JP6480564B2 - 検出装置及び介助ロボット - Google Patents

Description

本発明は、インクリメンタルエンコーダを用いて移動部材の状態を検出する検出装置及びその検出装置を備える介助ロボットに関するものである。

インクリメンタルエンコーダを用いて移動部材の位置制御を行う場合には、原点からのカウント値の累積値を用いることが知られている。そして、特許文献１には、原点位置を確実に検出するために、移動部材が原点に位置する場合に、インクリメンタルエンコーダのカウント値をクリアすること（原点復帰動作）が記載されている。また、原点復帰動作によって、検出値の累積誤差の発生を防止することができるとされている。

特開平８−２９２０６７号公報

しかし、原点復帰動作は、移動部材を現在位置から原点に移動させる必要があるため、現在位置が原点から離れている場合には、原点復帰動作に時間を要することがある。

本発明は、移動部材の原点位置などの移動部材の状態を短時間で検出できる検出装置、及び、検出装置を備える介助ロボットを提供することを目的とする。

検出装置は、基準部材と、前記基準部材に対して相対移動する移動部材と、前記基準部材に対して前記移動部材が所定量を相対移動する毎にカウント値を増減するインクリメンタルエンコーダと、前記インクリメンタルエンコーダの前記カウント値に基づいて、前記基準部材と前記移動部材との相対移動を駆動する駆動源と、前記基準部材と前記移動部材の一方に配置され、隣り合うスリットの離間距離及び前記スリット自身の隙間幅の少なくとも一方を複数種に形成される複数のスリットを備えるドッグと、前記基準部材と前記移動部材の他方に配置され、前記スリットの有無を検出するセンサと、前記基準部材に対して前記移動部材が相対移動する場合に、前記センサの検出結果に基づいて、前記隣り合うスリットの離間距離又は前記スリット自身の隙間幅に対応するカウント開始位置及びカウント終了位置を取得するカウント位置取得部と、前記基準部材に対して前記移動部材が相対移動する場合に前記センサの検出結果と前記カウント値に基づいて前記隣り合うスリットの間又は前記スリット自身の隙間における前記カウント開始位置から前記カウント終了位置までの前記カウント値の増減数を取得し、取得した前記カウント値の増減数に基づいて前記移動部材の状態を検出する状態検出部とを備える。

検出装置によれば、ドッグは複数のスリットを備えており、隣り合うスリットの離間距離が複数種に設定される、スリット自身の隙間幅が複数種に設定される、若しくは、隣り合うスリットの離間距離及びスリット自身の隙間幅の両者が複数種に設定される。カウント位置取得部により取得されるカウント開始位置からカウント終了位置までの間隔は、複数種存在することになる。そのため、状態検出部により取得されるカウント値の増減数は、隣り合うスリットの離間距離が複数種に設定される、若しくは、スリット自身の隙間幅に対応する数となる。従って、移動部材が基準部材に対して僅かに移動するだけで、移動部材の状態を短時間で検出できる。

また、第一の介助ロボットは、基台と、前記基台に対して昇降する昇降部と、前記基台と前記昇降部とを連結し、相対移動する複数のアーム部材により構成される昇降アームと、被介助者の体の一部を保持し、前記昇降部に配置される保持部と、上述した検出装置とを備え、前記基準部材及び前記移動部材は、前記昇降アームにおける相対移動する前記複数のアーム部材である。第一の介助ロボットによれば、昇降アームにおける相対移動する複数のアーム部材の状態の検出が短時間で可能となる。

また、第二の介助ロボットは、基台と、前記基台に対して昇降する昇降部と、前記基台と前記昇降部とを連結する昇降アームと、被介助者の体の一部を保持し、前記昇降部に対して前後動する保持部と、上述した検出装置と、を備え、前記基準部材及び前記移動部材は、前記昇降部及び前記保持部である。第二の介助ロボットによれば、昇降部に対する保持部の状態の検出が短時間で可能となる。

第一実施形態の検出装置の構成図である。 図１の検出装置を上方から見た図である。 図１の３−３断面図である。 第一実施形態の検出装置の構成図であって、移動部材が基準部材に対して移動した状態の図である。 図１の検出装置を構成するドッグの拡大図である。 図１の検出装置を構成する他の形態のドッグの拡大図である。 図１の検出装置の機能ブロック図である。 移動部材が基準部材に対して一方側へ移動する場合のセンサの検出結果である。 移動部材が基準部材に対して他方側へ移動する場合のセンサの検出結果である。 図７の制御装置を構成するカウント位置取得部及びカウント値の増減数取得部により得られる情報である。 図７の制御装置の関係データ記憶部に記憶される関係データである。 第二実施形態の検出装置の機能ブロック図である。 第三実施形態の検出装置の機能ブロック図である。 第四実施形態の検出装置の構成図である。 第四実施形態の検出装置の機能ブロック図である。 第五実施形態の介助ロボットの座位姿勢の側面図である。 介助ロボットの起立姿勢の側面図である。 介助ロボットの内部構造図であって、左右方向中央部の断面図である。図１９の１８−１８断面図に相当する。 図１７の右側（進行方向後側）から見た図である。 図１８の前後動アクチュエータを含む部分の拡大図である。

＜１．第一実施形態＞
（１−１．検出装置１の構成）
第一実施形態の検出装置１の構成について、図１−図４を参照して説明する。検出装置１は、基準部材１１、移動部材１２、駆動機構１３、駆動源１４、インクリメンタルエンコーダ１５（以下、エンコーダと称する）、ドッグ１６、センサ１７及び制御装置１８を備える。

基準部材１１は、長尺状に形成され、固定される部材である。移動部材１２は、長尺状に形成され、基準部材１１に対して長手方向に相対移動する。移動部材１２が、基準部材１１に対して、図１に示す位置と図４に示す位置とに移動可能となる。本実施形態においては、移動部材１２は、基準部材１１に対して直動する場合を例にあげるが、湾曲した軌道などの任意の軌道に沿って相対移動するようにしてもよい。また、基準部材１１及び移動部材１２は、相互に移動をガイドするためのレール及びガイド部材（図示せず）を備える。

駆動機構１３は、基準部材１１と移動部材１２の相対移動を駆動するための機構である。本実施形態においては、駆動機構１３は、ねじ機構を採用する。すなわち、駆動機構１３は、ねじ部１３＿１と、当該ねじ部１３＿１に螺合するナット部１３＿２とを備える。ねじ部１３＿１は、基準部材１１に回転可能に支持され、ナット部１３＿２は、移動部材１２に固定される。なお、ねじ部１３＿１とナット部１３＿２の取付対象は、上記と逆にしてもよい。

駆動源１４は、駆動機構１３を動作することによって、基準部材１１と移動部材１２との相対移動を駆動する。本実施形態においては、駆動源１４は、ねじ部１３＿１を回転するモータである。

エンコーダ１５は、基準部材１１に対して移動部材１２が所定量を相対移動する毎に、カウント値を増減する。本実施形態においては、エンコーダ１５は、駆動源１４であるモータの所定の回転角度毎にカウント値を増減する。つまり、エンコーダ１５は、移動部材１２が基準部材１１に対して一方へ移動する場合にカウント値を増加させ、他方へ移動する場合にカウント値を減少させる。例えば、図１において、移動部材１２が基準部材１１に対して左側へ移動する場合にカウント値が増加し、右側へ移動する場合にカウント値が減少する。つまり、図１に示す位置におけるカウント値が最大値となり、図４に示す位置におけるカウント値が最小値である原点となる。

ドッグ１６は、移動部材１２に固定され、移動部材１２の長手方向に沿って複数のスリットＳを備える。複数のスリットＳは、隣り合うスリットＳの離間距離を複数種に形成される。本実施形態においては、隣り合うスリットＳの離間距離は、移動部材１２の相対移動方向の一方（図１の左側）に向かって大きくなるように形成される。

センサ１７は、基準部材１１に固定され、ドッグ１６のスリットＳの有無を検出する。詳細には、センサ１７は、ドッグ１６が移動する際にセンサ１７に対向する位置にスリットＳが存在するか否かを検出する。つまり、センサ１７は、スリットＳが存在する状態からスリットＳが存在しない状態へ移動したことを検出でき、且つ、スリットＳが存在しない状態からスリットＳが存在する状態へ移動したことを検出できる。本実施形態においては、センサ１７は、スリットＳが存在する場合にＯＦＦ信号を出力し、スリットＳが存在しない場合にＯＮ信号を出力するものとする。

制御装置１８は、原点を基準としたエンコーダ１５の累積カウント値に基づいて、駆動源１４であるモータを制御する。制御装置１８は、移動部材１２の目標位置が入力された場合には、エンコーダ１５の実際の累積カウント値が目標位置に対応する累積カウント値になるように駆動源１４を制御する。

さらに、制御装置１８は、センサ１７の検出結果に基づいて、駆動源１４を制御する。本実施形態においては、制御装置１８は、センサ１７の検出結果に基づいて、原点を設定する。つまり、制御装置１８は、設定された原点及びエンコーダ１５のカウント値に基づいて、駆動源１４を制御する。制御装置１８の詳細は、後述する。

（１−２．スリットＳの詳細構成）
次に、スリットＳの詳細構成について、図５を参照して説明する。図５に示すように、ドッグ１６は、複数のスリットＳを備える。ドッグ１６の一端から他端側に行くに従って、隣り合うスリットＳの離間距離Ｌが大きくなる。隣り合うスリットＳ１，Ｓ２の離間距離、スリットＳ２，Ｓ３の離間距離、スリットＳ３，Ｓ４の離間距離は、順にＬ１，Ｌ２，Ｌ３である。

また、各スリットＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の一方の縁（右縁）は、Ｐａ１，Ｐａ２，Ｐａ３，Ｐａ４であり、各スリットＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の他方の縁（左縁）は、Ｐｂ１，Ｐｂ２，Ｐｂ３，Ｐｂ４である。

なお、隣り合うスリットＳ１−Ｓ４の離間距離Ｌ１−Ｌ３は、各スリットＳ１−Ｓ４の中央の位置を基準とする。その他に、隣り合うスリットＳ１−Ｓ４の離間距離Ｌ１−Ｌ３の基準は、各スリットＳ１−Ｓ４の右縁としてもよいし、左縁としてもよい。また、隣り合うスリットＳ１−Ｓ４の離間距離Ｌ１−Ｌ３は、スリットＳ１−Ｓ４が存在しない部分の距離としてもよい。

スリットＳの他の形態について、図６を参照して説明する。図６に示すように、ドッグ１６は、複数のスリットＳ１１−Ｓ１４を備えるようにしてもよい。ドッグ１６の右端から左側に行くに従って、スリットＳ自身の隙間幅Ｗが大きくなる。スリットＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４の隙間幅は、順にＷ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１４である。さらに、隣り合うスリットＳのうち、スリットＳが存在しない部分の距離は、全て同一である。この場合、各スリットＳ１１−Ｓ１４の中央の位置を基準とした場合に、隣り合うスリットＳ１１−Ｓ１４の離間距離Ｌ１１−Ｌ１３は、ドッグ１６の一端から他端側に行くに従って大きくなる。

また、各スリットＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４の一方の縁（右縁）は、Ｐａ１，Ｐａ２，Ｐａ３，Ｐａ４であり、各スリットＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４の他方の縁（左縁）は、Ｐｂ１，Ｐｂ２，Ｐｂ３，Ｐｂ４である。例えば、Ｐｂ１１とＰａ１２の距離と、Ｐｂ１２とＰａ１３の距離とは、同一である。

（１−３．制御装置１８の詳細構成）
次に、制御装置１８の詳細構成について、図５、図７−図１１を参照して説明する。ここで、スリットＳは、図５に示す構成の場合とする。ただし、適宜、図６に示す構成のスリットＳの場合について付記する。

図７に示すように、制御装置１８は、制御部２０、カウント位置取得部３０及び状態検出部４０を備える。制御部２０は、設定された原点を基準としたエンコーダ１５の累積カウント値に基づいて、駆動源１４であるモータを制御する。制御装置１８は、移動部材１２の目標位置が入力された場合には、エンコーダ１５の実際の累積カウント値が目標位置に対応する累積カウント値になるように駆動源１４を制御する。

カウント位置取得部３０は、基準部材１１に対して移動部材１２が相対移動する場合に、センサ１７の検出結果に基づいて、隣り合うスリットＳの離間距離Ｌに対応するカウント開始位置Ｐｓ及びカウント終了位置Ｐｅを取得する。ここで、カウント開始位置Ｐｓは、スリットＳが存在しない状態からスリットＳが存在する状態に変化した位置として、カウント終了位置Ｐｅは、カウント開始位置ＰｓのスリットＳが存在しない状態から次のスリットＳが存在する状態に変化した位置である。ただし、上記のカウント開始位置Ｐｓ及びカウント終了位置Ｐｅは一例であり、所定の２点間の距離を取得することができれば、他の態様としてもよい。例えば、カウント開始位置Ｐｓ及びカウント終了位置Ｐｅは、上記を逆にした状態の変化位置としてもよいし、スリットＳの一方の縁（右端）をカウント開始位置Ｐｓとし、次のスリットＳの一方の縁（右端）をカウント終了位置Ｐｅとしてもよい。

移動部材１２が右側へ移動する場合、すなわち図１の状態から図４の状態へ移動する場合には、図５及び図８に示すように、センサ１７は、時間経過に伴って、スリットＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の順に検出する。図８は、左側に行くほど時間が経過する図である。センサ１７は、スリットＳが存在する位置のときにＯＮを出力し、スリットＳが存在しない位置のときにＯＦＦを出力する。

センサ１７に対向する位置がスリットＳ１からスリットＳ２に移動する場合、図１０の上段に示すように、カウント開始位置ＰｓはＰａ１となり、カウント終了位置ＰｅはＰａ２となる。このときのカウント開始位置ＰｓであるＰａ１とカウント終了位置ＰｅであるＰａ２との離間距離は、スリットＳ１，Ｓ２の離間距離Ｌ１に対応する。移動部材１２がさらに右側へ移動するとき、カウント開始位置ＰｓはＰａ２となり、カウント終了位置ＰｅはＰａ３となる。このときのカウント開始位置ＰｓであるＰａ２とカウント終了位置ＰｅであるＰａ３との離間距離は、スリットＳ２，Ｓ３の離間距離Ｌ２に対応する。

一方、移動部材１２が左側へ移動する場合、すなわち図４の状態から図１の状態へ移動する場合には、図５及び図９に示すように、センサ１７は、時間経過に伴って、スリットＳ４，Ｓ３，Ｓ２，Ｓ１の順に検出する。図９は、右側に行くほど時間が経過する図である。

センサ１７に対向する位置がスリットＳ４からスリットＳ３に移動する場合、図１０の下段に示すように、カウント開始位置ＰｓはＰｂ４となり、カウント終了位置ＰｅはＰｂ３となる。このときのカウント開始位置ＰｓであるＰｂ４とカウント終了位置ＰｅであるＰｂ３との離間距離は、スリットＳ４，Ｓ３の離間距離Ｌ３に対応する。移動部材１２がさらに左側へ移動するとき、カウント開始位置ＰｓはＰｂ３となり、カウント終了位置ＰｅはＰｂ２となる。このときのカウント開始位置ＰｓであるＰｂ３とカウント終了位置ＰｅであるＰｂ２との離間距離は、スリットＳ３，Ｓ２の離間距離Ｌ２に対応する。

状態検出部４０は、カウント開始位置Ｐｓ、カウント終了位置Ｐｅ及びエンコーダ１５のカウント値に基づいて、移動部材１２の状態を検出する。本実施形態においては、状態検出部４０は、移動部材１２の現在位置を検出し、原点を設定する。状態検出部４０は、カウント値の増減数取得部４１、カウント値−位置関係データ記憶部４２（以下、関係データ記憶部と称する）、現在位置検出部４３、及び、原点設定部４４を備える。

カウント値の増減数取得部４１は、カウント開始位置Ｐｓからカウント終了位置Ｐｅまでのカウント値の増減数を取得する。移動部材１２が図１の右側へ移動する場合に、カウント開始位置ＰｓがＰａ１であり、カウント終了位置ＰｅがＰａ２であるとき、図８及び図１０に示すように、カウント値はＮ１の増加となる。移動部材１２が図１の右側へ移動する場合における他のカウント値の増減数は、図８及び図１０に示すとおりである。

また、移動部材１２が図１の左側へ移動する場合に、カウント開始位置ＰｓがＰｂ４であり、カウント終了位置ＰｅがＰｂ３であるとき、図９及び図１０に示すように、カウント値はＮ３の減少となる。移動部材１２が図１の左側へ移動する場合における他のカウント値の増減数は、図９及び図１０に示すとおりである。

関係データ記憶部４２は、予め設定されたカウント数−位置関係データ（以下、関係データを称する）を記憶する。関係データは、図１１に示すように、隣り合うスリットＳの離間距離Ｌに対応するカウント値の増減数と、移動部材１２の基準部材１１に対する相対位置と、当該位置に対応する累積カウント値との関係が設定されるデータである。

例えば、図８及び図１１に示すように、カウント開始位置ＰｓがＰａ１であり、カウント終了位置ＰｅがＰａ２であるときに、さらにセンサ１７がカウント終了位置ＰｅとしてのＰａ２に位置するときの移動部材１２の現在位置はＰ１１となる。図９及び図１１に示すように、カウント開始位置ＰｓがＰｂ４であり、カウント終了位置ＰｅがＰｂ３であるときに、さらにセンサ１７がカウント終了位置ＰｅとしてのＰｂ３に位置するときの移動部材１２の現在位置はＰ２３となる。

関係データに含まれる累積カウント値とは、原点を基準とした場合の現在の移動部材１２の位置に対応するエンコーダ１５の累積カウント値である。図１１に示すように、例えば、現在位置Ｐ１２に対応する累積カウント値は、ＮＡ１２である。

ここで、ドッグ１６が図６に示すスリットＳ１１−Ｓ１４を備える場合には、関係データにおけるカウント値の増減数が、スリットＳ自身の隙間幅に対応する値となる。図６に示すように、スリットＳ自身の隙間幅は、それぞれ異なる。さらに、隣り合うスリットＳの離間距離は同一である。従って、カウント開始位置ＰｓがＰａ１であり、カウント終了位置ＰｅがＰａ２であるときに、カウント値の増減数は、当該スリットＳ自身の隙間幅と隣り合うスリットＳの離間距離の合計に対応する値となる。関係データに含まれる現在位置及び累積カウント値は、実質的に上記同様である。

現在位置検出部４３は、カウント値の増減数取得部４１により取得されたカウント値の増減数と、関係データ記憶部４２に記憶される関係データとに基づいて、現在位置を検出（又は算出）する。例えば、図１１に示すように、カウント値の増減数がＮ２であるとき、移動部材１２の現在位置は、Ｐ１２となる。つまり、図８に示すように、センサ１７がカウント終了位置ＰｅであるＰａ３を検出するとき、移動部材１２の現在位置は、Ｐ１２となる。

原点設定部４４は、現在位置検出部４３により検出された現在位置に基づいて、制御部２０に対して累積カウント値の原点を設定する。例えば現在位置がＰ１２である場合、図１１に示すように、原点設定部４４は、現在の累積カウント値をＮＡ１２として、制御部２０に対して設定する。つまり、原点設定部４４は、エンコーダ１５の現在の累積カウント値からＮＡ１２だけ減少させた位置を原点と設定する。

（１−４．検出装置１の動作）
次に、検出装置１の動作を説明する。検出装置１は、最初に原点の設定を行う。そこで、制御部２０が駆動源１４を制御して、移動部材１２を動作させる。このとき、移動部材１２が動作する方向は図１の右側でも左側でもよい。

移動部材１２の動作に伴って、カウント位置取得部３０がカウント開始位置Ｐｓを取得する。そうすると、カウント値の増減数取得部４１が、エンコーダ１５のカウント値のカウントを開始する。ここで、移動部材１２の動作を開始してからセンサ１７がカウント開始位置Ｐｓを検出するまでの移動部材１２の移動量は、隣り合うスリットＳの離間距離の最大値以下である。そのため、センサ１７は、移動部材１２の僅かな移動によってカウント開始位置Ｐｓに到達する。

続いて、移動部材１２がさらに動作することに伴って、カウント位置取得部３０がカウント終了位置Ｐｅを取得する。このとき、カウント値の増減数取得部４１が、カウント開始位置Ｐｓからカウント終了位置Ｐｅまでのカウント値の増減数を取得する。そうすると、現在位置検出部４３が、取得したカウント値の増減数と関係データとに基づいて、移動部材１２の現在位置を検出（又は算出）する。そして、原点設定部４４が、移動部材１２の現在位置に基づいて、原点を設定する。その後、制御部２０は、原点設定部４４により設定された原点を基準としたときのエンコーダ１５の累積カウント値に基づいて、駆動源１４を制御する。なお、エンコーダ１５がさらに回転原点を有していて、制御部２０は、エンコーダ１５の回転原点、エンコーダ１５の累積カウント値に基づいて、駆動源１４であるモータを制御するようにしてもよい。

＜２．第二実施形態＞
第二実施形態の検出装置２について、図１２を参照して説明する。本実施形態の検出装置２のうち第一実施形態の検出装置１の構成と同一構成については、同一符号を付す。検出装置２の制御装置２８は、制御部２０、カウント位置取得部３０及び状態検出部５０を備える。状態検出部５０は、カウント値の増減数取得部４１、関係データ記憶部５２、現在位置検出部４３、制御位置算出部５４及び比較部５５を備える。

関係データ記憶部５２は、第一実施形態の関係データのうちカウント値の増減数と現在位置との関係データを記憶する。本実施形態においては、関係データは、累積カウント値を含まない。制御位置算出部５４は、エンコーダ１５の累積カウント値を取得し、当該累積カウント値に基づいて制御部２０により制御される現在の制御位置を算出する。エンコーダ１５の累積カウント値は、移動部材１２の位置の原点と駆動源１４の制御に用いられるカウント値とに基づいて得られる。つまり、累積カウント値は、原点のカウント値をゼロとして、エンコーダ１５のカウント値を増減することにより得られる。

比較部５５は、制御位置算出部５４により算出される現在の移動部材１２の位置である制御位置と、現在位置検出部４３により検出（又は算出）される現在の移動部材１２の位置である推定位置とを比較する。比較部５５は、制御位置と推定位置との相違量を算出する。

なお、比較部５５により算出される相違量が所定値より大きい場合には、比較部５５は、制御部２０による制御処理を停止してもよいし、そのことを表示画面に表示してもよいし、警告案内してもよい。

＜３．第三実施形態＞
第三実施形態の検出装置３について、図１３を参照して説明する。本実施形態の検出装置３のうち第一実施形態の検出装置１の構成と同一構成については、同一符号を付す。検出装置３の制御装置３８は、制御部６０、カウント位置取得部３０及び状態検出部４０を備える。すなわち、検出装置３は、第一実施形態の検出装置１に対して、制御部６０のみ相違する。

制御部６０は、現在位置検出部４３により検出（算出）された現在位置、及び、原点設定部４４により設定された原点に基づいて、駆動源１４を制御する。すなわち、制御部６０は、エンコーダ１５により検出される累積カウント値に基づいて駆動源１４を制御するのではなく、スリットＳを用いて得られたカウント値の増減数に基づいて現在位置を検出し、検出された現在位置に基づいて駆動源１４を制御する。すなわち、制御部６０は、スリットＳ及びエンコーダ１５を用いて絶対位置制御のような制御を行う。

＜４．第四実施形態＞
第四実施形態の検出装置４については、図１４及び図１５を参照して説明する。本実施形態の検出装置３のうち第一実施形態の検出装置１又は第二実施形態の検出装置２の構成と同一構成については、同一符号を付す。

検出装置４は、図１４に示すように、第一ユニット７１と、第二ユニット７２とを備える。第一ユニット７１及び第二ユニット７２は、基準部材１１ａ，１１ｂ、移動部材１２ａ，１２ｂ、駆動機構１３ａ，１３ｂ、駆動源１４ａ，１４ｂ、エンコーダ１５ａ，１５ｂ、ドッグ１６ａ，１６ｂ、センサ１７ａ，１７ｂをそれぞれ備え、さらに制御装置４８を備える。ここで、基準部材１１ａ，１１ｂ、移動部材１２ａ，１２ｂ、駆動機構１３ａ，１３ｂ、駆動源１４ａ，１４ｂ、エンコーダ１５ａ，１５ｂ、ドッグ１６ａ，１６ｂ、センサ１７ａ，１７ｂは、第一実施形態の基準部材１１、移動部材１２、駆動機構１３、駆動源１４、エンコーダ１５、ドッグ１６、センサ１７に相当する。

図１５に示すように、制御装置４８は、第一ユニット７１の駆動源１４ａを制御する第一制御部８１、第二ユニット７２の駆動源１４ｂを制御する第二制御部８２、第一カウント位置取得部８３、第二カウント位置取得部８４、及び、状態検出部８５を備える。ここで、第一制御部８１及び第二制御部８２は、同期して制御される。つまり、第一ユニット７１の駆動源１４ａと第二ユニット７２の駆動源１４ｂとは、同期して駆動される。

第一カウント位置取得部８３及び第二カウント位置取得部８４は、第一実施形態のカウント位置取得部３０に相当する。ただし、第一カウント位置取得部８３は、第一ユニット７１のセンサ１７ａの検出結果に基づいて、ドッグ１６ａにおけるカウント開始位置Ｐｓ及びカウント終了位置Ｐｅを取得する。一方、第二カウント位置取得部８４は、第二ユニット７２のセンサ１７ｂの検出結果に基づいて、ドッグ１６ｂにおけるカウント開始位置Ｐｓ及びカウント終了位置Ｐｅを取得する。

状態検出部８５は、第一カウント値の増減数取得部９１、第二カウント値の増減数取得部９２及び相違量検出部９３を備える。第一カウント値の増減数取得部９１及び第二カウント値の増減数取得部９２は、第一実施形態のカウント値の増減数取得部４１に相当する。

第一カウント値の増減数取得部９１は、第一カウント位置取得部８３により得られるカウント開始位置Ｐｓからカウント終了位置Ｐｅまでの、エンコーダ１５ａのカウント値の増減数を取得する。一方、第二カウント値の増減数取得部９２は、第二カウント位置取得部８４により得られるカウント開始位置Ｐｓからカウント終了位置Ｐｅまでの、エンコーダ１５ｂのカウント値の増減数を取得する。

相違量検出部９３は、第一カウント値の増減数取得部９１により得られるカウント値と、第二カウント値の増減数取得部９２により得られるカウント値との相違量を検出する。ここで、理想状態としては、第一ユニット７１の駆動源１４ａと第二ユニット７２の駆動源１４ｂとは同期制御されるため、移動部材１２ａ，１２ｂは、基準部材１１ａ，１１ｂに対して同一位置に位置するものとする。さらに、それぞれのドッグ１６ａ，１６ｂに形成されるスリットＳも同一に形成される。従って、理想状態であれば、第一カウント値の増減数取得部９１により得られるカウント値と第二カウント値の増減数取得部９２により得られるカウント値とは、一致する。

しかし、移動部材１２ａ，１２ｂが相対的にずれている場合には、両者のカウント値は一致しない。つまり、相違量検出部９３は、両者のカウント値の相違量を検出することで、相違量が所定値より大きい場合には、移動部材１２ａ，１２ｂに大きなずれが生じていることを判定する。一方、相違量検出部９３は、両者のカウント値の相違量が所定値以下の場合には、移動部材１２ａ，１２ｂにずれがほとんど発生していないと判定する。

＜５．第五実施形態＞
（５−１．介助ロボット１００の全体構成）
本実施形態の介助ロボット１００は、上述した検出装置１，２，３，４の何れかを備える。介助ロボット１００の全体構成について、図１６及び図１７を参照して説明する。介助ロボット１００は、被介助者Ｍ１の体の一部（例えば、上半身）を支えて起立動作及び着座動作を補助する。介助ロボット１００は、基台１１０、昇降アーム１２０，１３０、昇降部１４０、保持部１５０、昇降アクチュエータ１７０，１８０、前後動アクチュエータ１９０，２００及び制御装置２２０を備える。以下の説明において、前後左右は、介助ロボット１００の進行方向を前方としたときの前後左右とする。

基台１１０は、地面又は床面に設置する部位である。基台１１０は、平面視で、後方に開口するＵ字形状に形成される。基台１１０は、４つの車輪を備え、前後進可能である。昇降アーム１２０，１３０は、基台１１０の上面のうち左右それぞれに設けられ、上方に向かって伸縮可能に設けられる。昇降アーム１２０，１３０は、上端が下端に対して前方に傾斜する方向に、直線状に伸縮する。昇降部１４０は、昇降アーム１２０，１３０の上端に設けられる。昇降アーム１２０，１３０が上下方向に伸縮することで、昇降部１４０は、基台１１０に対して昇降する。つまり、昇降部１４０は、基台１１０に対して上昇するにつれて、前方に移動する方向に直動する。

保持部１５０は、昇降部１４０の上側に位置し、昇降部１４０に支持される。保持部１５０は、昇降部１４０に対して前後動し且つ傾動する。保持部１５０は、被介助者Ｍ１の体の一部を保持する。保持部１５０は、本体フレーム１５１と、被介助者Ｍ１に応じて本体フレーム１５１に交換可能なアタッチメント１６０を備える。

昇降アクチュエータ１７０，１８０は、基台１１０に対する昇降部１４０の昇降動作の駆動を行う。昇降アクチュエータ１７０，１８０のそれぞれは、対応する昇降アーム１２０，１３０の伸縮を駆動する。つまり、昇降アクチュエータ１７０，１８０の駆動により、昇降部１４０が、基台１１０に対して図１６に示す状態から図１７に示す上昇位置且つ前進位置への動作、及び、その逆の動作を行う。昇降アクチュエータ１７０，１８０は、基台１１０及び昇降アーム１２０，１３０に亘って設けられる。

前後動アクチュエータ１９０，２００は、昇降部１４０に対する保持部１５０の前後動且つ傾動の駆動を行う。つまり、前後動アクチュエータ１９０，２００の駆動により、保持部１５０が、昇降部１４０に対して図１６に示す状態から図１７に示す前進位置且つ前傾状態への動作、及び、その逆の動作を行う。前後動アクチュエータ１９０，２００は、昇降部１４０及び保持部１５０に亘って設けられる。

制御装置２２０は、被介助者Ｍ１による操作に応じて、昇降アクチュエータ１７０，１８０、前後動アクチュエータ１９０，２００を制御する。制御装置２２０は、昇降アクチュエータ１７０，１８０の両者を同期制御しつつ、前後動アクチュエータ１９０，２００の両者を同期制御しつつ、昇降アクチュエータ１７０，１８０と前後動アクチュエータ１９０，２００の協調制御を行う。

（５−２．介助ロボット１００の内部構造）
各部のカバーを取り除いた介助ロボット１００の内部構造について、図１８−図２０を参照して説明する。基台１１０には、４つの車輪がそれぞれ設けられる。昇降アーム１２０，１３０は、第一アーム部材１２１，１３１、第二アーム部材１２２，１３２及び第三アーム部材１２３，１３３を備える。第一アーム部材１２１，１３１、第二アーム部材１２２，１３２及び第三アーム部材１２３，１３３は、直線の長尺状に形成される。第一アーム部材１２１，１３１は、基台１１０の左右フレーム１１２，１１３のそれぞれに固定される。第一アーム部材１２１，１３１は、基台１１０に対して前方に所定角度（例えば８０度）にて傾斜させて固定される。

第二アーム部材１２２，１３２は、第一アーム部材１２１，１３１に対して長手方向にスライドする。第二アーム部材１２２，１３２が収縮した際には、第二アーム部材１２２，１３２の大部分が第一アーム部材１２１，１３１に収容される。第三アーム部材１２３，１３３は、第二アーム部材１２２，１３２に対して長手方向にスライドする。第三アーム部材１２３，１３３の上端には、昇降部１４０が固定される。第三アーム部材１２３，１３３が収縮した際には、第三アーム部材１２３，１３３の大部分が第二アーム部材１２２，１３２に収容される。

昇降アクチュエータ１７０，１８０は、回転駆動源１７１，１８１、第一昇降機構１７２，１８２、第二昇降機構１７３，１８３、インクリメンタルエンコーダ１７４，１８４、ドッグ１７５，１８５、センサ１７６，１８６を備える。回転駆動源１７１，１８１は、回転駆動力を出力するモータを備える。適宜、回転駆動源１７１，１８１は、減速機構を備えるようにしてもよい。インクリメンタルエンコーダ１７４，１８４は、回転駆動源１７１，１８１の所定の回転角度毎にカウント値を増減する。

第一昇降機構１７２，１８２は、回転駆動源１７１，１８１に連結され、第一アーム部材１２１，１３１に対して第二アーム部材１２２，１３２を昇降する機構である。第一昇降機構１７２，１８２は、ねじ機構である。なお、第一昇降機構１７２，１８２は、ベルト機構を適用することもできる。第一昇降機構１７２，１８２は、回転駆動源１７１，１８１により回転駆動するねじ軸１７２ａ，１８２ａと、ナット部材１７２ｂ，１８２ｂとを備える。

本実施形態においては、ねじ軸１７２ａ，１８２ａは、第一アーム部材１２１，１３１に固定され、ナット部材１７２ｂ，１８２ｂは、第二アーム部材１２２，１３２に固定される。つまり、ねじ軸１７２ａ，１８２ａが回転駆動源１７１，１８１により回転することにより、ナット部材１７２ｂ，１８２ｂが昇降する。このようにして、第二アーム部材１２２，１３２が第一アーム部材１２１，１３１に対して昇降する。

第二昇降機構１７３，１８３は、第二アーム部材１２２，１３２に対して第三アーム部材１２３，１３３を昇降する機構である。第二昇降機構１７３，１８３は、ベルト機構である。なお、第二昇降機構１７３，１８３は、ねじ機構を適用することもできる。第二昇降機構１７３，１８３は、第二アーム部材１２２，１３２の長手方向の両端に回転可能に設けられる下プーリ１７３ａ，１８３ａ及び上プーリ１７３ｂ，１８３ｂを備える。

さらに、第二昇降機構１７３，１８３は、下プーリ１７３ａ，１８３ａ及び上プーリ１７３ｂ，１８３ｂに懸架されるベルト１７３ｃ，１８３ｃを備える。ベルト１７３ｃ，１８３ｃの一方が第一アーム部材１２１，１３１の上端連結部材１２１ａ，１３１ａに固定され、ベルト１７３ｃ，１８３ｃの他方が第三アーム部材１２３，１３３の下端連結部材１２３ａ，１３３ａに固定される。つまり、第二アーム部材１２２，１３２が第一アーム部材１２１，１３１に対して上昇すると、当該上昇動作に連動してベルト１７３ｃ，１８３ｃが回転する。当該回転動作に連動して、第三アーム部材１２３，１３３が第二アーム部材１２２，１３２に対して上昇する。第二アーム部材１２２，１３２及び第三アーム部材１２３，１３３が下降する動作は、上記動作を逆転させた動作となる。

さらに、ドッグ１７５，１８５は、第二アーム部材１２２，１３２に固定され、複数のスリットＳを備える。複数のスリットＳは、隣り合うスリットＳの離間距離を複数種に形成される。本実施形態においては、隣り合うスリットＳの離間距離は、第二アーム部材１２２，１３２の相対移動方向の一方に向かって大きくなるように形成される。センサ１７６，１８６は、ドッグ１７５，１８５のスリットＳの有無を検出する。

昇降部１４０、保持部１５０及び前後動アクチュエータ１９０，２００について、図２０を参照して説明する。ここで、以下の説明においては、昇降部１４０の左側部分と保持部１５０の左側部分との連結構造について説明する。昇降部１４０の右側部分と保持部１５０の右側部分との連結構造は、左側の構造を左右対称とした構造となる。昇降部１４０は、第三アーム部材１２３の上端に固定される基部１４１、基部１４１の一方の側面に固定される揺動支持部１４２、及び、基部１４１の他方の側面に固定され側方に溝を有するブロック状の被案内部材１４３を備える。

保持部１５０は、昇降部１４０に対して前後動且つ傾動し、本体フレーム１５１、揺動支持部１５２、案内路１５３及び上述したアタッチメント１６０を備える。保持部１５０の揺動支持部１５２は、本体フレーム１５１に固定され、昇降部１４０の揺動支持部１４２に前後方向に重なる位置に位置する。案内路１５３は、前後方向に延びるレール部材であり、本体フレーム１５１の側面に固定される。案内路１５３は、湾曲した非直線状、特に円弧形状に形成される。案内路１５３は、前方ほど下方に位置するように、且つ、上方に弧凸状となる。案内路１５３は、被案内部材１４３により上下方向から挟み込まれるようにして、被案内部材１４３を保持する。つまり、案内路１５３は、被案内部材１４３を案内路１５３に沿って円弧状に移動させる。被案内部材１４３が案内路１５３に沿って円弧状に移動することによって、保持部１５０の本体フレーム１５１が、昇降部１４０に対して前後動し且つ傾動する。

前後動アクチュエータ１９０，２００は、昇降部１４０に対する保持部１５０の前後動且つ傾動の駆動を行う。前後動アクチュエータ１９０は、保持部１５０の揺動支持部１５２に揺動可能に支持される被支持部材１９１、例えばモータであり被支持部材１９１に固定される回転駆動源１９２、回転駆動源１９２の出力軸に連結されるねじ軸１９３、及び、ねじ軸１９３に係合し且つ昇降部１４０の揺動支持部１４２に傾動可能に支持されるナット部材１９４を備える。

つまり、回転駆動源１９２の回転に伴って、ねじ軸１９３の一端を支持する被支持部材１９１とナット部材１９４との距離が変化する。このとき、上述したように、被案内部材１４３が案内路１５３に沿って円弧状に移動することによって、保持部１５０の昇降部１４０に対する姿勢は決定する。そのため、ねじ軸１９３及びナット部材１９４は、保持部１５０が昇降部１４０に対して前後動し且つ傾動することによって、傾動する。

（５−３．制御装置２２０の動作）
制御装置２２０による昇降アクチュエータ１７０，１８０の制御は、第一実施形態の検出装置１における制御装置１８の制御と実質的に同様に適用できる。第一アーム部材１２１，１３１、第二アーム部材１２２，１３２、第一昇降機構１７２，１８２、回転駆動源１７１，１８１、インクリメンタルエンコーダ１７４，１８４、ドッグ１７５，１８５、センサ１７６，１８６は、検出装置１における基準部材１１、移動部材１２、駆動機構１３、駆動源１４、エンコーダ１５、ドッグ１６、センサ１７に相当する。つまり、制御装置２２０の状態検出部４０の原点設定部４４により、回転駆動源１７１，１８１のそれぞれを制御する制御部２０における原点が設定される。

また、制御装置２２０による昇降アクチュエータ１７０，１８０の制御は、第二実施形態の検出装置２における制御装置２８の制御と実質的に同様に適用できる。この場合、状態検出部５０における比較部５５が、制御位置算出部５４により算出される現在の第二アーム部材１２２，１３２の位置である制御位置と、現在位置検出部４３により検出（又は算出）される現在の第二アーム部材１２２，１３２の位置である推定位置とを比較する。比較部５５は、制御位置と推定位置との相違量を算出する。

また、制御装置２２０による昇降アクチュエータ１７０，１８０の制御は、第三実施形態の検出装置３における制御装置３８の制御と実質的に同様に適用できる。つまり、制御装置２２０の制御部６０は、スリットＳ及びインクリメンタルエンコーダ１７４を用いて、第二アーム部材１２２，１３２に対して絶対位置制御のような制御を行う。

また、制御装置２２０による昇降アクチュエータ１７０，１８０の制御は、第四実施形態の検出装置４における制御装置４８の制御と実質的に同様に適用できる。この場合、第一ユニット７１は、第一アーム部材１２１、第二アーム部材１２２、第一昇降機構１７２、回転駆動源１７１、インクリメンタルエンコーダ１７４、ドッグ１７５、センサ１７６を備え、第二ユニット７２は、第一アーム部材１３１、第二アーム部材１３２、第一昇降機構１８２、回転駆動源１８１、インクリメンタルエンコーダ１８４、ドッグ１８５、センサ１８６を備えるものとする。

つまり、制御装置２２０の相違量検出部９３は、一方の第二アーム部材１２２の位置と他方の第二アーム部材１３２の位置との相違量を検出する。詳細には、相違量検出部９３は、第一ユニット７１及び第二ユニット７２のそれぞれにおいて、基準部材１１ａ，１１ｂに対して移動部材１２ａ，１２ｂが相対移動する場合に、第一ユニット７１のカウント値の増減数と第二ユニット７２のカウント値の増減数とが相違する場合に、第一ユニット７１の移動部材１２ａの相対位置と第二ユニット７２の移動部材１２ｂの相対位置とが相違すると検出する。

そして、制御装置２２０の相違量検出部９３は、カウント値の相違量が所定値より大きい場合には、第二アーム部材１２２，１３２に大きなずれが生じていることを判定する。一方、相違量検出部９３は、カウント値の相違量が所定値以下の場合には、第二アーム部材１２２，１３２にずれがほとんど発生していないと判定する。

＜６．第五実施形態の変形態様＞
第五実施形態の介助ロボット１００は、第一から第四実施形態の検出装置１を第二アーム部材１２２，１３２の昇降の動作に適用した。この他に、昇降部１４０に対する保持部１５０の前後の動作に適用することもできる。

＜７．実施形態の効果＞
第一から第四実施形態の検出装置１，２，３，４は、基準部材１１と、基準部材１１に対して相対移動する移動部材１２と、基準部材１１に対して移動部材１２が所定量を相対移動する毎にカウント値を増減するインクリメンタルエンコーダ１５と、インクリメンタルエンコーダ１５のカウント値に基づいて、基準部材１１と移動部材１２との相対移動を駆動する駆動源１４と、基準部材１１と移動部材１２の一方に配置され、隣り合うスリットＳの離間距離及びスリットＳ自身の隙間幅の少なくとも一方を複数種に形成される複数のスリットＳを備えるドッグ１６と、基準部材１１と移動部材１２の他方に配置され、スリットＳの有無を検出するセンサ１７と、基準部材１１に対して移動部材１２が相対移動する場合に、センサ１７の検出結果に基づいて、隣り合うスリットＳの離間距離又はスリットＳ自身の隙間幅に対応するカウント開始位置Ｐｓ及びカウント終了位置Ｐｅを取得するカウント位置取得部３０と、カウント開始位置Ｐｓからカウント終了位置Ｐｅまでのカウント値の増減数を取得し、取得したカウント値の増減数に基づいて移動部材１２の状態を検出する状態検出部４０，５０，８５とを備える。

検出装置１，２，３，４によれば、ドッグ１６は複数のスリットＳを備えており、隣り合うスリットＳの離間距離が複数種に設定される、スリットＳ自身の隙間幅が複数種に設定される、若しくは、隣り合うスリットＳの離間距離及びスリットＳ自身の隙間幅の両者が複数種に設定される。カウント位置取得部３０により取得されるカウント開始位置Ｐｓからカウント終了位置Ｐｅまでの間隔は、複数種存在することになる。そのため、状態検出部４０，５０，８５により取得されるカウント値の増減数は、隣り合うスリットＳの離間距離が複数種に設定される、若しくは、スリットＳ自身の隙間幅に対応する数となる。従って、移動部材１２が基準部材１１に対して僅かに移動するだけで、移動部材１２の状態を短時間で検出できる。

また、第一、第二、第三実施形態の検出装置１，２，３におけるカウント位置取得部３０は、隣り合うスリットＳの離間距離に対応するカウント開始位置Ｐｓ及びカウント終了位置Ｐｅを取得し、状態検出部４０，５０は、隣り合うスリットＳの離間距離に対応するカウント値の増減数と移動部材１２の相対位置との関係が設定されるカウント数−位置関係データを予め記憶し、カウント開始位置Ｐｓからカウント終了位置Ｐｅまでのカウント値の増減数を取得し、取得したカウント値の増減数とカウント数−位置関係データとに基づいて、現在の移動部材１２の相対位置を検出するようにしてもよい。この場合、隣り合うスリットＳの離間距離が複数種に設定されるため、センサ１７の検出結果によって移動部材１２の現在位置を把握できる。容易な構成により、移動部材１２の現在位置が検出できる。

隣り合うスリットＳの離間距離が複数種に設定される場合には、カウント開始位置Ｐｓからカウント終了位置Ｐｅまでの間には、隣り合うスリットＳの間においてスリットＳが存在しない部分を含むようにしてもよい。これにより、確実に、移動部材１２の現在位置が検出できる。

また、第一、第二、第三実施形態の検出装置１，２，３において、カウント位置取得部３０は、スリットＳ自身の隙間幅に対応するカウント開始位置Ｐｓ及びカウント終了位置Ｐｅを取得し、状態検出部４０，５０は、スリットＳ自身の隙間幅に対応するカウント値の増減数と移動部材１２の相対位置との関係が設定されるカウント数−位置関係データを予め記憶し、カウント開始位置Ｐｓからカウント終了位置Ｐｅまでのカウント値の増減数を取得し、取得したカウント値の増減数とカウント数−位置関係データに基づいて、現在の移動部材１２の相対位置を検出するようにしてもよい。この場合、スリットＳ自身の隙間幅が複数種に設定されるため、センサ１７の検出結果によって移動部材１２の現在位置を把握できる。容易な構成により、移動部材１２の現在位置が検出できる。

また、第一、第三実施形態の検出装置１，３において、駆動源１４は、移動部材１２の相対位置の原点とカウント値とに基づいて制御され、状態検出部４０は、現在の移動部材１２の相対位置に基づいて原点を設定する。原点設定において、移動部材１２の動作量が短くて済む。従って、短時間で、原点設定が可能となる。

また、第二実施形態において、状態検出部５０は、取得したカウント値の増減数とカウント数−位置関係データとに基づいて、現在の移動部材１２の相対位置を検出する現在位置検出部４３と、移動部材１２の相対位置の原点と駆動源１４の制御に用いられるインクリメンタルエンコーダ１５の累積カウント値とに基づいて現在の移動部材１２の相対位置を算出する制御位置算出部５４と、現在位置検出部４３により検出される現在の移動部材１２の相対位置と制御位置算出部５４により算出される現在の移動部材１２の相対位置とを比較する比較部５５とを備える。

制御部２０は、インクリメンタルエンコーダ１５による累積カウント値に基づいて駆動源１４を制御するため、移動部材１２の絶対位置を正確に把握しているわけではない。何らかの事情により、移動部材１２の制御位置と実際の位置とがずれることがある。このような場合に、比較部５５が、制御位置と現在位置検出部４３により検出される現在位置とを比較することで、制御位置が実際の位置からずれているか否かを把握できる。

また、第一から第四実施形態の検出装置１，２，３，４において、隣り合うスリットＳの離間距離が複数種に設定される場合には、隣り合うスリットＳの離間距離は、移動部材１２の相対移動方向の一方に向かって大きくなるようにするとよい。また、第一から第四実施形態の検出装置１，２，３，４において、スリットＳ自身の隙間幅が複数種に設定される場合には、スリットＳ自身の隙間幅は、移動部材１２の相対移動方向の一方に向かって大きくなるようにするとよい。これらによって、検出装置１，２，３，４は、スリットＳの位置を把握できれば、現在の移動部材１２の相対位置を確実に把握できる。

また、第四実施形態の検出装置４は、基準部材１１ａ、移動部材１２ａ、駆動源１４ａ、インクリメンタルエンコーダ１５ａ、ドッグ１６ａ及びセンサ１７ａを含む第一ユニット７１と、基準部材１１ｂ、移動部材１２ｂ、駆動源１４ｂ、インクリメンタルエンコーダ１５ｂ、ドッグ１６ｂ及びセンサ１７ｂを含む第二ユニット７２とを備える。さらに、検出装置４において、第一ユニット７１の駆動源１４ａと第二ユニット７２の駆動源１４ａとは、同期して動作する。さらに、カウント位置取得部８３，８４は、第一ユニット７１のセンサ１７ａの検出結果及び第二ユニット７２のセンサ１７ｂの検出結果に基づいて、第一ユニット７１及び第二ユニット７２のそれぞれのカウント開始位置Ｐｓ及びカウント終了位置Ｐｅを取得する。さらに、状態検出部８５は、第一ユニット７１及び第二ユニット７２のそれぞれのカウント値の増減数を取得し、取得した第一ユニット７１及び第二ユニット７２のそれぞれのカウント値の増減数に基づいて、第一ユニット７１の移動部材１２ａの相対位置と、第二ユニット７２の移動部材１２ｂの相対位置との相違を検出する。

基本的には、第一ユニット７１の移動部材１２ａと第二ユニット７２の移動部材１２ｂとは、同期して動作するため、位置の相違が発生しない。しかし、種々の事情により、一方が位置ずれを起こす場合には、両者の位置に相違が生じる。このような場合に、状態検出部８５が、第一ユニット７１の移動部材１２ａの相対位置と第二ユニット７２の移動部材１２ｂの相対位置との相違を検出するため、検出装置４は、両者に位置ずれが生じていることを把握できる。

さらに、第四実施形態の検出装置４において、状態検出部８５は、第一ユニット７１及び第二ユニット７２のそれぞれにおいて、基準部材１１ａ，１１ｂに対して移動部材１２ａ，１２ｂが相対移動する場合に、第一ユニット７１のカウント値の増減数と第二ユニット７２のカウント値の増減数とが相違する場合に、第一ユニット７１の移動部材１２ａの相対位置と第二ユニット７２の移動部材１２ｂの相対位置とが相違すると検出する。従って、状態検出部８５は、確実に両者の位置ずれがあるか否かを判定できる。

第五実施形態の介助ロボット１００は、基台１１０と、基台１１０に対して昇降する昇降部１４０と、基台１１０と昇降部１４０とを連結し、相対移動する複数のアーム部材１２１，１２２，１２３，１３１，１３２，１３３により構成される昇降アーム１２０，１３０と、被介助者Ｍ１の体の一部を保持し、昇降部１４０に配置される保持部１５０と、第一から第四実施形態の検出装置１，２，３，４の何れか一つとを備える。そして、基準部材１１及び移動部材１２は、昇降アーム１２０，１３０における相対移動する複数のアーム部材１２１，１２２，１３１，１３２である。

上述した検出装置１，２，３，４が介助ロボット１００の昇降アーム１２０，１３０に適用される。つまり、検出装置１，２，３，４を介助ロボット１００の当該部位に適宜適用することで、介助ロボット１００は、昇降部１４０の高さの検出を容易にでき、原点設定を短時間で行うことができ、制御位置の実際位置からのずれを検出できる。

また、第五実施形態の介助ロボット１００は、基台１１０と、基台１１０に対して昇降する昇降部１４０と、基台１１０と昇降部１４０とをそれぞれ連結し、相対移動する複数のアーム部材１２１，１２２，１２３，１３１，１３２，１３３によりそれぞれ構成される一対の昇降アーム１２０，１３０と、被介助者Ｍ１の体の一部を保持し、昇降部１４０に配置される保持部１５０と、第四実施形態の検出装置４とを備える。

そして、第一ユニット７１の基準部材１１ａ及び移動部材１２ａは、一方の昇降アーム１２０における相対移動する複数のアーム部材１２１，１２２であり、第二ユニット７２の基準部材１１ｂ及び移動部材１２ｂは、他方の昇降アーム１３０における相対移動する複数のアーム部材１３１，１３２である。

この場合、介助ロボット１００は、昇降アーム１２０，１３０の位置ずれを確実に検出できる。介助ロボット１００は、装置の簡易構成化、小型化などにより、昇降アーム１２０，１３０が動作することがある。このような場合に、上記構成は、非常に有効である。

また、第五実施形態の変形態様の介助ロボット１００は、基台１１０と、基台１１０に対して昇降する昇降部１４０と、基台１１０と昇降部１４０とを連結する昇降アーム１２０，１３０と、被介助者Ｍ１の体の一部を保持し、昇降部１４０に対して前後動する保持部１５０と、第一から第四実施形態の検出装置１，２，３，４とを備える。そして、基準部材１１及び移動部材１２は、昇降部１４０及び保持部１５０である。

上述した検出装置１，２，３，４が介助ロボット１００の保持部１５０の前後動の部位
に適用される。つまり、検出装置１，２，３，４を介助ロボット１００の当該部位に適宜適用することで、介助ロボット１００は、保持部１５０の前後位置の検出を容易にでき、原点設定を短時間で行うことができ、制御位置の実際位置からのずれを検出できる。

１，２，３，４：検出装置、 １１，１１ａ，１１ｂ：基準部材、 １２，１２ａ，１２ｂ：移動部材、 １３，１３ａ，１３ｂ：駆動機構、 １３＿１：ねじ部、 １３＿２：ナット部、 １４，１４ａ，１４ｂ：駆動源、 １５，１５ａ，１５ｂ：インクリメンタルエンコーダ、 １６，１６ａ，１６ｂ：ドッグ、 １７，１７ａ，１７ｂ：センサ、 １８，２８，３８，４８：制御装置、 ２０，６０，８１，８２：制御部、 ３０，８３，８４：カウント位置取得部、 ４０，５０，８５：状態検出部、 ４１，９１，９２：カウント値の増減数取得部、 ４２，５２：カウント値−位置関係データ記憶部、 ４３：現在位置検出部、 ４４：原点設定部、 ５４：制御位置算出部、 ５５：比較部、 ７１：第一ユニット、 ７２：第二ユニット、 ９３：相違量検出部、 １００：介助ロボット、 １１０：基台、 １２０，１３０：昇降アーム、 １４０：昇降部、 １５０：保持部、 １７０，１８０：昇降アクチュエータ、 １７１，１８１：回転駆動源、 １７２，１８２：第一昇降機構、 １７２ａ，１８２ａ：ねじ軸、 １７２ｂ，１８２ｂ：ナット部材、 １７３，１８３：第二昇降機構、 １７４，１８４：インクリメンタルエンコーダ、 １７５，１８５：ドッグ、 １７６，１８６：センサ、 １９０，２００：前後動アクチュエータ、 １９１：被支持部材、 １９２：回転駆動源、 １９３：ねじ軸、 １９４：ナット部材、 ２２０：制御装置、 Ｍ１：被介助者

Claims (10)

1. 基準部材と、
   前記基準部材に対して相対移動する移動部材と、
   前記基準部材に対して前記移動部材が所定量を相対移動する毎にカウント値を増減するインクリメンタルエンコーダと、
   前記インクリメンタルエンコーダの前記カウント値に基づいて、前記基準部材と前記移動部材との相対移動を駆動する駆動源と、
   前記基準部材と前記移動部材の一方に配置され、隣り合うスリットの離間距離及び前記スリット自身の隙間幅の少なくとも一方を複数種に形成される複数のスリットを備えるドッグと、
   前記基準部材と前記移動部材の他方に配置され、前記スリットの有無を検出するセンサと、
   前記基準部材に対して前記移動部材が相対移動する場合に、前記センサの検出結果に基づいて、前記隣り合うスリットの離間距離又は前記スリット自身の隙間幅に対応するカウント開始位置及びカウント終了位置を取得するカウント位置取得部と、
   前記カウント開始位置から前記カウント終了位置までの前記カウント値の増減数を取得し、取得した前記カウント値の増減数に基づいて前記移動部材の状態を検出する状態検出部と、
   を備える、検出装置。
2. 前記カウント位置取得部は、前記隣り合うスリットの離間距離に対応する前記カウント開始位置及び前記カウント終了位置を取得し、
   前記状態検出部は、
   前記隣り合うスリットの離間距離に対応する前記カウント値の増減数と前記移動部材の相対位置との関係が設定されるカウント数−位置関係データを予め記憶し、
   前記カウント開始位置から前記カウント終了位置までの前記カウント値の増減数を取得し、
   取得した前記カウント値の増減数と前記カウント数−位置関係データとに基づいて、現在の前記移動部材の相対位置を検出する、請求項１に記載の検出装置。
3. 前記カウント位置取得部は、前記スリット自身の隙間幅に対応する前記カウント開始位置及び前記カウント終了位置を取得し、
   前記状態検出部は、
   前記スリット自身の隙間幅に対応する前記カウント値の増減数と前記移動部材の相対位置との関係が設定されるカウント数−位置関係データを予め記憶し、
   前記カウント開始位置から前記カウント終了位置までの前記カウント値の増減数を取得し、
   取得した前記カウント値の増減数と前記カウント数−位置関係データに基づいて、現在の前記移動部材の相対位置を検出する、請求項１に記載の検出装置。
4. 前記駆動源は、前記移動部材の相対位置の原点と前記カウント値とに基づいて制御され、
   前記状態検出部は、現在の前記移動部材の相対位置に基づいて前記原点を設定する、請求項２又は３に記載の検出装置。
5. 前記状態検出部は、
   取得した前記カウント値の増減数と前記カウント数−位置関係データとに基づいて、現在の前記移動部材の相対位置を検出する現在位置検出部と、
   前記移動部材の相対位置の原点と前記駆動源の制御に用いられる前記インクリメンタルエンコーダの累積カウント値とに基づいて現在の前記移動部材の相対位置を算出する制御位置算出部と、
   前記現在位置検出部により検出される現在の前記移動部材の相対位置と、前記制御位置算出部により算出される現在の前記移動部材の相対位置とを比較する比較部と、
   を備える、請求項２−４の何れか一項に記載の検出装置。
6. 前記検出装置は、
   前記基準部材、前記移動部材、前記駆動源、前記インクリメンタルエンコーダ、前記ドッグ及び前記センサを含む第一ユニットと、
   前記基準部材、前記移動部材、前記駆動源、前記インクリメンタルエンコーダ、前記ドッグ及び前記センサを含む第二ユニットと、
   を備え、
   前記第一ユニットの前記駆動源と前記第二ユニットの前記駆動源とは、同期して動作し、
   前記カウント位置取得部は、前記第一ユニットの前記センサの検出結果及び前記第二ユニットの前記センサの検出結果に基づいて、前記第一ユニット及び前記第二ユニットのそれぞれの前記カウント開始位置及び前記カウント終了位置を取得し、
   前記状態検出部は、
   前記第一ユニット及び前記第二ユニットのそれぞれの前記カウント値の増減数を取得し、
   取得した前記第一ユニット及び前記第二ユニットのそれぞれの前記カウント値の増減数に基づいて、前記第一ユニットの前記移動部材の相対位置と、前記第二ユニットの前記移動部材の相対位置との相違を検出する、請求項１に記載する検出装置。
7. 前記状態検出部は、
   前記第一ユニット及び前記第二ユニットのそれぞれにおいて、前記基準部材に対して前記移動部材が相対移動する場合に、
   前記第一ユニットの前記カウント値の増減数と前記第二ユニットの前記カウント値の増減数とが相違する場合に、前記第一ユニットの前記移動部材の相対位置と、前記第二ユニットの前記移動部材の相対位置とが相違すると検出する、請求項６に記載の検出装置。
8. 基台と、
   前記基台に対して昇降する昇降部と、
   前記基台と前記昇降部とを連結し、相対移動する複数のアーム部材により構成される昇降アームと、
   被介助者の体の一部を保持し、前記昇降部に配置される保持部と、
   請求項１−７の何れか一項に記載の検出装置と、
   を備え、
   前記基準部材及び前記移動部材は、前記昇降アームにおける相対移動する前記複数のアーム部材である、介助ロボット。
9. 基台と、
   前記基台に対して昇降する昇降部と、
   前記基台と前記昇降部とをそれぞれ連結し、相対移動する複数のアーム部材によりそれぞれ構成される一対の昇降アームと、
   被介助者の体の一部を保持し、前記昇降部に配置される保持部と、
   請求項６又は７に記載の検出装置と、
   を備え、
   前記第一ユニットの前記基準部材及び前記移動部材は、一方の前記昇降アームにおける相対移動する前記複数のアーム部材であり、
   前記第二ユニットの前記基準部材及び前記移動部材は、他方の前記昇降アームにおける相対移動する前記複数のアーム部材である、介助ロボット。
10. 基台と、
    前記基台に対して昇降する昇降部と、
    前記基台と前記昇降部とを連結する昇降アームと、
    被介助者の体の一部を保持し、前記昇降部に対して前後動する保持部と、
    請求項１−７の何れか一項に記載の検出装置と、
    を備え、
    前記基準部材及び前記移動部材は、前記昇降部及び前記保持部である、介助ロボット。

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