JP6443360B2 - Transfer device and control method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、人を移乗する移乗装置及びその制御方法に関する。   The present invention relates to a transfer apparatus for transferring a person and a control method thereof.

被移乗者の胴体前面を保持具により保持して、被移乗者の移乗を行う移乗装置が知られている（特許文献１参照）。   2. Description of the Related Art A transfer device that transfers a transferee while holding the front of the transferee's body with a holder is known (see Patent Document 1).

特開２０１３−０９０８４２号公報JP 2013-090842 A

上記移乗装置においては、例えば、被移乗者の胴体前面を保持具により保持して、被移乗者を持上げたときに、被移乗者が保持具から摺り落ちることがある。この場合、保持具の下端が被移乗者の腹部を圧迫して、被移乗者に不快感を与える虞がある（図１５）。   In the transfer device, for example, when the transferee is lifted by holding the front of the transferee's torso with a holder, the transferee may slide off the holder. In this case, there is a possibility that the lower end of the holder presses the abdomen of the transferred person and gives uncomfortable feeling to the transferred person (FIG. 15).

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、被移乗者の腹部を圧迫することなく被移乗者に不快感を与えることがない移乗装置及びその制御方法を提供することを主たる目的とする。   The present invention has been made to solve such problems, and provides a transfer apparatus that does not cause uncomfortable feeling to the transferred person without pressing the abdomen of the transferred person, and a control method thereof. The main purpose.

上記目的を達成するための本発明の一態様は、被移乗者の胴体前面を保持する胴体保持手段と、前記胴体保持手段の下端側に搖動可能に連結され前記被移乗者の大腿前面を保持する大腿保持手段と、を有する保持具と、前記保持具の上端側に連結され、前記被移乗者の持上げ時には搖動することで、前記胴体保持手段の下端側が上端側よりも多く上方に移動するように、前記保持具を移動させるアームと、前記アームの搖動角を検出する角度検出手段と、前記胴体保持手段に対して前記大腿保持手段を搖動させる駆動手段と、前記角度検出手段により検出された搖動角に応じて、前記駆動手段による搖動を制御する制御手段と、を備える、ことを特徴とする移乗装置である。
この一態様において、前記制御手段は、前記角度検出手段により検出された搖動角が増加するに従がって、前記胴体保持手段と前記大腿保持手段とが離間しその成す搖動角が増加するように、前記駆動手段による搖動を制御してもよい。
この一態様において、前記大腿保持手段が搖動し前記胴体保持手段に対し接近する方向に作用する力を検出する力検出手段と、前記制御手段は、前記角度検出手段により検出された搖動角が増加するに従がって、前記力検出手段により検出される力が増加するように、前記駆動手段による搖動を制御してもよい。
この一態様において、前記大腿保持手段は、前記被移乗者の左右の大腿前面を個別に保持する左及び右大腿保持部を有しており、前記胴体保持手段に対して前記左及び右大腿保持部を夫々搖動させる一対の前記駆動手段を備え、前記制御手段は、前記角度検出手段により検出された搖動角に応じて、前記各駆動手段による搖動を独立して制御してもよい。
この一態様において、前記大腿保持手段において、前記被移乗者の大腿と接触する部分が凹形状に形成されていてもよい。
この一態様において、前記大腿保持手段は、前記胴体保持手段の下端側に搖動可能に連結された第１保持部と、該第１保持部の下端側に搖動可能に連結された第２保持部と、を有していてもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、被移乗者の胴体前面を保持する胴体保持手段と、前記胴体保持手段の下端側に搖動可能に連結され前記被移乗者の大腿前面を保持する大腿保持手段と、を有する保持具と、前記保持具の上端側に連結され、前記被移乗者の持上げ時には搖動することで、前記胴体保持手段の下端側が上端側よりも多く上方に移動するように、前記保持具を移動させるアームと、前記胴体保持手段に対して前記大腿保持手段を搖動させる駆動手段と、を備える移乗装置の制御方法であって、前記アームの搖動角を検出するステップと、前記検出された搖動角に応じて、前記駆動手段による搖動を制御するステップと、を含む、ことを特徴とする移乗装置の制御方法であってもよい。 In order to achieve the above object, one aspect of the present invention includes a torso holding means for holding a front surface of a to-be-transferred person and a lower end side of the torso holding means that are slidably connected to hold the front face of the to-be-transferred person. A thigh holding means that is connected to the upper end side of the holder, and the lower end side of the body holding means moves more upward than the upper end side by swinging when the transferee lifts As described above, the arm is moved by the arm, the angle detecting means for detecting the swing angle of the arm, the driving means for swinging the thigh holding means with respect to the body holding means, and the angle detecting means. And a control means for controlling the peristalsis by the driving means in accordance with the peristaltic angle.
In this aspect, the control means may be configured such that, as the peristaltic angle detected by the angle detecting means increases, the trunk holding means and the thigh holding means are separated from each other and the peristaltic angle formed thereby increases. In addition, the peristalsis by the driving means may be controlled.
In this aspect, the force detecting means for detecting a force acting in a direction in which the thigh holding means swings and approaches the body holding means, and the control means increases the peristaltic angle detected by the angle detecting means. Accordingly, the peristalsis by the driving means may be controlled so that the force detected by the force detecting means increases.
In this aspect, the thigh holding means has left and right thigh holding portions that individually hold the left and right thigh front surfaces of the transferred person, and holds the left and right thighs with respect to the trunk holding means. A pair of the driving means for swinging the respective parts may be provided, and the control means may independently control the peristalsis by the driving means according to the peristaltic angle detected by the angle detecting means.
In this aspect, in the thigh holding means, a portion that contacts the thigh of the transferred person may be formed in a concave shape.
In this aspect, the thigh holding means includes a first holding part slidably connected to a lower end side of the body holding means, and a second holding part slidably connected to a lower end side of the first holding part. And may have.
In order to achieve the above object, one aspect of the present invention includes a torso holding means for holding a front surface of a to-be-transferred person and a lower end side of the torso holding means that are slidably connected to hold the front face of the to-be-transferred person. A thigh holding means that is connected to the upper end side of the holder, and the lower end side of the body holding means moves more upward than the upper end side by swinging when the transferee lifts A control method for a transfer apparatus comprising: an arm for moving the holding tool; and a driving means for swinging the thigh holding means with respect to the body holding means, wherein the swing angle of the arm is detected. And a step of controlling the peristaltic motion by the driving means in accordance with the detected peristaltic angle.

本発明によれば、被移乗者の腹部を圧迫することなく被移乗者に不快感を与えることがない移乗装置及びその制御方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the transfer apparatus which does not give a discomfort to a transferred person, and its control method can be provided, without pressing the abdomen of a transferred person.

本発明の実施形態１に係る移乗装置の概略的な構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the transfer apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態１に係る移乗装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic system configuration | structure of the transfer apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態１に係る制御装置の概略的システム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic system configuration | structure of the control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. アームの搖動角と第２アクチュエータの変位目標値とのグラフ情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the graph information of the peristaltic angle of an arm, and the displacement target value of a 2nd actuator. 本発明の実施形態１に係る移乗装置の制御方法のフローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the control method of the transfer apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 乗り込み姿勢の被移乗者を保持具で保持した状態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the state which hold | maintained the transferee of the boarding attitude | position with the holder. 持上げ姿勢の被移乗者を保持具で保持した状態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the state which hold | maintained the transferee of the raising attitude | position with the holder. 本発明の実施形態２に係る移乗装置の概略的な構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the transfer apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態２に係る制御装置の概略的システム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic system configuration | structure of the control apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. アームの搖動角と力センサの目標値とのグラフ情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the graph information of the peristaltic angle of an arm, and the target value of a force sensor. 本発明の実施形態３に係る移乗装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic system configuration | structure of the transfer apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態４に係る移乗装置の概略的な構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the transfer apparatus which concerns on Embodiment 4 of this invention. 第１保持部及び第２保持部をプーリー及びベルトで連結した構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure which connected the 1st holding | maintenance part and the 2nd holding | maintenance part with the pulley and the belt. 大腿保持部が凹形状に形成された構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure by which the thigh holding part was formed in concave shape. 従来の保持具の下端が被移乗者の腹部を圧迫した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the lower end of the conventional holder pressed the abdomen of the transferee.

実施形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る移乗装置の概略的な構成を示す図である。図２は、本実施形態１に係る移乗装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施形態１に係る移乗装置１は、被移乗者を保持具２により保持して、該被移乗者を移乗するものである。 Embodiment 1
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a transfer apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic system configuration of the transfer apparatus according to the first embodiment. The transfer device 1 according to the first embodiment holds a transferred person by a holder 2 and transfers the transferred person.

保持具２は、被移乗者の胴体前面を保持する胴体保持部２１と、胴体保持部２１の下端側に連結され被移乗者の大腿前面を保持する大腿保持部２２と、を有している。胴体保持部２１は、被移乗者の胴体前面と対峙し、接触する。大腿保持部２２は、被移乗者の大腿前面と対峙し接触する。胴体保持部２１及び大腿保持部２２の接触面には、例えば、弾性のクッションが設けられている。   The holder 2 has a body holding part 21 that holds the front of the body of the transferee, and a thigh holding part 22 that is connected to the lower end side of the body holding part 21 and holds the front of the thigh of the transferee. . The torso holding part 21 faces and contacts the torso front of the transferee. The thigh holding part 22 faces and comes into contact with the front surface of the thigh of the transferred person. For example, elastic cushions are provided on the contact surfaces of the body holding unit 21 and the thigh holding unit 22.

保持具２の胴体保持部２１には、アーム３の先端が連結されている。なお、アーム３は、複数の関節部（手首関節、肘関節など）を有する多関節型のアームであってもよい。アーム３の後端は、アーム支柱部４に搖動可能に連結されている。保持具２の上端側は、アーム３の先端側に連結されている。アーム３は、被移乗者の持上げ時には搖動することで、胴体保持部２１の下端側が上端側よりも多く上方に移動するように、保持具２を移動させる。   The tip of the arm 3 is connected to the body holding portion 21 of the holder 2. The arm 3 may be a multi-joint type arm having a plurality of joint portions (wrist joint, elbow joint, etc.). The rear end of the arm 3 is connected to the arm column 4 so as to be swingable. The upper end side of the holder 2 is connected to the distal end side of the arm 3. The arm 3 swings when the transferee is lifted, thereby moving the holder 2 so that the lower end side of the body holding portion 21 moves more than the upper end side.

アーム３の後端には、アーム３を搖動させるサーボモータなどの第１アクチュエータ５が設けられている。第１アクチュエータ５は、アーム３を搖動させることで、保持具２を移動させ、保持具２に保持された被移乗者を持上げることができる。   A first actuator 5 such as a servo motor that swings the arm 3 is provided at the rear end of the arm 3. The first actuator 5 can move the holding tool 2 by swinging the arm 3 and lift the transferred person held by the holding tool 2.

アーム支柱部４は、任意の方向へ移動可能な台車部６に立設されている。ユーザは、台車部６を移動させることがで、保持具２に保持された被移乗者を任意の位置に移動させることができる。あるいは、ユーザは、台車部６を被保持者の位置に移動させ、移乗装置１によりその被移乗者を保持させることができる。   The arm column 4 is erected on a carriage 6 that can move in any direction. The user can move the person to be transferred held by the holder 2 to an arbitrary position by moving the carriage unit 6. Alternatively, the user can move the carriage unit 6 to the position of the person to be held and hold the person to be transferred by the transfer device 1.

ところで、被移乗者の胴体前面を保持具により保持して、被移乗者を持上げたときに、被移乗者が保持具から摺り落ちることがある。この場合、従来、保持具の下端が被移乗者の腹部を圧迫して、被移乗者に不快感を与える虞がある（図１５）。   By the way, when a to-be-transferred person's body front surface is hold | maintained with a holder and a to-be-transferred person is lifted, a to-be-transferred person may slide off from a holder. In this case, conventionally, the lower end of the holder presses the abdomen of the transferred person, which may cause discomfort to the transferred person (FIG. 15).

これに対し、本実施形態１において、保持具２は、上述の如く、被移乗者の胴体前面を保持する胴体保持部２１と、被移乗者の大腿前面を保持する大腿保持部２２と、を有している。さらに、移乗装置１は、アーム３の搖動角に応じて、胴体保持部２１に対して大腿保持部２２を搖動させる制御を行う。   On the other hand, in the first embodiment, as described above, the holder 2 includes the body holding portion 21 that holds the front of the transferee's torso and the thigh holding portion 22 that holds the front of the transferee's thigh. Have. Further, the transfer device 1 performs control to swing the thigh holding part 22 relative to the body holding part 21 according to the swing angle of the arm 3.

これにより、例えば、アーム３が搖動し、被移乗者が保持具２の胴体保持部２１から摺り落ちる場合がある。この場合でも、アーム３の搖動角に応じて、胴体保持部２１に対して大腿保持部２２を搖動し、胴体保持部２１だけでなく、その連続する大腿保持部２２が被移乗者の摺り落ちた部分を保持し、被移乗者の胴体及び大腿を胴体保持部２１および大腿保持部２２で均等にバランスよく保持できる。このため、被移乗者の腹部に荷重が集中して被移乗者の腹部を圧迫するようなことなく、被移乗者に不快感を与えることがない。   Thereby, for example, the arm 3 swings and the transferred person may slide down from the body holding portion 21 of the holder 2. Even in this case, the thigh holding part 22 is swung with respect to the body holding part 21 according to the swing angle of the arm 3, and not only the body holding part 21 but also the continuous thigh holding part 22 slides off the transferred person. The torso and the thigh of the transferee can be held evenly by the torso holding part 21 and the thigh holding part 22 with good balance. For this reason, a load concentrates on a transferee's abdomen and does not press a transferee's abdomen, and does not give a discomfort to a transferee.

図２に示す如く、本実施形態１に係る移乗装置１は、アーム３を搖動させる第１アクチュエータ５と、保持具２の胴体保持部２１に対して大腿保持部２２を搖動させる第２アクチュエータ７と、アーム３の搖動角を検出する角度センサ８と、第２アクチュエータ７の変位量を検出する変位センサ９と、第１及び第２アクチュエータ５、７による搖動を制御する制御装置１０と、を備えている。   As shown in FIG. 2, the transfer device 1 according to the first embodiment includes a first actuator 5 that swings the arm 3, and a second actuator 7 that swings the thigh holding part 22 relative to the body holding part 21 of the holder 2. And an angle sensor 8 that detects the peristaltic angle of the arm 3, a displacement sensor 9 that detects the amount of displacement of the second actuator 7, and a control device 10 that controls peristalsis by the first and second actuators 5 and 7. I have.

第２アクチュエータ７は、駆動手段の一具体例である。第２アクチュエータ７は、リニアモータやピストン及びシリンダなどで構成されている。例えば、第２アクチュエータ７は、一端が保持具２の胴体保持部２１に連結され、他端が大腿保持部２２に連結されて、伸縮する機構を有している。第２アクチュエータ７が収縮すると、保持具２の胴体保持部２１と大腿保持部２２とが接近し、これらが成す搖動角が減少する。一方、第２アクチュエータ７が伸長すると、保持具２の胴体保持部２１と大腿保持部２２とが離間し、これらが成す搖動角が増加する。なお、大腿保持部２２は、胴体保持部２１に回転軸を介して連結されている。第２アクチュエータ７は、この大腿保持部２２の回転軸を駆動することで、胴体保持部２１と大腿保持部２２とが成す搖動角を変化させてもよい。第２アクチュエータ７は、制御装置１０から送信されるトルク指令値に応じて駆動する。   The second actuator 7 is a specific example of driving means. The second actuator 7 includes a linear motor, a piston, a cylinder, and the like. For example, the second actuator 7 has a mechanism in which one end is connected to the body holding part 21 of the holder 2 and the other end is connected to the thigh holding part 22 to expand and contract. When the second actuator 7 contracts, the body holding part 21 and the thigh holding part 22 of the holder 2 approach each other, and the peristaltic angle formed by these decreases. On the other hand, when the second actuator 7 is extended, the body holding portion 21 and the thigh holding portion 22 of the holder 2 are separated from each other, and the peristaltic angle formed by these increases. The thigh holding part 22 is connected to the trunk holding part 21 via a rotation shaft. The second actuator 7 may change the peristaltic angle formed by the body holding unit 21 and the thigh holding unit 22 by driving the rotation shaft of the thigh holding unit 22. The second actuator 7 is driven according to the torque command value transmitted from the control device 10.

角度センサ８は、角度検出手段の一具体例である。角度センサ８は、例えば、エンコーダ、ポテンショメータなどで構成されている。角度センサ８は、例えば、反時計方向を正として所定角からの搖動角θを検出する。この搖動角が増加すると、アーム３は反時計方向に搖動し、アーム３に連結された保持具２は持ち上がる。角度センサ８は、検出した搖動角θを制御装置１０に出力する。   The angle sensor 8 is a specific example of an angle detection unit. The angle sensor 8 includes, for example, an encoder, a potentiometer, and the like. For example, the angle sensor 8 detects the peristaltic angle θ from a predetermined angle with the counterclockwise direction being positive. When this swing angle is increased, the arm 3 swings counterclockwise, and the holder 2 connected to the arm 3 is lifted. The angle sensor 8 outputs the detected peristaltic angle θ to the control device 10.

変位センサ９は、第２アクチュエータ７が伸縮した際の、第２アクチュエータ７の変位量（伸縮量）Ｘを検出する。変位センサ９は、検出した第２アクチュエータ７の変位量Ｘを制御装置１０に出力する。   The displacement sensor 9 detects a displacement amount (expansion / contraction amount) X of the second actuator 7 when the second actuator 7 expands and contracts. The displacement sensor 9 outputs the detected displacement amount X of the second actuator 7 to the control device 10.

制御装置１０は、制御手段の一具体例である。制御装置１０は、例えば、制御処理、演算処理等と行うＣＰＵ（Central Processing Unit）１０ａ、ＣＰＵ１０ａによって実行される制御プログラム、演算プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）からなるメモリ１０ｂ、外部と信号の入出力を行うインターフェイス部（Ｉ／Ｆ）１０ｃ、などからなるマイクロコンピュータを中心にして、ハードウェア構成されている。ＣＰＵ１０ａ、メモリ１０ｂ、及びインターフェイス部１０ｃは、データバスなどを介して相互に接続されている。   The control device 10 is a specific example of the control means. The control device 10 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) 10a that performs control processing, arithmetic processing, and the like, a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory) that stores a control program executed by the CPU 10a, an arithmetic program, and the like. ), And a microcomputer including an interface unit (I / F) 10c for inputting / outputting signals to / from the outside. The CPU 10a, the memory 10b, and the interface unit 10c are connected to each other via a data bus or the like.

図３は、本実施形態１に係る制御装置の概略的システム構成を示すブロック図である。本実施形態１に係る制御装置１０は、第２アクチュエータ７の変位目標値を生成する目標値生成部１１と、第２アクチュエータ７を制御する制御部１２と、を有している。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic system configuration of the control device according to the first embodiment. The control device 10 according to the first embodiment includes a target value generation unit 11 that generates a displacement target value of the second actuator 7 and a control unit 12 that controls the second actuator 7.

目標値生成部１１は、例えば、角度センサ８から出力されるアーム３の搖動角θと、予め設定されたアーム３の搖動角θと第２アクチュエータ７の変位目標値Ｘｒｅｆとの関係を示すグラフ情報と、に基づいて、第２アクチュエータ７の変位目標値Ｘｒｅｆを生成する。アーム３の搖動角θと第２アクチュエータ７の変位目標値Ｘｒｅｆとのグラフ情報は、例えば、図４に示す如く、アーム３の搖動角θが増加するに従がって、第２アクチュエータ７の変位目標値Ｘｒｅｆが漸増するような情報である。グラフ情報は、例えば、複数の被移乗者に対する持上げ試験の結果から帰納的に求める、あるいは、想定する被移乗者の体格から演繹的に求めることができる。グラフ情報は、メモリ１０ｂなどに設定されている。目標値生成部１１は、生成した第２アクチュエータ７の変位目標値Ｘｒｅｆを制御部１２に出力する。 The target value generation unit 11 shows, for example, the relationship between the peristaltic angle θ of the arm 3 output from the angle sensor 8, the preset peristaltic angle θ of the arm 3, and the displacement target value X ref of the second actuator 7. Based on the graph information, a displacement target value X ref of the second actuator 7 is generated. The graph information of the swing angle θ of the arm 3 and the target displacement value X ref of the second actuator 7 is, for example, as shown in FIG. 4, as the swing angle θ of the arm 3 increases. This information is such that the target displacement value X ref of the current increases gradually. The graph information can be obtained, for example, inductively from the results of a lifting test for a plurality of transferees, or a priori from the assumed transferee's physique. The graph information is set in the memory 10b or the like. The target value generation unit 11 outputs the generated displacement target value X ref of the second actuator 7 to the control unit 12.

制御部１２は、例えば、目標値生成部１１から出力される第２アクチュエータ７の変位目標値Ｘｒｅｆと、変位センサ９から出力される第２アクチュエータ７の変位量Ｘと、に基づいて、第２アクチュエータ７のフィードバック制御を行う。制御部１２は、第２アクチュエータ７の変位目標値Ｘｒｅｆに変位センサ９から出力される第２アクチュエータ７の変位量Ｘを追従させるように、第２アクチュエータ７に対するトルク指令値を生成する。制御部１２は、生成したトルク指令値を第２アクチュエータ７に対して出力する。 For example, based on the displacement target value X ref of the second actuator 7 output from the target value generation unit 11 and the displacement amount X of the second actuator 7 output from the displacement sensor 9, the control unit 12 2 Perform feedback control of the actuator 7. The control unit 12 generates a torque command value for the second actuator 7 so that the displacement amount X of the second actuator 7 output from the displacement sensor 9 follows the target displacement value X ref of the second actuator 7. The control unit 12 outputs the generated torque command value to the second actuator 7.

図５は、本実施形態に係る移乗装置の制御方法のフローを示すフローチャートである。
例えば、台車部６を車椅子やベッドなどで端座位の被移乗者に接近させ、保持具２の胴体保持部２１を被移乗者の胴体前面に接触させ、大腿保持部２２を大腿に接触させることで、乗り込み姿勢の被移乗者を保持具２で保持する（図６）。
制御装置１０は、第１アクチュエータ５を制御してアーム３を搖動させる（ステップＳ１０１）。角度センサ８は、アーム３の搖動角を検出し、制御装置１０に出力する。 FIG. 5 is a flowchart showing a flow of the control method of the transfer apparatus according to the present embodiment.
For example, the carriage unit 6 is brought close to the transferee in the end sitting position with a wheelchair or a bed, the body holding part 21 of the holder 2 is brought into contact with the front face of the transferee, and the thigh holding part 22 is brought into contact with the thigh. Thus, the transferred person in the boarding posture is held by the holder 2 (FIG. 6).
The control device 10 controls the first actuator 5 to swing the arm 3 (step S101). The angle sensor 8 detects the swing angle of the arm 3 and outputs it to the control device 10.

制御装置１０の目標値生成部１１は、角度センサ８から出力されるアーム３の搖動角θと、アーム３の搖動角θと第２アクチュエータ７の変位目標値Ｘｒｅｆとのグラフ情報と、に基づいて、第２アクチュエータ７の変位目標値Ｘｒｅｆを生成し、制御部１２に出力する（ステップＳ１０２）。 The target value generation unit 11 of the control device 10 includes the peristaltic angle θ of the arm 3 output from the angle sensor 8, and graph information of the peristaltic angle θ of the arm 3 and the displacement target value X ref of the second actuator 7. Based on this, a displacement target value X ref for the second actuator 7 is generated and output to the control unit 12 (step S102).

制御装置１０の制御部１２は、目標値生成部１１から出力される第２アクチュエータ７の変位目標値Ｘｒｅｆと、変位センサ９から出力される第２アクチュエータ７の変位量Ｘと、に基づいて、第２アクチュエータ７のフィードバック制御を行う（ステップＳ１０３）。 The control unit 12 of the control device 10 is based on the displacement target value X ref of the second actuator 7 output from the target value generation unit 11 and the displacement amount X of the second actuator 7 output from the displacement sensor 9. Then, feedback control of the second actuator 7 is performed (step S103).

上述の制御を行うことで、アーム３の搖動角θが増加するに従がって、第２アクチュエータ７が伸長し変位量Ｘが増加することとなる。換言すると、図７に示す如く、アーム３の搖動角θが増加するに従がって、持上げ姿勢の被移乗者の胴体及び大腿に沿うように、胴体保持部２１と大腿保持部２２とが離間しその搖動角が増加することとなる。したがって、例えば、アーム３が搖動し、被移乗者が保持具２の胴体保持部２１から摺り落ちた場合でも、被移乗者の胴体及び大腿を胴体保持部２１および大腿保持部２２で均等にバランスよく保持できる。このため、被移乗者の腹部に荷重が集中して被移乗者の腹部を圧迫することなく、被移乗者に不快感を与えることがない。   By performing the above-described control, the second actuator 7 extends and the displacement amount X increases as the swing angle θ of the arm 3 increases. In other words, as shown in FIG. 7, as the peristaltic angle θ of the arm 3 increases, the torso holding part 21 and the thigh holding part 22 extend along the torso and thigh of the transferred person in the lifted posture. It will separate and the peristaltic angle will increase. Therefore, for example, even when the arm 3 swings and the transferee slides down from the body holding portion 21 of the holder 2, the transferee's torso and thigh are evenly balanced by the body holding portion 21 and the thigh holding portion 22. Can hold well. For this reason, a load concentrates on a transferee's abdomen and does not press a transferee's abdomen, and does not give a discomfort to a transferee.

実施形態２
図８は、本発明の実施形態２に係る移乗装置の概略的な構成を示す図である。本発明の実施形態２に係る移乗装置２０は、第２アクチュエータ７の変位量を検出する変位センサ９の代わりに、大腿保持部２２が搖動し胴体保持部２１に対し接近する方向に作用する力を検出する力センサ１３を備えていてもよい。 Embodiment 2
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of the transfer apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the transfer device 20 according to the second embodiment of the present invention, instead of the displacement sensor 9 that detects the displacement amount of the second actuator 7, the force acting in the direction in which the thigh holding portion 22 swings and approaches the body holding portion 21. You may provide the force sensor 13 which detects this.

力センサ１３は、大腿保持部２２と胴体保持部２１との間で、第２アクチュエータ７と並列あるは直列に設けられている。力センサ１３は、荷重センサなどで構成されている。   The force sensor 13 is provided in parallel or in series with the second actuator 7 between the thigh holding part 22 and the trunk holding part 21. The force sensor 13 includes a load sensor or the like.

目標値生成部１１は、例えば、角度センサ８から出力されるアーム３の搖動角θと、予め設定されたアーム３の搖動角θと力センサ１３の目標値ｆｒｅｆとの関係を示すグラフ情報と、に基づいて、力センサ１３の目標値ｆｒｅｆを生成する（図９）。アーム３の搖動角θと力センサ１３の変位目標値ｆｒｅｆとのグラフ情報は、例えば、図１０に示す如く、アーム３の搖動角θが増加するに従がって、力センサ１３の目標値ｆｒｅｆが漸増するような情報である。 The target value generation unit 11 is, for example, graph information indicating the relationship between the peristaltic angle θ of the arm 3 output from the angle sensor 8, the preset peristaltic angle θ of the arm 3, and the target value f ref of the force sensor 13. Based on the above, the target value f ref of the force sensor 13 is generated (FIG. 9). The graph information of the swing angle θ of the arm 3 and the displacement target value f ref of the force sensor 13 is, for example, as shown in FIG. 10, as the swing angle θ of the arm 3 increases, The information is such that the value f ref increases gradually.

制御部１２は、例えば、目標値生成部１１から出力される力センサ１３の目標値ｆｒｅｆと、力センサ１３から出力される計測値ｆと、に基づいて、第２アクチュエータ７のフィードバック制御を行う。制御部１２は、力センサ１３の目標値ｆｒｅｆに力センサ１３から出力される計測値ｆを追従させるように、第２アクチュエータ７に対するトルク指令値を生成する。制御部１２は、生成したトルク指令値を第２アクチュエータ７に対して出力する。なお、制御部１２は、保持具２の大腿保持部２２が常に被移乗者の大腿に押付けられるように、力センサ１３の目標値ｆｒｅｆに力センサ１３から出力される計測値ｆを追従させて、第２アクチュエータ７に対するトルク指令値を生成する。
本実施形態２において、上記実施形態１と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。 For example, the control unit 12 performs feedback control of the second actuator 7 based on the target value f ref of the force sensor 13 output from the target value generation unit 11 and the measurement value f output from the force sensor 13. Do. The control unit 12 generates a torque command value for the second actuator 7 so that the measurement value f output from the force sensor 13 follows the target value f ref of the force sensor 13. The control unit 12 outputs the generated torque command value to the second actuator 7. The control unit 12 causes the measurement value f output from the force sensor 13 to follow the target value f ref of the force sensor 13 so that the thigh holding unit 22 of the holder 2 is always pressed against the thigh of the transferred person. Thus, a torque command value for the second actuator 7 is generated.
In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

アーム３を搖動させ、被移乗者を持上げる際に、その被移乗者の胴体と大腿との成す角度の増加量は、被移乗者の体格によって異なる。本実施形態２によれば、アーム３の搖動角が増加するに従がって、力センサ１３により検出される力が増加するように、第２アクチュエータ７による搖動を制御する。これにより、被移乗者の大腿を大腿保持部２２に対し常時、十分に接触させ保持することができるため、異なる体格の被移乗者でも、その被移乗者の腹部を圧迫することなく、被移乗者に不快感を与えることがない。   When the arm 3 is swung and the transferred person is lifted, the amount of increase of the angle formed by the transferred person's trunk and thigh varies depending on the transferred person's physique. According to the second embodiment, the peristalsis by the second actuator 7 is controlled so that the force detected by the force sensor 13 increases as the peristaltic angle of the arm 3 increases. As a result, since the thigh of the transferred person can always be sufficiently brought into contact with and held by the thigh holding part 22, even a transferred person having a different physique can transfer the transferred person without pressing the abdomen of the transferred person. No discomfort to the person.

実施形態３
図１１は、本発明の実施形態３に係る移乗装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。本実施形態３において、胴体保持部２１には、被移乗者の左右の大腿前面を個別に保持する左及び右大腿保持部２２１が設けられていてもよい。一対の第２アクチュエータ７が、胴体保持部２１に対して左及び右大腿保持部２２１を夫々搖動させる。制御装置１０は、上記実施形態１と同様に、角度センサ８により検出された搖動角に応じて、第２アクチュエータ７による搖動を独立して制御する。
本実施形態３において、上記実施形態１と同一部分に同一符号を付して詳細な説明は省略する。 Embodiment 3
FIG. 11 is a block diagram showing a schematic system configuration of the transfer apparatus according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the body holding unit 21 may be provided with left and right thigh holding units 221 that individually hold the left and right thigh front surfaces of the transferred person. The pair of second actuators 7 swing the left and right thigh holding portions 221 relative to the body holding portion 21. Similar to the first embodiment, the control device 10 independently controls the peristaltic motion by the second actuator 7 according to the peristaltic angle detected by the angle sensor 8.
In the third embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

例えば、片麻痺などにより被移乗者の左右股関節の可動域が異なる場合や左右の大腿の大きさが異なる場合がある。本実施形態３によれば、そのような場合でも、角度センサ８により検出された搖動角に応じて、被移乗者の左右差に適応するように、第２アクチュエータ７による搖動を独立して制御することができる。   For example, the movable range of the left and right hip joints of the transferred person may be different due to hemiplegia or the size of the left and right thighs may be different. According to the third embodiment, even in such a case, according to the peristaltic angle detected by the angle sensor 8, the peristalsis by the second actuator 7 is independently controlled so as to adapt to the left-right difference of the transferred person. can do.

実施形態４
図１２は、本発明の実施形態４に係る移乗装置の概略的な構成を示す図である。
本発明の実施形態４において、胴体保持部２１の下端側に、第１保持部２２３が搖動可能に連結され、第１保持部２２３の下端側に第２保持部２２４が搖動可能に連結されている。第２アクチュエータ７は、一端が胴体保持部２１に連結され、他端が第１保持部２２３に連結されている。第２アクチュエータ７が伸縮することで、胴体保持部２１に対して第１保持部２２３が搖動する。第３アクチュエータ１４は、一端が胴体保持部２１に連結され、他端が第２保持部２２４に連結されている。第３アクチュエータ１４が伸縮することで、胴体保持部２１及び第１保持部２２３に対して第２保持部２２４が搖動する。 Embodiment 4
FIG. 12 is a diagram illustrating a schematic configuration of a transfer apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
In Embodiment 4 of the present invention, the first holding part 223 is slidably connected to the lower end side of the body holding part 21, and the second holding part 224 is slidably connected to the lower end side of the first holding part 223. Yes. The second actuator 7 has one end connected to the body holding part 21 and the other end connected to the first holding part 223. As the second actuator 7 expands and contracts, the first holding portion 223 swings with respect to the body holding portion 21. The third actuator 14 has one end connected to the body holding part 21 and the other end connected to the second holding part 224. As the third actuator 14 expands and contracts, the second holding portion 224 swings relative to the body holding portion 21 and the first holding portion 223.

なお、第３アクチュエータ１４は、一端が第１保持部２２３に連結され、他端が第２保持部２２４に連結されていてもよい。第３アクチュエータ１４が伸縮することで、第１保持部２２３に対して第２保持部２２４が搖動する。第１保持部２２３と第２保持部２２４にプーリー２２５を設け、第１保持部２２３のプーリー２２５と第２保持部２２４のプーリー２２５とをベルト２２６で連結してもよい（図１３）。第３アクチュエータ１４はベルト２２６を駆動することで、第１保持部２２３に対して第２保持部２２４が搖動させる。同様に、胴体保持部２１と第１保持部２２３にプーリー２２５を設け、胴体保持部２１のプーリー２２５と第２保持部２２４のプーリー２２５とをベルト２２６で連結してもよい。第２アクチュエータ７はベルト２２６を駆動することで、胴体保持部２１に対して第１保持部２２３を搖動させる。
本実施形態４において、上記実施形態１と同一部分に同一符号を付して詳細な説明は省略する。 The third actuator 14 may have one end connected to the first holding unit 223 and the other end connected to the second holding unit 224. As the third actuator 14 expands and contracts, the second holding portion 224 swings with respect to the first holding portion 223. The pulley 225 may be provided in the 1st holding | maintenance part 223 and the 2nd holding | maintenance part 224, and the pulley 225 of the 1st holding | maintenance part 223 and the pulley 225 of the 2nd holding | maintenance part 224 may be connected with the belt 226 (FIG. 13). The third actuator 14 drives the belt 226 so that the second holding unit 224 swings relative to the first holding unit 223. Similarly, a pulley 225 may be provided in the body holding unit 21 and the first holding unit 223, and the pulley 225 of the body holding unit 21 and the pulley 225 of the second holding unit 224 may be connected by a belt 226. The second actuator 7 drives the belt 226 to swing the first holding unit 223 relative to the body holding unit 21.
In the fourth embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施形態４によれば、被移乗者の大腿の前面を保持する大腿保持部２２を分割し、複数の保持部で保持することで、例えば、被移乗者の摺り落ちの程度や被移乗者の体格に合わせて、各保持部を極め細やかに動作させ最適な保持面を形成することができる。したがって、被移乗者の腹部に対する負荷をより軽減できる。   According to the fourth embodiment, the thigh holding part 22 that holds the front face of the transferee's thigh is divided and held by a plurality of holding parts. According to the physique, each holding part can be operated very finely to form an optimum holding surface. Therefore, the load on the abdomen of the transferred person can be further reduced.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
上記実施形態において、大腿保持部２３において、被移乗者の大腿と接触する部分が、大腿の外形状に対応して凹形状２３１に形成されていてもよい（図１４）。これにより、被移乗者の大腿に印加される面圧が低減されるため、より被移乗者に不快感を与え難くなる。また、大腿保持部２３の凹形状２３１に被移乗者の大腿が嵌る為、被移乗者の持上げ時に大腿が大腿保持部２３からずれ難く、保持姿勢が安定する。
上記実施形態を任意に組み合わせることができる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
In the said embodiment, the part which contacts a transferee's thigh in the thigh holding | maintenance part 23 may be formed in the concave shape 231 corresponding to the outer shape of a thigh (FIG. 14). As a result, the surface pressure applied to the thigh of the transferred person is reduced, so that the transferred person is less likely to feel uncomfortable. Further, since the thigh of the transferred person fits into the concave shape 231 of the thigh holding part 23, the thigh is not easily displaced from the thigh holding part 23 when the transferred person is lifted, and the holding posture is stabilized.
The above embodiments can be arbitrarily combined.

１ 移乗装置、２ 保持具、３ アーム、４ アーム支柱部、５ 第１アクチュエータ、６ 台車部、７ 第２アクチュエータ、８ 角度センサ、９ 変位センサ、１０ 制御装置、１１ 目標値生成部、１２ 制御部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transfer apparatus, 2 holding fixture, 3 arm, 4 arm support | pillar part, 5 1st actuator, 6 dolly part, 7 2nd actuator, 8 angle sensor, 9 displacement sensor, 10 control apparatus, 11 target value generation part, 12 control Part

Claims (7)

被移乗者の胴体前面を保持する胴体保持手段と、前記胴体保持手段の下端側に搖動可能に連結され前記被移乗者の大腿前面を保持する大腿保持手段と、を有する保持具と、
前記保持具の上端側に連結され、前記被移乗者の持上げ時には搖動することで、前記胴体保持手段の下端側が上端側よりも多く上方に移動するように、前記保持具を移動させるアームと、
前記アームの搖動角を検出する角度検出手段と、
前記胴体保持手段に対して前記大腿保持手段を搖動させる駆動手段と、
前記角度検出手段により検出された搖動角に応じて、前記駆動手段による搖動を制御する制御手段と、
を備える、ことを特徴とする移乗装置。 A holder having a body holding means for holding the front of the body of the transferee, and a thigh holding means that is slidably connected to a lower end side of the body holding means and holds the front of the thigh of the transferee;
An arm that is connected to the upper end side of the holder, and that moves the holder so that the lower end side of the torso holding means moves more than the upper end side by swinging when the transferee is lifted;
An angle detection means for detecting a swing angle of the arm;
Drive means for swinging the thigh holding means relative to the torso holding means;
Control means for controlling peristalsis by the drive means according to the peristaltic angle detected by the angle detection means;
A transfer apparatus comprising: 請求項１記載の移乗装置であって、
前記制御手段は、前記角度検出手段により検出された搖動角が増加するに従がって、前記胴体保持手段と前記大腿保持手段とが離間しその成す搖動角が増加するように、前記駆動手段による搖動を制御する、ことを特徴とする移乗装置。 The transfer device according to claim 1,
The control means is configured to increase the peristaltic angle formed by the body holding means and the thigh holding means as the peristaltic angle detected by the angle detecting means increases. A transfer device, characterized by controlling peristalsis caused by. 請求項１記載の移乗装置であって、
前記大腿保持手段が搖動し前記胴体保持手段に対し接近する方向に作用する力を検出する力検出手段と、
前記制御手段は、前記角度検出手段により検出された搖動角が増加するに従がって、前記力検出手段により検出される力が増加するように、前記駆動手段による搖動を制御する、ことを特徴とする移乗装置。 The transfer device according to claim 1,
Force detecting means for detecting a force acting in a direction in which the thigh holding means swings and approaches the body holding means;
The control means controls the peristalsis by the driving means so that the force detected by the force detecting means increases as the peristaltic angle detected by the angle detecting means increases. Characteristic transfer device. 請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の移乗装置であって、
前記大腿保持手段は、前記被移乗者の左右の大腿前面を個別に保持する左及び右大腿保持部を有しており、
前記胴体保持手段に対して前記左及び右大腿保持部を夫々搖動させる一対の前記駆動手段を備え、
前記制御手段は、前記角度検出手段により検出された搖動角に応じて、前記各駆動手段による搖動を独立して制御する、
ことを特徴とする移乗装置。 The transfer device according to any one of claims 1 to 3,
The thigh holding means has left and right thigh holding portions that individually hold the left and right thigh front surfaces of the transferred person,
A pair of the driving means for respectively swinging the left and right thigh holding portions with respect to the body holding means;
The control means controls the peristalsis by each driving means independently according to the peristaltic angle detected by the angle detection means.
A transfer device characterized by that. 請求項１乃至４のうちいずれか１項記載の移乗装置であって、
前記大腿保持手段において、前記被移乗者の大腿と接触する部分が凹形状に形成されている、
ことを特徴とする移乗装置。 The transfer device according to any one of claims 1 to 4,
In the thigh holding means, a portion that contacts the thigh of the transferred person is formed in a concave shape,
A transfer device characterized by that. 請求項１乃至５のうちいずれか１項記載の移乗装置であって、
前記大腿保持手段は、前記胴体保持手段の下端側に搖動可能に連結された第１保持部と、該第１保持部の下端側に搖動可能に連結された第２保持部と、を有する、
ことを特徴とする移乗装置。 The transfer device according to any one of claims 1 to 5,
The thigh holding means has a first holding part slidably connected to the lower end side of the body holding means, and a second holding part slidably connected to the lower end side of the first holding part,
A transfer device characterized by that. 被移乗者の胴体前面を保持する胴体保持手段と、前記胴体保持手段の下端側に搖動可能に連結され前記被移乗者の大腿前面を保持する大腿保持手段と、を有する保持具と、
前記保持具の上端側に連結され、前記被移乗者の持上げ時には搖動することで、前記胴体保持手段の下端側が上端側よりも多く上方に移動するように、前記保持具を移動させるアームと、
前記胴体保持手段に対して前記大腿保持手段を搖動させる駆動手段と、を備える移乗装置の制御方法であって、
前記アームの搖動角を検出するステップと、
前記検出された搖動角に応じて、前記駆動手段による搖動を制御するステップと、
を含む、ことを特徴とする移乗装置の制御方法。 A holder having a body holding means for holding the front of the body of the transferee, and a thigh holding means that is slidably connected to a lower end side of the body holding means and holds the front of the thigh of the transferee;
An arm that is connected to the upper end side of the holder, and that moves the holder so that the lower end side of the torso holding means moves more than the upper end side by swinging when the transferee is lifted;
And a driving means for swinging the thigh holding means with respect to the trunk holding means,
Detecting a swing angle of the arm;
Controlling the peristaltic motion by the driving means according to the detected peristaltic angle;
A control method for a transfer apparatus, comprising:
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