する。補助開始命令は、本体側制御部43からアンカー側制御部42に転送される。   When it is confirmed that the robot body 2 is fixed to the anchor unit 3, the assistance subject M transmits an assistance start command to the body side control unit 43 of the robot body 2 via infrared rays transmitted from the remote controller 10. The auxiliary start command is transferred from the main body side control unit 43 to the anchor side control unit 42.

図4に示すように、アンカー側制御部42のメモリ421には、予め、補助対象者Mの体格情報が格納されている。補助開始命令を受けたCPU420は、補助対象者Mの胸部よりも若干低い位置に支持部本体220が来るように、軸部用シリンダ211を駆動する。すなわち、軸部本体210を伸縮させる。   As shown in FIG. 4, the physique information of the assistance subject M is stored in advance in the memory 421 of the anchor-side control unit 42. Receiving the assistance start command, the CPU 420 drives the shaft portion cylinder 211 so that the support portion main body 220 comes to a position slightly lower than the chest of the assistance subject M. That is, the shaft body 210 is expanded and contracted.

(立ち上がり動作前ステップ)
図5(c)に示すように、本ステップにおいては、補助対象者Mが立ち上がり動作に入る直前までの動作を、ロボット1により補助する。すなわち、補助対象者Mが立ち上がり動作に入ろうとする際、補助対象者Mは、グリップ部23L、23Rを把持しながら、胸部を支持部本体220の表面に押し付ける。
(Step before start-up operation)
As shown in FIG. 5 (c), in this step, the robot 1 assists the operation up to immediately before the assisting subject M enters the rising motion. That is, when the auxiliary target person M attempts to enter the standing-up operation, the auxiliary target person M presses the chest against the surface of the support body 220 while holding the grip parts 23L and 23R.

図4に示すように、アンカー側制御部42には、軸部側荷重センサ40、本体側制御部43を介して、軸部本体210に加わる軸部側荷重F1が入力される。すなわち、補助対象者Mの胸部から加わる荷重が入力される。並びに、アンカー側制御部42には、足載部側荷重センサ41を介して、足載部31に加わる足載部側荷重F2が入力される。すなわち、補助対象者Mの足裏部から加わる荷重が入力される。   As shown in FIG. 4, the shaft-side load F <b> 1 applied to the shaft body 210 is input to the anchor-side controller 42 via the shaft-side load sensor 40 and the body-side controller 43. That is, the load applied from the chest of the auxiliary subject M is input. In addition, the anchor-side control unit 42 is input with the footrest-side load F <b> 2 applied to the footrest 31 via the footrest-side load sensor 41. That is, the load applied from the sole part of the auxiliary subject M is input.

図5(c)に示すように、補助対象者Mがグリップ部23L、23Rを把持し、胸部を支持部本体220の表面に押し付けると、軸部側荷重F1が増加する。図4に示すように、当該軸部側荷重F1の増加から、CPU420は、補助対象者Mが立ち上がり動作に入ろうとしていることを判別する。   As shown in FIG. 5C, when the auxiliary subject M holds the grip portions 23L and 23R and presses the chest against the surface of the support portion main body 220, the shaft portion side load F1 increases. As shown in FIG. 4, the CPU 420 determines from the increase in the shaft portion side load F <b> 1 that the auxiliary target person M is about to enter the standing up motion.

CPU420は、補助対象者Mの胸部の動きに追従するように、本体側制御部43を介して、支持部本体220を揺動させる。具体的には、図2、図4に示すように、揺動軸220aに加わるトルクは、支持部用トルクセンサ222、本体側制御部43を介して、アンカー側制御部42に伝送される。メモリ421には、予め、所定のトルク値が格納されている。CPU420は、支持部用トルクセンサ222の検出トルク値がメモリ421に格納された所定トルク値を超えた場合、支持部用モータ221を駆動する。そして、図5(c)に示すように、後方(補助対象者Mの胸部が支持部本体220を押圧する方向)に、支持部本体220を揺動させる。   The CPU 420 swings the support unit main body 220 via the main body side control unit 43 so as to follow the movement of the chest of the auxiliary subject M. Specifically, as shown in FIGS. 2 and 4, the torque applied to the swing shaft 220 a is transmitted to the anchor side control unit 42 via the support portion torque sensor 222 and the main body side control unit 43. The memory 421 stores a predetermined torque value in advance. When the detected torque value of the support portion torque sensor 222 exceeds a predetermined torque value stored in the memory 421, the CPU 420 drives the support portion motor 221. Then, as shown in FIG. 5C, the support part main body 220 is swung backward (in the direction in which the chest of the support subject M presses the support part main body 220).

図4に示すように、メモリ421には、予め、補助対象者Mの体重情報が格納されている。図5(c)に示すように、軸部側荷重F1と足載部側荷重F2との合計がメモリ421に格納された補助対象者Mの体重に一致した場合、補助対象者Mはベッド9から離座したことになる。この場合、CPU420は、補助対象者Mが立ち上がり動作に移行したと判別する。   As shown in FIG. 4, the memory 421 stores the weight information of the auxiliary target person M in advance. As shown in FIG. 5C, when the sum of the shaft portion side load F <b> 1 and the footrest portion side load F <b> 2 matches the weight of the auxiliary subject person M stored in the memory 421, the auxiliary subject person M I'm away from. In this case, the CPU 420 determines that the auxiliary target person M has shifted to the rising motion.

(立ち上がり動作中ステップ)
図5(d)に示すように、本ステップにおいては、補助対象者Mの立ち上がり動作を、ロボット1により補助する。すなわち、補助対象者Mが立ち上がり動作に入ったら、軸部本体210は補助対象者Mの動きに追従するように伸張する。具体的には、図2、図4に示すように、軸部本体210に加わる軸部側荷重F1は、軸部側荷重センサ40、本体側制御部43を介して、アンカー側制御部42に伝送される。メモリ421には、予め、所定の荷重値が格納されている。CPU420は、軸部側荷重F1がメモリ421に格納された所定荷重値未満になった場合、本体側制御部43を介して軸部用シリンダ211を駆動する。そして、図5(d)に示すように、上方(補助対象者Mの胸部に支持部本体220が追いつく方向)に、軸部本体210を伸張させる。
(Steps during startup)
As shown in FIG. 5D, in this step, the robot 1 assists the assisting person M in standing up. That is, when the auxiliary target person M enters the standing-up motion, the shaft body 210 extends so as to follow the movement of the auxiliary target person M. Specifically, as shown in FIGS. 2 and 4, the shaft portion side load F <b> 1 applied to the shaft portion main body 210 is applied to the anchor side control portion 42 via the shaft portion side load sensor 40 and the main body side control portion 43. Is transmitted. A predetermined load value is stored in the memory 421 in advance. When the shaft portion side load F <b> 1 becomes less than a predetermined load value stored in the memory 421, the CPU 420 drives the shaft portion cylinder 211 via the main body side control unit 43. Then, as shown in FIG. 5D, the shaft body 210 is extended upward (in the direction in which the support body 220 catches up with the chest of the auxiliary subject M).

また、図5(d)に示すように、補助対象者Mが立ち上がり動作に入ったら、支持部本体220は補助対象者Mの動きに追従するように揺動する。具体的には、図2、図4に示すように、支持部本体220に加わる荷重は、支持部用トルクセンサ222、本体側制御部43を介して、アンカー側制御部42に伝送される。メモリ421には、予め、所定のトルク値が格納されている。CPU420は、支持部用トルクセンサ222の検出トルク値がメモリ421に格納された所定トルク値未満になった場合、本体側制御部43を介して支持部用モータ221を駆動する。そして、図5(d)に示すように、前方(補助対象者Mの胸部に支持部本体220が追いつく方向)に、支持部本体220を揺動させる。   Further, as shown in FIG. 5D, when the assisting subject person M starts up, the support body 220 swings so as to follow the motion of the assisting subject person M. Specifically, as shown in FIGS. 2 and 4, the load applied to the support portion main body 220 is transmitted to the anchor side control portion 42 via the support portion torque sensor 222 and the main body side control portion 43. The memory 421 stores a predetermined torque value in advance. When the detected torque value of the support portion torque sensor 222 is less than the predetermined torque value stored in the memory 421, the CPU 420 drives the support portion motor 221 via the main body side control portion 43. Then, as shown in FIG. 5 (d), the support part body 220 is swung forward (in a direction in which the support part body 220 catches up with the chest of the auxiliary subject M).

補助対象者Mが立ち上がるのに従って、軸部側荷重F1は徐々に減少する。一方、足載部側荷重F2は徐々に増加する。軸部側荷重F1と足載部側荷重F2との比が所定時間変化しない場合、補助対象者Mが自力では立ち上がりきれないことが考えられる。この場合、図4に示すように、CPU420は、軸部用シリンダ211を駆動する。そして、図5(d)に示すように、上方(補助対象者Mの胸部を支持部本体220が押圧する方向)に、軸部本体210を伸張させる。また、図4に示すように、CPU420は、支持部用モータ221を駆動する。そして、図5(d)に示すように、前方(補助対象者Mの胸部を支持部本体220が押圧する方向)に、支持部本体220を揺動させる。このように、補助対象者Mが立ち上がりきれない場合、ロボット1は、補助対象者Mの立ち上がり動作を補助する。   As the auxiliary subject M stands up, the shaft portion side load F1 gradually decreases. On the other hand, the footrest side load F2 gradually increases. When the ratio of the shaft portion side load F1 and the footrest portion side load F2 does not change for a predetermined time, it is conceivable that the auxiliary target person M cannot stand up by himself. In this case, as shown in FIG. 4, the CPU 420 drives the shaft cylinder 211. Then, as shown in FIG. 5D, the shaft body 210 is extended upward (in the direction in which the support body 220 presses the chest of the auxiliary subject M). Further, as shown in FIG. 4, the CPU 420 drives the support portion motor 221. Then, as shown in FIG. 5 (d), the support portion main body 220 is swung forward (in the direction in which the support portion main body 220 presses the chest of the auxiliary subject M). As described above, when the assist target person M cannot stand up, the robot 1 assists the assist target person M in standing up.

(立ち上がり動作完了ステップ)
図5(e)に示すように、本ステップにおいては、ロボット1は、補助対象者Mの立ち上がり動作の補助を完了する。すなわち、軸部側荷重F1が0になり、足載部側荷重F2がメモリ421に格納された補助対象者Mの体重に一致した場合、補助対象者Mの立ち上がり動作が完了したことになる。この場合、CPU420は、補助対象者Mが立ち上がり動作が完了したと判別する。
(Rise operation complete step)
As shown in FIG. 5 (e), in this step, the robot 1 completes the assistance of the standing up motion of the assistance subject M. That is, when the shaft portion side load F1 becomes 0 and the footrest portion side load F2 coincides with the weight of the assisting subject person M stored in the memory 421, the assisting subject person M has completed the standing up motion. In this case, the CPU 420 determines that the assisting person M has completed the rising motion.

このようにして、ロボット1は、軸部本体210および支持部本体220を補助対象者Mの動きに追従させることにより、補助対象者Mの立ち上がり動作を補助している。また、軸部側荷重F1および足載部側荷重F2の変化から、補助対象者Mの姿勢を判別している。   In this way, the robot 1 assists the stand-up operation of the auxiliary target person M by causing the shaft main body 210 and the support main body 220 to follow the movement of the auxiliary target person M. Further, the posture of the auxiliary target person M is determined from changes in the shaft portion side load F1 and the footrest portion side load F2.

[作用効果]
次に、本実施形態の立ち上がり動作アシストロボットの作用効果について説明する。図5(a)〜図5(e)に示すように、本実施形態のロボット1によると、支持部本体220が補助対象者Mの胸部を下方から押し上げることにより、補助対象者Mの立ち上がり動作を補助している。補助の際、軸部本体210は上方に伸張するだけである。このため、補助力を提供するための機構が簡単になる。すなわち、図2に示すように、軸部本体210を直線状に往復動させる軸部用シリンダ211により、補助力を提供することができる。また、補助力を提供するための機構が簡単な分、ロボット1を小型化することができる。
[Function and effect]
Next, the effect of the rising motion assist robot of this embodiment will be described. As shown in FIGS. 5A to 5E, according to the robot 1 of the present embodiment, the support body 220 pushes up the chest of the support subject M from below, so that the support subject M stands up. Is helping. When assisting, the shaft body 210 only extends upward. This simplifies the mechanism for providing the auxiliary force. That is, as shown in FIG. 2, an auxiliary force can be provided by the shaft portion cylinder 211 that reciprocates the shaft portion main body 210 linearly. Further, the robot 1 can be miniaturized because the mechanism for providing the auxiliary force is simple.

また、図5(a)〜図5(e)に示すように、本実施形態のロボット1は、ロボット本体2専用のアンカー部3を備えている。図3に示すように、補助対象者Mの立ち上がり動作を補助する際、本体側固定部24L、24Rとアンカー側固定部30L、30Rとを介して、ロボット本体2はアンカー部3に固定される。このため、補助対象者Mの立ち上がり動作を補助する際、ロボット本体2の姿勢が不安定になるのを抑制することができる。   Further, as shown in FIGS. 5A to 5E, the robot 1 according to the present embodiment includes an anchor portion 3 dedicated to the robot body 2. As shown in FIG. 3, when assisting the standing motion of the assisting person M, the robot main body 2 is fixed to the anchor portion 3 via the main body side fixing portions 24L and 24R and the anchor side fixing portions 30L and 30R. . For this reason, when assisting the standing up motion of the assistance subject M, it is possible to prevent the posture of the robot body 2 from becoming unstable.

また、図5(a)〜図5(e)に示すように、アンカー部3の足載部31には、補助対象者M自身の体重が加わる。このため、補助対象者M自身の体重が加わる分だけ、アンカー部3の重量が重くなる。この点においても、補助対象者Mの立ち上がり動作を補助する際、ロボット本体2の姿勢が不安定になるのを抑制することができる。   Moreover, as shown to Fig.5 (a)-FIG.5 (e), the weight of assistance subject M itself is added to the footrest part 31 of the anchor part 3. FIG. For this reason, the weight of the anchor portion 3 is increased by the amount of the weight of the auxiliary subject M himself. Also in this respect, it is possible to suppress the posture of the robot main body 2 from becoming unstable when assisting the standing up motion of the assistance subject M.

また、ロボット本体2の重量を重くすることにより、立ち上がり動作補助の際にロボット本体2の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体2を軽量化することができる。また、ロボット本体2を大型化することにより、立ち上がり動作補助の際にロボット本体2の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体2を小型化することができる。   Further, by increasing the weight of the robot main body 2, the robot main body 2 can be reduced in weight as compared with the case where the posture of the robot main body 2 is stabilized when assisting the rising motion. In addition, by increasing the size of the robot body 2, the robot body 2 can be reduced in size as compared with the case where the posture of the robot body 2 is stabilized when assisting the rising motion.

また、駆動輪26L、26Rを制御することにより(ロボット本体2のバランスをとることにより)、立ち上がり動作補助の際にロボット本体2の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体2の制御機構を簡素化することができる。   In addition, by controlling the drive wheels 26L and 26R (by balancing the robot body 2), the robot body 2 is controlled as compared to the case where the posture of the robot body 2 is stabilized when assisting the rising motion. The mechanism can be simplified.

また、本体側固定部24L、24Rは、電磁石の磁気吸引力により、アンカー側固定部30L、30Rに固定される。このため、電磁石への通電をオン、オフすることにより、ロボット本体2とアンカー部3とを、簡単に合体、分離することができる。   The main body side fixing portions 24L and 24R are fixed to the anchor side fixing portions 30L and 30R by the magnetic attractive force of the electromagnet. For this reason, the robot main body 2 and the anchor part 3 can be easily united and separated by turning on and off the energization of the electromagnet.

また、ロボット本体2とアンカー部3とが分離している際は、アンカー側固定部30L、30Rには磁気吸引力が発生していない。このため、補助対象者M周りの機器にアンカー側固定部30L、30Rの磁気吸引力が影響を及ぼすことを、抑制することができる。   Further, when the robot body 2 and the anchor portion 3 are separated, no magnetic attractive force is generated in the anchor side fixing portions 30L and 30R. For this reason, it can suppress that the magnetic attraction force of the anchor side fixing | fixed part 30L and 30R influences the apparatus around the assistance subject M.

また、図3、図4に示すように、アンカー部3は、給電部32L、32Rを備えている。このため、立ち上がり動作を補助する際、アンカー部3(つまり外部電源11)からロボット本体2に電力を供給することができる。このため、ロボット本体2のバッテリー291が消耗するのを抑制することができる。また、立ち上がり動作を補助するのに充分な電力を、ロボット本体2に供給することができる。また、アンカー部3はロボット本体2に非接触給電方式により電力を供給する。このため、簡単にロボット本体2に電力を供給することができる。   As shown in FIGS. 3 and 4, the anchor portion 3 includes power feeding portions 32L and 32R. For this reason, when assisting the rising operation, electric power can be supplied from the anchor unit 3 (that is, the external power supply 11) to the robot body 2. For this reason, it can suppress that the battery 291 of the robot main body 2 is exhausted. In addition, it is possible to supply the robot body 2 with enough power to assist the rising operation. The anchor unit 3 supplies power to the robot body 2 by a non-contact power feeding method. For this reason, electric power can be easily supplied to the robot main body 2.

また、図4、図5(a)〜図5(e)に示すように、本実施形態のロボット1のアンカー側制御部42は、軸部側荷重センサ40の軸部側荷重F1と、足載部側荷重センサ41の足載部側荷重F2と、の比の変化を基に、補助対象者Mの体重移動を判別している。   Also, as shown in FIGS. 4 and 5A to 5E, the anchor side control unit 42 of the robot 1 of the present embodiment includes the shaft side load F1 of the shaft side load sensor 40 and the foot. Based on a change in the ratio between the footrest portion side load sensor 41 and the footrest portion side load F2, the weight shift of the auxiliary subject M is determined.

すなわち、図5(c)に示すように、軸部側荷重F1と足載部側荷重F2との合計がメモリ421に格納された補助対象者Mの体重に一致した場合、CPU420は、補助対象者Mが立ち上がり動作に移行したと判別する。また、図5(d)に示すように、軸部側荷重F1が徐々に減少し、足載部側荷重F2が徐々に増加する場合、CPU420は、補助対象者Mが立ち上がり動作中であると判別する。また、図5(e)に示すように、軸部側荷重F1が0になり、足載部側荷重F2がメモリ421に格納された補助対象者Mの体重に一致した場合、CPU420は、補助対象者Mの立ち上がり動作が完了したと判別する。そして、判別結果に応じて、CPU420は、適宜、軸部本体210、支持部本体220を駆動している。このように、本実施形態のロボット1によると、立ち上がり動作の際の補助対象者Mの体重移動の特徴を利用して、補助対象者Mの動作を判別することができる。   That is, as shown in FIG. 5 (c), when the sum of the shaft portion side load F1 and the footrest portion side load F2 matches the weight of the auxiliary subject M stored in the memory 421, the CPU 420 It is determined that the person M has shifted to the rising operation. Further, as illustrated in FIG. 5D, when the shaft portion side load F1 is gradually decreased and the footrest portion side load F2 is gradually increased, the CPU 420 indicates that the auxiliary subject M is standing up. Determine. Further, as shown in FIG. 5E, when the shaft portion side load F1 becomes zero and the footrest portion side load F2 matches the weight of the auxiliary subject M stored in the memory 421, the CPU 420 It is determined that the rising operation of the subject M has been completed. Then, the CPU 420 appropriately drives the shaft body 210 and the support body 220 according to the determination result. As described above, according to the robot 1 of the present embodiment, it is possible to determine the operation of the auxiliary target person M using the characteristics of the weight shift of the auxiliary target person M during the standing-up motion.

また、図4、図5(a)〜図5(e)に示すように、本実施形態のロボット1のアンカー側制御部42は、軸部側荷重F1と足載部側荷重F2との比が一定時間略変化しない場合、支持部本体220により補助対象者Mの動作を補助する。   Also, as shown in FIGS. 4 and 5A to 5E, the anchor side control unit 42 of the robot 1 of the present embodiment is a ratio of the shaft side load F1 and the footrest side load F2. Is not substantially changed for a certain period of time, the support body 220 assists the operation of the assistance subject M.

このため、補助対象者Mが自力では立ち上がりきれない状態にある場合に限って、補助対象者Mの動作を補助することができる。逆に言えば、補助対象者Mが自力で立ち上がり動作を行っている間は、支持部本体220は、補助対象者Mを押圧しない。支持部本体220は、補助対象者Mの動作に追従して動いているだけである。このため、補助対象者Mの立ち上がり動作の全てをロボット1が補助する場合と比較して、補助対象者Mの筋力が衰えにくい。このように、本実施形態のロボット1は、補助対象者Mの立ち上がり訓練に適している。   For this reason, the operation of the auxiliary target person M can be assisted only when the auxiliary target person M is in a state where it cannot stand up by himself. In other words, the support body 220 does not press the auxiliary subject M while the auxiliary subject M is standing up by himself. The support part main body 220 only moves following the operation of the auxiliary subject M. For this reason, compared with the case where the robot 1 assists all of the rising motions of the assisting subject M, the muscle strength of the assisting subject M is less likely to decline. Thus, the robot 1 of this embodiment is suitable for the standing training of the auxiliary target person M.

また、図2に示すように、本実施形態のロボット1のロボット本体2は、軸部本体210を収縮させ、点線で示すように支持部本体220を下方に揺動させることにより、小型化することができる。このため、収納や持ち運びに便利である。   Further, as shown in FIG. 2, the robot body 2 of the robot 1 of the present embodiment is reduced in size by contracting the shaft body 210 and swinging the support body 220 downward as indicated by a dotted line. be able to. For this reason, it is convenient for storage and carrying.

また、図3に示すように、本体側固定部24L、24Rの揺動軸は、本体側固定部24L、24Rの前端(アンカー部3にロボット本体2が近づく際の進行方向前端)に配置されている。このため、仮に、本体側固定部24L、24Rを基部20の下面方向に付勢するスプリングの付勢力が劣化しても、アンカー部3にロボット本体2が固定される際、本体側固定部24L、24Rは、アンカー部本体35の上面に摺接しながら、アンカー側固定部30L、30Rの上方位置まで到達することができる。   Further, as shown in FIG. 3, the swing shafts of the main body side fixing portions 24L and 24R are arranged at the front ends of the main body side fixing portions 24L and 24R (the front end in the advancing direction when the robot main body 2 approaches the anchor portion 3). ing. For this reason, even if the urging force of the spring that urges the main body side fixing portions 24L and 24R toward the lower surface of the base portion 20 is deteriorated, when the robot main body 2 is fixed to the anchor portion 3, the main body side fixing portion 24L. , 24R can reach the upper position of the anchor-side fixing portions 30L, 30R while being in sliding contact with the upper surface of the anchor portion main body 35.

また、図5(a)〜図5(e)に示すように、軸部本体210は、補助対象者M側に湾曲する、湾曲柱状(具体的にはL字角柱状)を呈している。また、支持部本体220は、軸部本体210の補助対象者M側の先端に配置されている。このため、補助対象者Mが支持部本体220に胸部を当てやすい。また、グリップ部23L、23Rは、支持部本体220よりも、補助対象者Mから離間している。このため、補助対象者Mがグリップ部23L、23Rを把持することにより、腕力を利用して、相対的に支持部本体220を胸元に引き寄せやすくなる。したがって、補助対象者Mの重心に近い位置を、支持部本体220の真上に配置することができる。   Further, as shown in FIGS. 5A to 5E, the shaft body 210 has a curved column shape (specifically, an L-shaped prism shape) that curves toward the auxiliary subject M. Further, the support body 220 is disposed at the tip of the shaft body 210 on the auxiliary target person M side. For this reason, it is easy for the auxiliary subject M to hit the chest against the support body 220. Further, the grip portions 23L and 23R are further away from the assistance subject M than the support portion main body 220. For this reason, it becomes easier to draw the support body 220 relatively closer to the chest by using the arm force when the auxiliary subject M holds the grip portions 23L and 23R. Therefore, a position close to the center of gravity of the auxiliary target person M can be arranged directly above the support body 220.

<第二実施形態>
本実施形態の立ち上がり動作アシストロボットと、第一実施形態の立ち上がり動作アシストロボットとの相違点は、専用のアンカー部の代わりに、ロボット本体がステップ部を備えている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
<Second embodiment>
The difference between the rising motion assist robot of this embodiment and the rising motion assist robot of the first embodiment is that the robot body includes a step portion instead of the dedicated anchor portion. Here, only differences will be described.

図6に、本実施形態のロボットの透過斜視図を示す。なお、図1と対応する部位については同じ符号で示す。図6に示すように、ロボット本体2は、左右一対のステップ部50L、50Rを備えている。ステップ部50Rは、ステップ本体500Rと第一揺動軸501Rと第二揺動軸502Rとを備えている。第二揺動軸502Rは、基部20の右面から突設されている。矢印Y1で示すように、第二揺動軸502Rは、第二揺動モータ(図略)により、自身の軸周りに揺動可能である。第一揺動軸501Rは、第二揺動軸502Rの先端に、取り付けられている。矢印Y2で示すように、第一揺動軸501Rは、第一揺動モータ(図略)により、自身の軸周りに揺動可能である。ステップ本体500Rは、平板状を呈している。ステップ本体500Rは、第一揺動軸501Rに固定されている。第一揺動軸501R、第二揺動軸502Rを揺動させることにより、ステップ本体500Rを、基部20の右側に跳ね上がった収納状態から、図6に示す使用状態に、切り替えることができる。ステップ本体500Rの上面には、足載部503Rが配置されている。ステップ本体500Rには、足載部側荷重センサ41Rが収納されている。足載部側荷重センサ41Rは、足載部503Rの下方に配置されている。なお、ステップ部50Lの構成は、上記ステップ部50Rの構成と同様である。ステップ部50Lの配置、動きは、上記ステップ部50Rの配置、動きと左右対称である。   FIG. 6 is a transparent perspective view of the robot according to the present embodiment. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 1, it shows with the same code | symbol. As shown in FIG. 6, the robot body 2 includes a pair of left and right step portions 50L and 50R. The step portion 50R includes a step body 500R, a first swing shaft 501R, and a second swing shaft 502R. The second swing shaft 502R protrudes from the right surface of the base 20. As indicated by an arrow Y1, the second swing shaft 502R can swing around its own axis by a second swing motor (not shown). The first swing shaft 501R is attached to the tip of the second swing shaft 502R. As indicated by an arrow Y2, the first swing shaft 501R can swing around its own axis by a first swing motor (not shown). The step body 500R has a flat plate shape. The step body 500R is fixed to the first swing shaft 501R. By swinging the first swing shaft 501R and the second swing shaft 502R, the step body 500R can be switched from the housed state in which the step body 500R jumps to the right side of the base 20 to the use state shown in FIG. A footrest 503R is disposed on the upper surface of the step body 500R. The step body 500R houses a footrest portion side load sensor 41R. The footrest portion side load sensor 41R is disposed below the footrest portion 503R. The configuration of the step unit 50L is the same as the configuration of the step unit 50R. The arrangement and movement of the step unit 50L are symmetrical to the arrangement and movement of the step unit 50R.

本実施形態の立ち上がり動作アシストロボット1と、第一実施形態の立ち上がり動作アシストロボットとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。また、本実施形態のロボット1によると、ロボット本体2がステップ部50L、50Rを備えている。このため、専用のアンカー部や、構造物をアンカーとして用いるためのアーム部が不要である。また、アンカー部がない場所や、アンカーとして用いるのに適した構造物がない場所であっても、補助対象者の立ち上がり動作を補助することができる。   The rising motion assist robot 1 of the present embodiment and the rising motion assist robot of the first embodiment have the same operational effects with respect to the parts having the same configuration. Further, according to the robot 1 of the present embodiment, the robot body 2 includes the step units 50L and 50R. For this reason, a dedicated anchor part and an arm part for using a structure as an anchor are unnecessary. Further, even in a place where there is no anchor portion or a place where there is no structure suitable for use as an anchor, it is possible to assist the assisting person in standing up.

<第三実施形態>
本実施形態の立ち上がり動作アシストロボットと、第一実施形態の立ち上がり動作アシストロボットとの相違点は、専用のアンカー部の代わりに、ロボット本体がアーム部を備えている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。
<Third embodiment>
The difference between the rising motion assist robot of this embodiment and the rising motion assist robot of the first embodiment is that the robot body includes an arm portion instead of the dedicated anchor portion. Here, only differences will be described.

図7に、本実施形態のロボットの透過斜視図を示す。なお、図1と対応する部位については同じ符号で示す。図7に示すように、ロボット本体2は、左右一対のアーム部51L、51Rを備えている。アーム部51Rは、手部510Rと、前腕部511Rと、上腕部512Rと、を備えている。矢印Y3で示すように、上腕部512Rの上端は、基部20の右面に、揺動可能に取り付けられている。矢印Y4で示すように、前腕部511Rの後端は、上腕部512Rの下端に、揺動可能に取り付けられている。手部510Rは、掌部510Raと、一対の爪部510Rb、510Rcと、を備えている。矢印Y5で示すように、掌部510Raは、前腕部511Rの前端に、揺動可能に取り付けられている。爪部510Rb、510Rcは、掌部510Raに、開閉可能に取り付けられている。アーム部51Rを構成する各部材は、各々、モータ(図略)により駆動される。なお、アーム部51Lの構成は、上記アーム部51Rの構成と同様である。アーム部51Lの配置、動きは、上記アーム部51Rの配置、動きと左右対称である。   FIG. 7 shows a transparent perspective view of the robot of this embodiment. In addition, about the site | part corresponding to FIG. 1, it shows with the same code | symbol. As shown in FIG. 7, the robot body 2 includes a pair of left and right arm portions 51L and 51R. The arm portion 51R includes a hand portion 510R, a forearm portion 511R, and an upper arm portion 512R. As indicated by the arrow Y3, the upper end of the upper arm portion 512R is swingably attached to the right surface of the base portion 20. As indicated by the arrow Y4, the rear end of the forearm portion 511R is swingably attached to the lower end of the upper arm portion 512R. The hand portion 510R includes a palm portion 510Ra and a pair of claw portions 510Rb and 510Rc. As indicated by an arrow Y5, the palm 510Ra is attached to the front end of the forearm 511R so as to be swingable. The claw portions 510Rb and 510Rc are attached to the palm portion 510Ra so as to be opened and closed. Each member constituting the arm portion 51R is driven by a motor (not shown). The configuration of the arm portion 51L is the same as the configuration of the arm portion 51R. The arrangement and movement of the arm part 51L are symmetrical to the arrangement and movement of the arm part 51R.

ロボット本体2の本体側制御部は、CCDカメラ29により、補助対象者の周りにある構造物を探す。CCDカメラ29は、本発明の「読み取り部」の概念に含まれる。例えば、構造物(ベッドのパイプ)90が見つかると、本体側制御部は、CCDカメラ29により、情報表示部(バーコード)44を撮像する。情報表示部44には、構造物90の耐荷重情報が収容されている。本体側制御部は、情報表示部44の撮像結果から、当該構造物90の耐荷重情報を認識する。一方、本体側制御部のメモリには、補助対象者の体重情報が格納されている。本体側制御部のCPUは、構造物90の耐荷重情報と、補助対象者の体重情報と、を比較する。比較の結果、構造物90をアンカーとして用いて補助対象者の立ち上がり動作を補助できると判断した場合、CPUは、アーム部51L、51Rを駆動して、構造物90を把持する。そして、この状態のまま、補助対象者の立ち上がり動作を補助する。   The main body side control unit of the robot main body 2 uses the CCD camera 29 to search for structures around the auxiliary target person. The CCD camera 29 is included in the concept of the “reading unit” of the present invention. For example, when the structure (bed pipe) 90 is found, the main body side control unit images the information display unit (barcode) 44 by the CCD camera 29. The information display unit 44 stores load resistance information of the structure 90. The main body side control unit recognizes the load resistance information of the structure 90 from the imaging result of the information display unit 44. On the other hand, the weight information of the assistance subject is stored in the memory of the main body side control unit. The CPU of the main body side control unit compares the load resistance information of the structure 90 with the weight information of the auxiliary target person. As a result of the comparison, when it is determined that the structure 90 can be used as an anchor and the standing motion of the support target person can be assisted, the CPU drives the arm portions 51L and 51R to grip the structure 90. In this state, the assisting person's standing up operation is assisted.

本実施形態の立ち上がり動作アシストロボット1と、第一実施形態の立ち上がり動作アシストロボットとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。また、本実施形態のロボット1によると、ロボット本体2がアーム部51L、51Rを備えている。このため、専用のアンカー部や、ステップ部が不要である。また、アンカー部がない場所であっても、補助対象者Mの立ち上がり動作を補助することができる。   The rising motion assist robot 1 of the present embodiment and the rising motion assist robot of the first embodiment have the same operational effects with respect to the parts having the same configuration. Further, according to the robot 1 of the present embodiment, the robot body 2 includes the arm portions 51L and 51R. For this reason, a dedicated anchor part and a step part are unnecessary. Moreover, even if it is a place without an anchor part, the standing-up action of the assistance subject M can be assisted.

また、本実施形態のロボット1によると、補助対象者の周りの構造物90を一時的にアンカーとして利用して、ロボット本体2を固定することができる。このため、補助対象者の立ち上がり動作を補助する際、ロボット本体2の姿勢が不安定になるのを抑制することができる。   Further, according to the robot 1 of the present embodiment, the robot body 2 can be fixed by temporarily using the structure 90 around the auxiliary target person as an anchor. For this reason, it is possible to suppress the posture of the robot body 2 from becoming unstable when assisting the standing-up motion of the assistance subject.

また、ロボット本体2の重量を重くすることにより、立ち上がり動作補助の際にロボット本体2の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体2を軽量化することができる。また、ロボット本体2を大型化することにより、立ち上がり動作補助の際にロボット本体2の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体2を小型化することができる。   Further, by increasing the weight of the robot main body 2, the robot main body 2 can be reduced in weight as compared with the case where the posture of the robot main body 2 is stabilized when assisting the rising motion. In addition, by increasing the size of the robot body 2, the robot body 2 can be reduced in size as compared with the case where the posture of the robot body 2 is stabilized when assisting the rising motion.

また、駆動輪26L、26Rを制御することにより(ロボット本体2のバランスをとることにより)、立ち上がり動作補助の際にロボット本体2の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体2の制御機構を簡素化することができる。   In addition, by controlling the drive wheels 26L and 26R (by balancing the robot body 2), the robot body 2 is controlled as compared to the case where the posture of the robot body 2 is stabilized when assisting the rising motion. The mechanism can be simplified.

また、本実施形態のロボット1によると、構造物90の耐荷重情報と補助対象者の体重情報とを比較することにより、当該構造物90を使用するか否かを判別することができる。このため、補助対象者の立ち上がり動作を補助する際、ロボット本体2の姿勢が不安定になるのを抑制することができる。また、立ち上がり動作を補助する際、補助対象者の体重に耐えられない構造物90がアンカーとして用いられるのを抑制することができる。   Further, according to the robot 1 of the present embodiment, it is possible to determine whether or not to use the structure 90 by comparing the load-bearing information of the structure 90 and the weight information of the auxiliary target person. For this reason, it is possible to suppress the posture of the robot body 2 from becoming unstable when assisting the standing-up motion of the assistance subject. In addition, when assisting the standing-up operation, it is possible to suppress the structure 90 that cannot withstand the weight of the assisting subject from being used as an anchor.

<その他>
以上、本発明の立ち上がり動作アシストロボットの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
<Others>
The embodiment of the rising motion assist robot of the present invention has been described above. However, the embodiment is not particularly limited to the above embodiment. Various modifications and improvements that can be made by those skilled in the art are also possible.

図5(e)に示すように、立ち上がり動作完了ステップの後、補助対象者Mがロボット本体2を歩行補助に用いてもよい。この場合、図4に示す本体側制御部43により、駆動輪26L、26Rを適宜転動させてもよい。   As shown in FIG.5 (e), the auxiliary | assistant object person M may use the robot main body 2 for walk assistance after a standup operation completion step. In this case, the drive wheels 26L and 26R may be appropriately rolled by the main body side control unit 43 shown in FIG.

また、図5(c)に示すように、補助対象者Mが前傾姿勢になろうとする際に軸部側荷重F1と足載部側荷重F2との比が一定時間略変化しない場合、図4に示すアンカー側制御部42により支持部用モータ221を駆動し、支持部本体220により補助対象者Mの胸部を押し戻してもよい。こうすると、補助対象者Mは、図5(b)の座位の状態に復帰することができる。   In addition, as shown in FIG. 5C, when the assisting person M is about to lean forward, the ratio of the shaft side load F1 and the footrest side load F2 does not change substantially for a certain period of time. The support side motor 221 may be driven by the anchor side control unit 42 shown in FIG. 4, and the chest of the auxiliary subject M may be pushed back by the support body 220. If it carries out like this, the assistance subject M can return to the state of the sitting position of FIG.5 (b).

また、図5(d)に示すように、補助対象者Mが立ち上がり動作に入ったら、図4に示すアンカー側制御部42により、支持部用モータ221の回転軸の回転方向を、支持部本体220が後方(補助対象者Mの胸部を押圧する方向)に揺動する方向だけを許容するように、規制してもよい。こうすると、補助対象者Mが姿勢を崩して、前のめりになるのを抑制することができる。   Further, as shown in FIG. 5 (d), when the assisting person M enters the standing up motion, the anchor side control unit 42 shown in FIG. You may restrict | limit so that 220 may rock | fluctuate only the direction which rocks back (direction which presses the chest of the assistance subject M). If it carries out like this, it can suppress that the auxiliary | assistant object person M loses an attitude | position and becomes the front-slip.

また、上記実施形態においては、図5(a)〜(e)に示すように、軸部側荷重F1と足載部側荷重F2との比の変化から、補助対象者Mの動作、姿勢を判別した。しかしながら、軸部側荷重F1の変化(図5(a)、図5(b)の状態で0、図5(c)の状態で急増、図5(d)の状態で減少、図5(e)の状態で0)から、補助対象者Mの動作、姿勢を判別してもよい。   Moreover, in the said embodiment, as shown to Fig.5 (a)-(e), operation | movement and attitude | position of the assistance subject M are changed from the change of ratio of the axial part side load F1 and the footrest part side load F2. Determined. However, the change in the shaft side load F1 (0 in the state of FIGS. 5A and 5B, sudden increase in the state of FIG. 5C, decrease in the state of FIG. 5D, FIG. ), The movement and posture of the auxiliary subject M may be determined from 0).

また、足載部側荷重F2の変化(図5(a)、図5(b)の状態で低値、図5(c)の状態で増加、図5(d)の状態で増加、図5(e)の状態で補助対象者Mの体重と同値)から、補助対象者Mの動作、姿勢を判別してもよい。また、図7に示す構造物90の種類は特に限定しない。パイプ、床面、壁面、棚、柱などであってもよい。   Further, changes in the footrest side load F2 (low values in the states of FIGS. 5 (a) and 5 (b), increase in the state of FIG. 5 (c), increase in the state of FIG. 5 (d), FIG. The motion and posture of the auxiliary target person M may be determined from the weight of the auxiliary target person M in the state of (e). Moreover, the kind of structure 90 shown in FIG. 7 is not specifically limited. A pipe, a floor surface, a wall surface, a shelf, a pillar, etc. may be sufficient.

また、図4に示す軸部側荷重センサ40、足載部側荷重センサ41の種類は特に限定しない。歪みゲージ、ロードセル、電気抵抗変化型センサ、静電容量型センサなどを用いることができる。特に、足載部側荷重センサ41として、面圧分布を検出可能なセンサを用いると、当該面圧分布から補助対象者Mの動作、姿勢、重心などを判別することができる。   The types of the shaft side load sensor 40 and the footrest side load sensor 41 shown in FIG. 4 are not particularly limited. A strain gauge, a load cell, an electric resistance change sensor, a capacitance sensor, or the like can be used. In particular, when a sensor capable of detecting a surface pressure distribution is used as the footrest-side load sensor 41, the operation, posture, center of gravity, etc. of the auxiliary subject M can be determined from the surface pressure distribution.

また、ロボット本体2の読み取り部の種類は特に限定しない。図7に示すCCDカメラ29の他、CMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)カメラ、赤外カメラなどを用いてもよい。また、図4に示す近接センサ33、290の種類は特に限定しない。例えば、超音波式、レーザ式の近接センサ33、290を用いてもよい。また、近接センサ33、290として、CCDカメラ29、CMOSカメラ、赤外カメラなどを用いてもよい。   Further, the type of the reading unit of the robot body 2 is not particularly limited. In addition to the CCD camera 29 shown in FIG. 7, a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) camera, an infrared camera, or the like may be used. The types of proximity sensors 33 and 290 shown in FIG. 4 are not particularly limited. For example, ultrasonic or laser proximity sensors 33 and 290 may be used. As the proximity sensors 33 and 290, a CCD camera 29, a CMOS camera, an infrared camera, or the like may be used.

また、図4に示す支持部用トルクセンサ222の種類は特に限定しない。例えば、シャント抵抗式、ホールモジュール式のトルクセンサを用いてもよい。また、ロボット本体2の移動機構は特に限定しない。車輪(駆動輪26L、26R)の他、無限軌道、脚、蛇行可能な多節体などであってもよい。   The type of the support portion torque sensor 222 shown in FIG. 4 is not particularly limited. For example, a shunt resistance type or hall module type torque sensor may be used. Further, the moving mechanism of the robot body 2 is not particularly limited. In addition to the wheels (drive wheels 26L and 26R), an endless track, legs, a meandering multinode, and the like may be used.

また、図4に示す各種モータの代わりに、流体シリンダ(油圧シリンダ、エアシリンダなど)、人工筋肉など他のアクチュエータを用いてもよい。同様に、流体シリンダの代わりに、モータ、人工筋肉など他のアクチュエータを用いてもよい。   In addition, other actuators such as fluid cylinders (hydraulic cylinders, air cylinders, etc.) and artificial muscles may be used instead of the various motors shown in FIG. Similarly, other actuators such as a motor and an artificial muscle may be used instead of the fluid cylinder.

また、図3に示すアンカー側固定部30L、30Rは、電磁石の他、永久磁石であってもよい。また、本体側固定部24L、24Rが磁石(電磁石、永久磁石)であってもよい。また、ロボット本体2をアンカー部3や構造物90に固定する際の固定機構は特に限定しない。負圧を利用した吸着機構、機械的な係合力を利用した係合機構、機械的な把持力を利用した把持機構、摩擦力を利用した摩擦機構などを用いることができる。好ましくは、固定と分離とが簡単な機構の方がよい。   Further, the anchor side fixing portions 30L and 30R shown in FIG. 3 may be permanent magnets in addition to electromagnets. Further, the main body side fixing portions 24L, 24R may be magnets (electromagnets, permanent magnets). The fixing mechanism for fixing the robot body 2 to the anchor portion 3 or the structure 90 is not particularly limited. An adsorption mechanism using negative pressure, an engagement mechanism using mechanical engagement force, a gripping mechanism using mechanical gripping force, a friction mechanism using frictional force, and the like can be used. Preferably, a mechanism that is simple to fix and separate is better.

また、図4に示すように、補助対象者Mの体重情報は、予めメモリ431、421に格納されていてもよい。また、メモリ431、421に予め人間の体格と体重との相関マップを格納しておき、CCDカメラ29により撮像された補助対象者Mの画像と当該相関マップとを比較することにより、補助対象者Mの体重情報を生成してもよい。また、情報表示部44の種類は特に限定しない。バーコードの他、文字、図形、記号、QRコード(登録商標)などの二次元コードを用いてもよい。   As shown in FIG. 4, the weight information of the auxiliary target person M may be stored in the memories 431 and 421 in advance. In addition, a correlation map between the human physique and weight is stored in the memories 431 and 421 in advance, and the auxiliary target person is compared with the image of the auxiliary target person M captured by the CCD camera 29 and the correlation map. M weight information may be generated. Further, the type of the information display unit 44 is not particularly limited. In addition to barcodes, two-dimensional codes such as characters, figures, symbols, and QR codes (registered trademark) may be used.

また、図5(c)、図5(d)に示すように、支持部本体220は、補助対象者Mの胸部を押し上げてもよい。また、支持部本体220は、補助対象者Mの、両肩部、腹部、背部、両脇部、両肘部を押し上げてもよい。好ましくは、支持部本体220は、補助対象者Mの上半身の一部を押し上げる方がよい。こうすると、補助対象者Mの下半身側の荷重が足載部側荷重センサ41により、補助対象者Mの上半身側の荷重が軸部側荷重センサ40により、検出されやすくなる。このため、補助対象者Mの姿勢、動作の把握が容易になる。また、図1に示すグリップ部23L、23Rは配置しなくてもよい。   Further, as shown in FIGS. 5C and 5D, the support body 220 may push up the chest of the auxiliary subject M. Moreover, the support part main body 220 may push up both the shoulder part, the abdominal part, the back part, the both side parts, and both the elbow parts of the auxiliary subject M. Preferably, it is better for the support part main body 220 to push up a part of the upper body of the auxiliary target person M. If it carries out like this, the load of the lower body side of the auxiliary | assistant subject person M will become easy to be detected by the footrest part side load sensor 41, and the load of the upper body side of the auxiliary | assistant subject person M will be easily detected by the axial part side load sensor 40. For this reason, it becomes easy to grasp the posture and motion of the auxiliary target person M. Further, the grip portions 23L and 23R shown in FIG. 1 need not be arranged.

また、アンカー部3からロボット本体2への給電方式は、非接触給電方式に限定しない。例えば、有線方式によりアンカー部3からロボット本体2へ給電してもよい。すなわち、アンカー部3およびロボット本体2のうち、一方にコンセントを、他方にプラグを、各々配置し、アンカー部3とロボット本体2との合体の際にコンセントとプラグとが接続されることにより、アンカー部3からロボット本体2に電力を供給してもよい。   Further, the power feeding method from the anchor unit 3 to the robot body 2 is not limited to the non-contact power feeding method. For example, power may be supplied from the anchor unit 3 to the robot body 2 by a wired method. That is, by placing an outlet on one of the anchor part 3 and the robot body 2 and a plug on the other, the outlet and the plug are connected when the anchor part 3 and the robot body 2 are combined. Electric power may be supplied from the anchor unit 3 to the robot body 2.

1:立ち上がり動作アシストロボット、2:ロボット本体、3:アンカー部、9:ベッド、10:リモコン、11:外部電源、20:基部、21:軸部、22:支持部、23L:グリップ部、23R:グリップ部、24L:本体側固定部、24R:本体側固定部、26L:駆動輪、26R:駆動輪、27L:受電部、27R:受電部、28:受光部、29:CCDカメラ、30L:アンカー側固定部、30R:アンカー側固定部、31:足載部、32L:給電部、32R:給電部、33:近接センサ、34:従動輪進入部、35:アンカー部本体、36:制御ボックス、40:軸部側荷重センサ、41:足載部側荷重センサ、41R:足載部側荷重センサ、42:アンカー側制御部(制御部)、43:本体側制御部(制御部)、44:情報表示部、50L:ステップ部、50R:ステップ部、51L:アーム部、51R:アーム部、90:構造物。
210:軸部本体、211:軸部用シリンダ、220:支持部本体、220a:揺動軸、221:支持部用モータ、222:支持部用トルクセンサ、260:従動輪、261L:走行用モータ、261R:走行用モータ、270L:受電用コイル部、270R:受電用コイル部、290:近接センサ、291:バッテリー、300L:固定用コイル部、320L:給電用コイル部、421:メモリ、422:入出力部、430:CPU、431:メモリ、432:入出力部、500R:ステップ本体、501R:第一揺動軸、502R:第二揺動軸、503R:足載部、510R:手部、510Ra:掌部、510Rb:爪部、510Rc:爪部、511R:前腕部、512R:上腕部。
F1:軸部側荷重、F2:足載部側荷重、M:補助対象者、f:床面。
1: Stand-up assist robot, 2: Robot body, 3: Anchor part, 9: Bed, 10: Remote control, 11: External power supply, 20: Base part, 21: Shaft part, 22: Support part, 23L: Grip part, 23R : Grip part, 24L: Main body side fixing part, 24R: Main body side fixing part, 26L: Driving wheel, 26R: Driving wheel, 27L: Power receiving part, 27R: Power receiving part, 28: Light receiving part, 29: CCD camera, 30L: Anchor side fixing part, 30R: anchor side fixing part, 31: footrest part, 32L: power feeding part, 32R: power feeding part, 33: proximity sensor, 34: driven wheel entry part, 35: anchor part main body, 36: control box , 40: Shaft side load sensor, 41: Foot rest side load sensor, 41R: Foot rest side load sensor, 42: Anchor side control part (control part), 43: Main body side control part (control part), 44 : Information table Part, 50L: Step portion, 50R: step portion, 51L: arm portion, 51R: arm, 90: structure.
210: Shaft body, 211: Shaft cylinder, 220: Support body, 220a: Oscillating shaft, 221: Support motor, 222: Torque sensor for support, 260: Driven wheel, 261L: Traveling motor 261R: traveling motor, 270L: power receiving coil section, 270R: power receiving coil section, 290: proximity sensor, 291: battery, 300L: fixing coil section, 320L: power feeding coil section, 421: memory, 422: Input / output unit, 430: CPU, 431: memory, 432: input / output unit, 500R: step body, 501R: first swing axis, 502R: second swing axis, 503R: footrest, 510R: hand, 510Ra: palm part, 510Rb: claw part, 510Rc: claw part, 511R: forearm part, 512R: upper arm part.
F1: Shaft side load, F2: Foot rest side load, M: Auxiliary subject, f: Floor surface.

Claims (8)

基部と、該基部に対して上下方向に伸縮可能な軸部と、該軸部に対して縦方向に揺動可能な支持部と、を有するロボット本体を備え、
該支持部が補助対象者の身体の一部の動きに追従しながら該軸部が伸張することにより、該補助対象者の立ち上がり動作を補助し、
前記ロボット本体は、本体側固定部を有し、
さらに、前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する際に該本体側固定部が固定されるアンカー側固定部と、該補助対象者が足裏を載せる足載部と、を有するアンカー部を備える立ち上がり動作アシストロボット。
A robot main body having a base, a shaft that can be expanded and contracted in the vertical direction with respect to the base, and a support that can swing in the vertical direction with respect to the shaft;
The shaft portion extends while the support portion follows the movement of a part of the body of the assistance subject, thereby assisting the standing up motion of the assistance subject ,
The robot body has a body side fixing portion,
Furthermore, when the auxiliary target person assists the standing-up operation, the anchor-side fixing part to which the main body-side fixing part is fixed, and the anchor part including the footrest part on which the auxiliary target person puts the sole is provided. Motion assist robot.
前記アンカー部は、前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する際に前記ロボット本体に電力を供給する給電部を有する請求項1に記載の立ち上がり動作アシストロボット。  2. The rising motion assist robot according to claim 1, wherein the anchor unit includes a power feeding unit that supplies power to the robot body when assisting the standing motion of the support target person. さらに、荷重センサと、該荷重センサにより検出された荷重を基に前記補助対象者の体重移動を判別し前記軸部および前記支持部を駆動する制御部と、を備え、  A load sensor; and a control unit that determines the weight shift of the auxiliary subject based on the load detected by the load sensor and drives the shaft and the support.
前記荷重センサは、前記軸部に加わる軸部側荷重を検出する軸部側荷重センサと、前記足載部に加わる足載部側荷重を検出する足載部側荷重センサと、であり、  The load sensor is a shaft portion side load sensor that detects a shaft portion side load applied to the shaft portion, and a footrest portion side load sensor that detects a footrest portion side load applied to the footrest portion,
前記制御部は、該軸部側荷重と該足載部側荷重との比の変化を基に該補助対象者の体重移動を判別し該軸部および前記支持部を駆動する請求項1または請求項2に記載の立ち上がり動作アシストロボット。  The control unit determines weight shift of the assisting person based on a change in a ratio between the shaft side load and the footrest side load, and drives the shaft and the support unit. Item 3. The rising motion assist robot according to Item 2.
前記軸部側荷重と前記足載部側荷重との比が一定時間略変化しない場合、前記支持部により前記補助対象者の動作を補助する請求項3に記載の立ち上がり動作アシストロボット。  The standing-up motion assist robot according to claim 3, wherein when the ratio of the shaft portion side load and the footrest portion side load does not substantially change for a certain period of time, the support portion assists the motion of the support target person. 基部と、該基部に対して上下方向に伸縮可能な軸部と、該軸部に対して縦方向に揺動可能な支持部と、を有するロボット本体を備え、  A robot main body having a base, a shaft that can be expanded and contracted in the vertical direction with respect to the base, and a support that can swing in the vertical direction with respect to the shaft;
該支持部が補助対象者の身体の一部の動きに追従しながら該軸部が伸張することにより、該補助対象者の立ち上がり動作を補助し、  The shaft portion extends while the support portion follows the movement of a part of the body of the assistance subject, thereby assisting the standing up motion of the assistance subject,
前記ロボット本体は、前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する際に該ロボット本体に隣接する構造物に該ロボット本体を固定するアーム部を有する立ち上がり動作アシストロボット。  The robot body is a rising motion assist robot having an arm portion that fixes the robot body to a structure adjacent to the robot body when assisting the standing motion of the support subject.
さらに、前記構造物に配置され該構造物の耐荷重に関する耐荷重情報を表示する情報表示部を備え、  Furthermore, the information display part which displays the load-bearing information regarding the load-bearing of the structure arranged on the structure,
前記ロボット本体は、該情報表示部の該耐荷重情報を読み取り可能な読み取り部と、前記補助対象者の体重に関する体重情報を有する制御部と、を有し、  The robot body includes a reading unit capable of reading the load resistance information of the information display unit, and a control unit having weight information related to the weight of the auxiliary target person,
該制御部は、該読み取り部により読み取られた該耐荷重情報と、自身の有する該体重情報と、を比較することにより、前記アーム部で該構造物に該ロボット本体を固定するか否か判別する請求項5に記載の立ち上がり動作アシストロボット。  The control unit determines whether the robot body is fixed to the structure by the arm unit by comparing the load-bearing information read by the reading unit with the weight information of the control unit. The rising motion assist robot according to claim 5.
基部と、該基部に対して上下方向に伸縮可能な軸部と、該軸部に対して縦方向に揺動可能な支持部と、を有するロボット本体を備え、  A robot main body having a base, a shaft that can be expanded and contracted in the vertical direction with respect to the base, and a support that can swing in the vertical direction with respect to the shaft;
該支持部が補助対象者の身体の一部の動きに追従しながら該軸部が伸張することにより、該補助対象者の立ち上がり動作を補助し、  The shaft portion extends while the support portion follows the movement of a part of the body of the assistance subject, thereby assisting the standing up motion of the assistance subject,
さらに、荷重センサと、該荷重センサにより検出された荷重を基に前記補助対象者の体重移動を判別し前記軸部および前記支持部を駆動する制御部と、を備え、  A load sensor; and a control unit that determines the weight shift of the auxiliary subject based on the load detected by the load sensor and drives the shaft and the support.
前記ロボット本体は、前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する際に該補助対象者が足裏を載せる足載部を有するステップ部を備え、  The robot body includes a step portion having a footrest portion on which the assisting subject places a sole when assisting the standing-up motion of the assisting subject,
前記荷重センサは、前記軸部に加わる軸部側荷重を検出する軸部側荷重センサと、該足載部に加わる足載部側荷重を検出する足載部側荷重センサと、であり、  The load sensor is a shaft portion side load sensor that detects a shaft portion side load applied to the shaft portion, and a footrest portion side load sensor that detects a footrest portion side load applied to the footrest portion,
前記制御部は、該軸部側荷重と該足載部側荷重との比の変化を基に該補助対象者の体重移動を判別し該軸部および前記支持部を駆動する立ち上がり動作アシストロボット。  The control unit is a rising motion assist robot that discriminates a weight shift of the assisting person based on a change in a ratio between the shaft side load and the footrest side load and drives the shaft and the support unit.
前記軸部側荷重と前記足載部側荷重との比が一定時間略変化しない場合、前記支持部により前記補助対象者の動作を補助する請求項7に記載の立ち上がり動作アシストロボット。  The rising motion assisting robot according to claim 7, wherein when the ratio of the shaft portion side load and the footrest portion side load does not substantially change for a certain period of time, the support portion assists the movement of the support target person.
JP2011067752A 2011-03-25 2011-03-25 Stand-up motion assist robot Active JP5773696B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011067752A JP5773696B2 (en) 2011-03-25 2011-03-25 Stand-up motion assist robot
CN201210080830.0A CN102688130B (en) 2011-03-25 2012-03-23 Standing-up motion auxiliary robot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011067752A JP5773696B2 (en) 2011-03-25 2011-03-25 Stand-up motion assist robot

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012200409A JP2012200409A (en) 2012-10-22
JP5773696B2 true JP5773696B2 (en) 2015-09-02

Family

ID=46853980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011067752A Active JP5773696B2 (en) 2011-03-25 2011-03-25 Stand-up motion assist robot

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5773696B2 (en)
CN (1) CN102688130B (en)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101394896B1 (en) * 2012-10-22 2014-05-27 한국생산기술연구원 robot of transportation for patients nursing
JP6208155B2 (en) * 2013-02-07 2017-10-04 富士機械製造株式会社 Assistance robot
EP3025695B1 (en) * 2013-07-26 2018-04-04 Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. Assistance robot
JP6267215B2 (en) * 2013-09-24 2018-01-24 富士機械製造株式会社 Assistance robot
US9962305B2 (en) * 2015-01-09 2018-05-08 Panasonic Corporation Living support system and living support method
KR20170127490A (en) * 2015-03-09 2017-11-21 사우디 아라비안 오일 컴퍼니 Field deployable docking station for mobile robots
AU2015416473B2 (en) * 2015-12-01 2019-05-16 Fuji Corporation Care device
JP6678334B2 (en) 2016-03-09 2020-04-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 Life support system, walking assist robot and life support method
EP3513775A4 (en) 2016-09-13 2019-09-18 Fuji Corporation Assistance device
CN109688998B (en) * 2016-09-13 2022-04-15 株式会社富士 Mediation device
CN108201485A (en) * 2016-12-19 2018-06-26 梁韵琳 Get up chair
WO2018116472A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 株式会社Fuji Caring device
KR101925707B1 (en) * 2017-02-07 2018-12-05 인제대학교 산학협력단 remote controller operating method with controlling an electric transfer lift supporting patient upper body for a caregiver
US20190056745A1 (en) * 2017-08-16 2019-02-21 Christopher T. Meehan Electric convenience vehicle (ecv) with control and communications unit
CN109124916B (en) * 2018-06-30 2024-01-30 源珈力医疗器材国际贸易(上海)有限公司 Auxiliary standing chair and movement track research method thereof
CN109674627A (en) * 2019-01-03 2019-04-26 中山爱君智能科技有限公司 Multifunctional nursing rehabilitation robot
CN109910024B (en) * 2019-04-01 2020-10-09 河北工业大学 Human body posture recognition system for back-holding type transfer nursing robot

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06262580A (en) * 1993-03-10 1994-09-20 Hitachi Ltd Conveyor robot
JP2002153521A (en) * 2000-11-20 2002-05-28 Iwakura Corporation:Kk Moving caring machine
JP2010154929A (en) * 2008-12-26 2010-07-15 Gifu Univ Standing assisting chair
JP5460154B2 (en) * 2009-07-13 2014-04-02 富士機械製造株式会社 Walking assistance device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012200409A (en) 2012-10-22
CN102688130B (en) 2016-06-22
CN102688130A (en) 2012-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5773696B2 (en) Stand-up motion assist robot
JP5773718B2 (en) Stand-up motion assist robot
JP5759217B2 (en) Stand-up motion assist robot
US9770377B2 (en) Movement assistance robot
US9962305B2 (en) Living support system and living support method
JP3738694B2 (en) Movable case
US10752319B2 (en) Driving control method of in-wheel drive for electric bicycle
JP6650384B2 (en) Motion assist device
US20150359694A1 (en) Care robot
CN204529243U (en) Transporting ancillary equipment
JP2011019571A (en) Walking assisting device
JP2014239603A (en) Manually-propelled vehicle
KR101148503B1 (en) Walk assistance appliance controlled by walking will-power
US11925837B2 (en) Abdominal exercise roller
JP5286848B2 (en) Arm exercise support device
JP2018184147A (en) Control device for bicycle
AU2016423311A1 (en) Assistance device
CN114055428A (en) Auxiliary device
JP2016093221A (en) Walker
JP6291033B2 (en) Assistive robot and object transfer device
KR20180044342A (en) Operating handle
JP2013188270A (en) Walking assisting apparatus
JP2020099379A (en) Walking support tool
JP6212940B2 (en) Transfer support device
KR102288041B1 (en) Mobility including driving speed and direction control device and control method of the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141021

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141024

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141119

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150602

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150630

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5773696

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250