JP6481868B2 - 起立動作支援システム、起立動作支援システムの作動方法、起立動作支援システムの制御部用プログラム、ロボット - Google Patents
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Description
図22A〜図22Fに、腰掛部5に座っている成人健常者19の座位状態から起立状態での動作の様子を示す。図22Aから図22Bに示すように、成人健常者19は、座位状態から、上体を前傾することで重心を前方へ移動する。次いで、図22Cに示すように、成人健常者19は、臀部を腰掛部5から離床させる。次いで、臀部離床後は、図22D〜図22Fに示すように、成人健常者19は、前方へ移動した重心を後方へ戻しながら、膝を伸ばして起立動作に移行する。
図1A及び図1Bは、本開示の第1実施形態にかかる起立動作支援システム(すなわち、起立動作支援装置)の一例としてのロボットシステム1を使った作業の例として、被介護者7の座位姿勢の状態から起立姿勢の状態への動作を支援するロボット20Aの様子を示す側面図及び正面図である。被介護者7は、床面13上の腰掛部5に座ることにより、座位姿勢を採る。図1Cは、被介護者7が起立姿勢の状態に至ったときのロボットシステム1の正面図である。図2は、第1実施形態におけるロボットシステム1の詳細構成を示すブロック図である。図3A〜図3Cは、本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの動作の概要を示す図である。
介護ベルト3は、図1A〜図1Cに示すように、ホールド機構3gと連結部3cとを備えて、被介護者7に装着可能である。ホールド機構3gは、少なくとも、被介護者7の背中部7b及び両脇部7gを保持する保持部3a、一例としてはベルト状でかつ密閉された筒状部材の保持部3aを備えて構成されている。連結部3cは、被介護者7の胸部7dに位置し、被介護者7の前面にてホールド機構3gと連結されている。
回転力付与機構30は、保持部支持体3bとアーム支持部3eとの間に配置されて、アーム支持部3eに対して、保持部支持体3bを回転させるように回転力を保持部支持体3bに付与する機構である。言い換えれば、回転力付与機構30は、アーム支持部3eに対して、保持部支持体3b(すなわち、保持部3a)の前部下側を前方上向きにかつ後部上側を後方下向きに回転させるように回転力を保持部支持体3bに付与する機構である。回転力付与機構30は、第1回転軸19aと、第2回転軸19bと、後屈用駆動部の一例としての後屈用モータ45とで構成されている。具体的には、保持部支持体3bの矩形枠の長手方向の両端(例えば、被介護者7の両脇部7gの近傍に相当する位置)に、長手方向沿いに第1回転軸19a及び第2回転軸19bが外向きにそれぞれ突出して固定されている。保持部支持体3bの一端(例えば、図4Bでは右端)に固定された第1回転軸19aの他端は、後屈用モータ45の回転軸に連結されている。後屈用モータ45は、第1回転軸19aの先端に対向するアーム支持部3eのC字形状の枠部材の一端(例えば、図4Bでは右端)の内面に、後屈用モータ45のケーシングがモータ固定部20を介して固定されている。保持部支持体3bの他方の第2回転軸19bは、アーム支持部3eの他端(例えば、図4Bでは左端)に回転自在に支持されている。よって、後屈用モータ45が回転駆動されると、後屈用モータ45の回転力が第1回転軸19aと保持部支持体3bと第2回転軸19bとに伝達されて、アーム支持部3eに対して、第1回転軸19a及び第2回転軸19b回りに保持部支持体3bが回転する。言い換えれば、保持部支持体3bが、アーム支持部3eに対して、被介護者7の両脇部7gを通る軸(例えば、第1回転軸19a及び第2回転軸19b)Rを回転中心として保持部支持体3bの前部下側を前方上向きにかつ後部上側を後方下向きに移動させるような回転動作を行う。この回転動作により、回転力を保持部支持体3bから被介護者7の両脇部7g又は背中部7bに付与することができて、保持部支持体3bを装着しかつ座位姿勢にある被介護者7の背中部7bが後方に曲がるように後屈支援することができる。後屈用モータ45の駆動は、制御装置11で制御することができる。この制御のため、後屈用モータ45には、後屈用モータ45の回転軸の回転数(例えば、回転角度)を検出する後屈用エンコーダ46を備えて、後屈用エンコーダ46からの情報を基に後屈用モータ45を制御装置11で制御する。
歩行機構14は、少なくとも前後一対の車輪14a、14bを備える。一例として、歩行機構14は、矩形台14eと、一対の前輪14aと、一対の後輪14bと、前輪用ブレーキ14cと、後輪用ブレーキ14dとを備え、床面13上に置かれる。一対の前輪14aは、矩形台14eの前端の一対の角部に回転自在に配置される。一対の後輪14bは、矩形台14eの後端の一対の角部に回転自在に配置される。前輪用ブレーキ14cは、前輪14aにブレーキをかける。後輪用ブレーキ14dは、後輪14bにブレーキをかける。歩行機構14の上部にはアーム機構4が備えられる。一例として一対の前輪14aと一対の後輪14bとは、図3Cに示す状態で、被介護者7が前方方向(例えば、図3Cの左方向)に力を加えることで回転し、歩行器として被介護者7の歩行を支援することができる。なお、この例では、一対の前輪14aと一対の後輪14bとは被介護者7が押すことで回転するようにしたが、例えばモータをそれぞれ又はいずれかに備えて、被介護者7の押す力をアシストすることで、楽に移動できるような構成としても良い。さらに前輪用ブレーキ14cと後輪用ブレーキ14dとは一例として電磁ブレーキで構成し、入力IF6により前輪14a又は後輪14bのブレーキON/OFFを行うことができるようにする。前輪用ブレーキ14c又は14dをONにすることで、前輪14a又は後輪14bにブレーキをかけることができ、前輪用ブレーキ14c又は14dをOFFにすることで、前輪14a又は後輪14bのブレーキを解除することができる。なお、一例として電磁ブレーキとしたが、手動ブレーキとしても良い。
アーム機構4は、連結部3cと連結し、連結部3cを牽引する牽引機構の一例であるロボットアームを有している。一例として、アーム機構4は、歩行機構14の上部に備えられるとともに、先端が連結部3cを介してホールド機構3gに連結される。アーム機構4は、一例として、第1モータ41と、第1モータ41の回転軸の回転数(例えば、回転角度)を検出する第1エンコーダ43と、第2モータ42と、第2モータ42の回転軸の回転数(例えば、回転角度)を検出する第2エンコーダ44とを備える2自由度のロボットアームである。第1エンコーダ43と第2エンコーダ44とからの回転角度情報をアーム機構4の位置情報に変換した位置情報を基に第1モータ41と第2モータ42を制御装置11で制御する。この制御により、一例として、図3A〜図3Cに示すように、ロボットシステム1を駆動して、座位姿勢にある被介護者7の臀部7eが腰掛部5からの離床を支援するため、ホールド機構3gの保持部支持体3bを被介護者7の正面方向の前方かつ上方に向けて牽引動作可能で、かつ、その後、上方に向けて牽引動作可能となっている。
タイマー16は、ある一定時間(例えば、1msec毎)の経過後に、データベース入出力部9及び制御部12を実行させるための指令を、データベース入出力部9及び制御部12に出力する。
また、入力IF6は、例えばアーム機構4に配置され、ロボットシステム1の電源の開始及び終了、前輪用ブレーキ14c及び後輪用ブレーキ14dのOF/OFF、及び、立ち上がり開始及び終了を指示するための操作インターフェースで、例えばボタンなどで構成される。
タイマー16からの指令に基づいて制御部12が実行され、アーム機構4の位置情報(すなわち、正確には、第1エンコーダ43及び第2エンコーダ44からのそれぞれの回転角度情報をアーム機構4の位置情報に変換した位置情報)及び回転力付与機構30(すなわち、保持部3a)の姿勢情報(例えば、後屈用エンコーダ46からの回転角度情報)が、タイマー16からの実行指令を利用して、データベース入出力部9及び制御部12を実行させて、ある一定時間毎(例えば、1msec毎)に生成される。これらの生成された位置情報及び姿勢情報が、時刻と共に、この第1実施形態では動作情報としてデータベース入出力部9を介して動作情報データベース8に出力されて、動作情報として動作情報データベース8に記憶される。なお、第1実施形態では、動作情報は、入力IF6などにより、予め生成されて記憶される。
データベース入出力部9は、動作情報データベース8と、制御部12との間で、データ(すなわち、情報)の入出力を行う。
制御部12は、データベース入出力部9から入力された動作情報に追従するように、アーム機構4の第1モータ41と第2モータ42と回転力付与機構30の後屈用モータ45とをそれぞれ独立して動かす。加えて、入力IF6により入力された前輪用ブレーキ14c及び後輪用ブレーキ14dのON/OFFの指令に基づいて、前輪用ブレーキ14c及び後輪用ブレーキ14dのブレーキを制御する。
アーム機構4にホールド機構3gを備えるとともにアーム機構4と回転力付与機構30とを制御する制御装置11を備えて、制御部12の制御の下にアーム機構4で牽引動作するように介護ベルト3を前方かつ上方に移動させると共に回転力付与機構30でホールド機構3gを後屈回転させることができる。この結果、起立動作初期時に(すなわち、着座姿勢の状態から臀部7eを離床させる第1の状態において)、被介護者7の前傾姿勢を浅くし、成人健常者の動作に近づけるよう支援することが可能となる。
図9は、本開示の第2実施形態にかかる起立動作支援システム(すなわち、起立動作支援装置)の一例としてのロボットシステム1Bを使った作業の例として、被介護者7の座位姿勢の状態から起立姿勢の状態への動作を支援するロボット20Bの様子を示す。図10は、本開示の第2実施形態におけるロボットシステム1Bの詳細構成を示すブロック図である。
まず、アーム機構4に力検出部17を備えて、被介護者7がアーム機構4に加える力を力検出部17により検出する。力検出部17は、被介護者7が、入力IF6からロボットシステム1Bの動作開始情報を入力することで(例えばボタンを押下するなど)、ロボットシステム1Bの制御装置11Bの制御動作を開始させたのち、検出を開始する。力検出部17により、被介護者7がアーム機構4に加える力を検出し、力検出部17で検出した力とアーム機構4の位置と保持部支持体3bの姿勢との情報に基づいて、動作情報生成部10で動作を生成し、制御部12Bによりアーム機構4と回転力付与機構30との動作を制御する。
アーム機構4は、第1実施形態と同様に、歩行機構14の上部に備えられ、一例として、第1モータ41と第1エンコーダ43とを第1関節部に有するとともに第2モータ42と第2エンコーダ44とを第2関節部に有する2自由度アームである。第1実施形態と同様に、第1エンコーダ43と第2エンコーダ44とからの情報を基に第1モータ41と第2モータ42とを制御装置11Bで制御することで、一例として、図3A〜図3Cに示すようにロボットシステム1Bを駆動することができる。さらに、持ち手15が第1実施形態と同様に備えられており、被介護者7が座位又は起立時に手で握って持つことができる。第1エンコーダ43と第2エンコーダ44とは、アーム機構4の位置に関する情報を取得する位置取得部の一例として機能する。
さらに、第1実施形態と同様に、回転力付与機構30が、保持部支持体3bとアーム支持部3eとの間に配置されて、アーム支持部3eに対して保持部支持体3bを回転させる。後述するように、動作情報生成部10で生成されて動作情報データベース8に記憶された動作情報に基づいて、制御部12Bで後屈用モータ45を制御することで、ホールド機構3gの回転を制御することができる。
第1実施形態と同様に、タイマー16からの指令に基づいて制御部12Bが実行され、アーム機構4の位置情報(すなわち、正確には、第1エンコーダ43及び第2エンコーダ44からのそれぞれの回転角度情報をアーム機構4の位置情報に変換した位置情報)及び回転力付与機構30(すなわち、保持部3a)の姿勢情報(例えば、後屈用エンコーダ46からの回転角度情報)が、タイマー16からの実行指令を利用して、データベース入出力部9及び制御部12Bを実行させて、ある一定時間毎(例えば、1msec毎)に生成される。これらの生成された位置情報及び姿勢情報が、時刻と共に、データベース入出力部9を介して動作情報データベース8に出力されて、動作情報データベース8に記憶される。第2実施形態では、後述するように、動作情報データベース8に記憶された力検出部17で検出された力の情報と位置情報と時刻の情報を基にして、動作情報生成部10で動作情報が生成されて動作情報データベース8に記憶される。
データベース入出力部9は、動作情報データベース8と、制御部12と、力検出部17と、動作情報生成部10との間で、データ(すなわち、情報)の入出力を行う。
動作情報生成部10は、動作情報データベース8に記憶された時刻と位置と姿勢と力との情報を、データベース入出力部9より取得して、これらの位置と姿勢と力との情報に基づいて、アーム機構4の動作情報を生成して、動作情報データベース8に記憶する。
制御部12Bは、データベース入出力部9から入力された動作情報の位置情報と姿勢情報と力情報とに追従するようにアーム機構4の第1モータ41と第2モータ42と後屈用モータ45とを動かす。加えて、制御部12Bは、入力IF6により入力された前輪用ブレーキ14c及び後輪用ブレーキ14dのON/OFFの指令に基づいて、前輪用ブレーキ14c及び後輪用ブレーキ14dのブレーキを制御する。
動作情報データベース8に記憶された位置情報と姿勢情報と力検出部17で検出し動作情報データベース8に記憶された力とに基づいて、動作情報生成部10でアーム機構4の動作情報を生成するため、例えば背の違い又は前傾速度の違いなどに応じて、臨機応変に動作情報を動作情報生成部10で生成することができる。この結果、起立動作初期時に(すなわち、着座姿勢の状態から臀部7eを離床させる第1の状態において)、被介護者7の前傾姿勢を浅くし、成人健常者の動作に近づけることができるように動作を支援することができる。
図15A及び図15Bは、本開示の第3実施形態にかかる起立動作支援システム(すなわち、起立動作支援装置)の一例としてのロボットシステム1Cを使った作業の例として、被介護者7の座位姿勢の状態から起立姿勢の状態への動作を支援するロボット20Cの様子を示す。図16は、本開示の第3実施形態におけるロボットシステム1Cの詳細構成を示すブロック図である。
ホールド機構3gの一例を図17A〜図17Dに示す。図17Aは被介護者7がホールド機構3gを装着したときの側面図である。図17B及び図17Cは、ホールド機構3gの装着時と着脱時とのそれぞれのホールド機構3gを上方から見た平面図である。図17Dはホールド機構3gを装着したときの一部断面側面図である。
回転力付与機構30Cは、少なくとも、ホールド機構3gに連結され、被介護者7の背中部7bに、気体をそれぞれ独立して供給することにより独立して膨張しかつ上下方向に配置された第1膨張室36及び第2膨張室37を有している。一例として、回転力付与機構30Cは、保持部3aの第1〜第3膨張室36、37、38と、第1〜第3膨張室36、37、38に接続された第1〜第3空気圧弁V1、V2、V3と、第1〜第3空気圧弁V1、V2、V3に接続された空気圧供給源35とで構成されて、第1〜第3膨張室36、37、38を下から順に膨張させて、保持部支持体3bに対して被介護者7の背中部7bを回転させるように回転力を被介護者7の背中部7bに付与する機構である。
タイマー16からの指令に基づいて制御部12Cが実行され、アーム機構4の位置情報(すなわち、正確には、第1エンコーダ43及び第2エンコーダ44からのそれぞれの回転角度情報をアーム機構4の位置情報に変換した位置情報)及び回転力付与機構30C(すなわち、保持部3a)の姿勢情報(例えば、第1〜第3膨張室36、37、38のそれぞれの空気圧)が、タイマー16からの実行指令を利用して、データベース入出力部9及び制御部12Cを実行させて、ある一定時間毎(例えば、1msec毎)に生成される。これらの生成された位置情報及び姿勢情報が、時刻と共に、この第3実施形態では動作情報としてデータベース入出力部9を介して動作情報データベース8Cに出力されて、動作情報として動作情報データベース8Cに記憶される。なお、第3実施形態では、動作情報は、入力IF6などにより、予め生成されて記憶される。
制御部12Cは、アーム機構4が連結部3cを前方及び上方に向けて牽引した後、上方に向けて牽引している間に、下側の第1膨張室36に気体を供給させた後、上側の第2膨張室37に気体を供給させるような制御をする。一例として、制御部12Cは、データベース入出力部9から入力された動作情報に追従するように、アーム機構4の第1モータ41と第2モータ42とをそれぞれ独立して動かす。さらに、制御部12Cは、データベース入出力部9から入力された動作情報に記憶された空気圧に従って、3つの空気圧弁V1、V2、V3の開閉動作を制御して第1〜第3膨張室36、37、38のそれぞれの空気圧を制御する。加えて、入力IF6により入力された前輪用ブレーキ14c及び後輪用ブレーキ14dのON/OFFの指令に基づいて、前輪用ブレーキ14c及び後輪用ブレーキ14dのブレーキを制御する。
ホールド機構3gをアーム機構4で前方かつ上方へ引くことで被介護者7の骨盤の前傾を促しつつ、回転力付与機構30Cの第1〜第3空気圧弁V1、V2、V3の開閉駆動により保持部3aの第1〜第3膨張室36、37、38のそれぞれの空気圧を被介護者7の下から上に順に高くしていくように構成している。この結果、被介護者7の上体の後屈を促すことで、前傾姿勢を深く取ることなく座位姿勢から立位姿勢へスムーズに移行することが可能となる。
なお、第1実施形態及び第2実施形態において、ロボットシステム1、1B、1Cにアーム機構4を有する歩行機構14を備える構成としているが、アーム機構4を、ベッドサイド、トイレ、又は、車椅子などの腰掛部5側に備える構成でも良い。
2 本体機構
3,3C 介護ベルト
3a 保持部
3b 保持部支持体
3c,3c−1 連結部
3e アーム支持部
3d 脱着部
3f バルブ
3g,3g−1 ホールド機構
4 アーム機構
4a 第1駆動部
4b 第2駆動部
5 腰掛部(例えば、ベッド又は椅子又は便座など)
6 入力IF
7 被介護者
7b 背中部
7d 胸部
7e 臀部
7g 脇
7k 鳩尾
8 動作情報データベース
9 データベース入出力部
10 動作情報生成部
11 制御装置
12 制御部
13 床面
14 歩行機構
14a 前輪
14b 後輪
14c 前輪用ブレーキ
14d 後輪用ブレーキ
15 持ち手
16 タイマー
17 力検出部
19a 第1回転軸
19b 第2回転軸
20 モータ固定部
20A,20B,20C ロボット
35 空気圧供給源
36 第1膨張室
37 第2膨張室
38 第3膨張室
41 第1モータ
42 第2モータ
43 第1エンコーダ
44 第2エンコーダ
45 後屈用モータ
46 後屈用エンコーダ
V1 第1空気圧弁
V2 第2空気圧弁
V3 第3空気圧弁
Claims (13)
- 被介護者の起立動作を支援する起立動作支援システムであって、
前記被介護者の背中部及び両脇部を保持する保持部を備えるホールド機構、及び前記被介護者の胸部に位置し、前記被介護者の前面にて前記ホールド機構と連結される連結部を備える介護ベルトと、
前記ホールド機構に連結され、前記被介護者の前記両脇部を通る軸を回転軸として前記保持部の前部下側を上向きかつ前記保持部の後部上側を下向きに回転させる回転力付与機構と、
前記連結部と連結し、前記連結部を牽引する牽引機構と、
前記牽引機構による牽引動作の開始後、前記牽引機構が前記連結部を前記被介護者の前方かつ上方に向けて牽引すると同時に前記回転力付与機構で前記保持部の前部下側を上向きかつ前記保持部の後部上側を下向きに回転させた後、前記連結部を上方に向けて牽引するように、前記回転力付与機構の回転動作及び前記牽引機構の牽引動作をそれぞれ制御する制御部と、
を備える起立動作支援システム。 - 前記制御部は、前記牽引機構が前記連結部を前記被介護者の前方かつ上方に向けて牽引している間において前記牽引機構の牽引速度を加速させるように制御する、
請求項1に記載の起立動作支援システム。 - 被介護者の起立動作を支援する起立動作支援システムであって、
前記被介護者の背中部及び両脇部を保持する保持部を備えるホールド機構、及び前記被介護者の胸部に位置し、前記被介護者の前面にて前記ホールド機構と連結される連結部を備える介護ベルトと、
前記ホールド機構に連結され、前記被介護者の前記背中部に、気体をそれぞれ独立して供給することにより独立して膨張しかつ上下方向に配置された第1膨張室及び第2膨張室を有する回転力付与機構と、
前記連結部と連結し、前記連結部を牽引する牽引機構と、
前記回転力付与機構の気体供給及び前記牽引機構の牽引動作をそれぞれ制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記牽引機構が前記連結部を前方及び上方に向けて牽引している間に、下側の前記第1膨張室に気体を供給させた後、上側の前記第2膨張室に気体を供給させるような制御をする、
起立動作支援システム。 - 前記制御部は、前記牽引機構が前記連結部を前記被介護者の前方かつ上方に向けて牽引している間において前記牽引機構の牽引速度を加速させるように制御する、
請求項3に記載の起立動作支援システム。 - 前記牽引機構は、複数の関節部を有するアーム機構を有する一方、
前記起立動作支援システムは、さらに、
前記アーム機構を有し、かつ、前後一対の車輪を有する歩行機構をさらに備える、
請求項1〜4のいずれか1つに記載の起立動作支援システム。 - 前記牽引機構は、複数の関節部を有するアーム機構を有し、
前記起立動作支援システムは、さらに、
前記アーム機構に外部から加わる力に関する情報を取得する力取得部と、
前記アーム機構の位置に関する情報を取得する位置取得部と、
前記力取得部より取得された前記力に関する情報と、前記位置取得部より取得された前記位置に関する情報とより、前記アーム機構の動作情報を生成する動作情報生成部とを備え、
前記制御部は、前記動作情報生成部より生成された前記動作情報に基づき、前記アーム機構の動作を制御する、
請求項2〜5のいずれか1つに記載の起立動作支援システム。 - 前記動作情報生成部は、
前記制御部が、前記連結部を前方かつ上方に向けて牽引するように前記牽引機構を制御しているとき、前記力取得部より取得された第1の時刻における第1の力と、前記第1の時刻よりも前の第2の時刻における第2の力との差分を算出し、
前記牽引動作の開始後から前記力取得部より取得された前記第1の力と前記第2の力との差分の符号が反転するまで間、前記アーム機構が前記連結部を前方かつ上方へ牽引する動作情報を生成し、
前記第1の力と前記第2の力との前記差分の符号が反転した後に前記アーム機構が前記連結部を上方へ牽引する動作情報を生成する、
請求項6に記載の起立動作支援システム。 - 被介護者の背中部及び両脇部を保持する保持部を備えるホールド機構、及び前記被介護者の胸部に位置し、前記被介護者の前面にて前記ホールド機構と連結される連結部を備える介護ベルトと、
前記ホールド機構に連結され、前記被介護者の前記両脇部を通る軸を回転軸として前記保持部の前部下側を上向きかつ前記保持部の後部上側を下向きに回転させる回転力付与機構と、
前記連結部と連結し、前記連結部を牽引する牽引機構と、
前記回転力付与機構の回転動作及び前記牽引機構の牽引動作をそれぞれ制御する制御部と、
を備える起立動作支援システムの作動方法であって、
前記制御部が、前記牽引機構による牽引動作の開始後、前記牽引機構が前記連結部を前記被介護者の前方かつ上方に向けて牽引するように作動させ、
前記制御部が、前記牽引すると同時に、前記回転力付与機構で前記保持部を回転させるように作動させ、
その後、前記制御部が、前記連結部を上方に向けて牽引すると共に、前記回転力付与機構で前記保持部を回転させるように作動させる、
起立動作支援システムの作動方法。 - 被介護者の背中部及び両脇部を保持する保持部を備えるホールド機構、及び前記被介護者の胸部に位置し、前記被介護者の前面にて前記ホールド機構と連結される連結部を備える介護ベルトと、
前記ホールド機構に連結され、前記被介護者の前記両脇部を通る軸を回転軸として前記保持部の前部下側を上向きかつ前記保持部の後部上側を下向きに回転させる回転力付与機構と、
前記連結部と連結し、前記連結部を牽引する牽引機構と、
前記回転力付与機構の回転動作及び前記牽引機構の牽引動作をそれぞれ制御する制御部と、
を備える起立動作支援システムの前記制御部に対して、
前記牽引機構による牽引動作の開始後、前記牽引機構が前記連結部を前記被介護者の前方かつ上方に向けて牽引するように制御させ、
前記牽引すると同時に、前記回転力付与機構で前記保持部を回転させるように制御させ、 その後、前記連結部を上方に向けて牽引すると共に、前記回転力付与機構で前記保持部を回転させるように制御させる、
起立動作支援システムの制御部用プログラム。 - 被介護者の背中部及び両脇部を保持する保持部を備えるホールド機構、及び前記被介護者の胸部に位置し、前記被介護者の前面にて前記ホールド機構と連結される連結部を備える介護ベルトと、
前記ホールド機構に連結され、前記被介護者の前記背中部に、気体をそれぞれ独立して供給することにより独立して膨張しかつ上下方向に配置された第1膨張室及び第2膨張室を有する回転力付与機構と、
前記連結部と連結し、前記連結部を牽引する牽引機構と、
前記回転力付与機構の気体供給及び前記牽引機構の牽引動作をそれぞれ制御する制御部と、
を備える起立動作支援システムの作動方法であって、
前記制御部が、前記牽引機構が前記連結部を前記被介護者の前方かつ上方に向けて牽引するように作動させ、
前記制御部が、前記牽引機構が牽引している間に、下側の前記第1膨張室に気体を供給するように作動させ、
前記制御部が、前記第1膨張室に気体を供給した後、上側の前記第2膨張室に気体を供給するように作動させ、
その後、前記制御部が、前記連結部を上方に向けて牽引するように作動させる、
起立動作支援システムの作動方法。 - 被介護者の背中部及び両脇部を保持する保持部を備えるホールド機構、及び前記被介護者の胸部に位置し、前記被介護者の前面にて前記ホールド機構と連結される連結部を備える介護ベルトと、
前記ホールド機構に連結され、前記被介護者の前記背中部に、気体をそれぞれ独立して供給することにより独立して膨張しかつ上下方向に配置された第1膨張室及び第2膨張室を有する回転力付与機構と、
前記連結部と連結し、前記連結部を牽引する牽引機構と、
前記回転力付与機構の気体供給及び前記牽引機構の牽引動作をそれぞれ制御する制御部と、
を備える起立動作支援システムの前記制御部に対して、
前記牽引機構が前記連結部を前記被介護者の前方かつ上方に向けて牽引するように制御させ、
前記牽引機構が牽引している間に、下側の前記第1膨張室に気体を供給するように制御させ、
前記第1膨張室に気体を供給した後、上側の前記第2膨張室に気体を供給するように制御させ、
その後、前記連結部を上方に向けて牽引するように制御させる、
起立動作支援システムの制御部用プログラム。 - ユーザを保持する保持部を含むサポーターに含まれて前記ユーザの胸部に位置する連結部に接続され、前記連結部をx軸方向及び/またはz軸方向に移動させるアーム機構と、
前記ユーザの両脇を通る回転軸の回りに前記保持部を回転させる回転力付与機構と、
動作情報データベースが保持する時刻と前記時刻における目標座標値と目標回転角度を含むデータに基づいて、前記アーム機構と前記回転力付与機構を制御する制御手段を含み、
前記時刻、前記目標座標値、前記目標回転角度は1対1対応しており、
前記目標座標値の各々は、対応する時刻に、前記アーム機構に関連する目標位置を示し、前記目標回転角度の各々は、対応する時刻に、前記回転力付与機構に関連する角度の目標角度を示し、
前記x軸、前記z軸は前記アーム機構に含まれるアームが動作する仮想平面と平行で、前記x軸と前記z軸は互いに直交し、前記z軸はロボットが設置される面に垂直で、
前記ロボットが設置される面から、前記ロボットに向かう方向が、前記z軸の正方向で、
前記連結部から前記サポーターを装着したユーザに向かう方向が、前記x軸の正方向であり、
前記回転軸は前記サポーターの位置に対して固定されており、
前記回転軸は前記仮想平面に対して垂直であり、
前記サポーターを装着した前記ユーザを、前記ユーザの左側面から見た時、前記回転軸の時計回転方向の回転は、正方向の回転であり、
前記時刻がt1〜t3の場合、前記目標座標値のz軸座標値は増加し、前記目標回転角度は増加し、
前記時刻がt1〜t2の場合、前記目標座標値のx軸座標値は減少し、
前記時刻がt2〜t3の場合、前記目標座標値のx軸座標値は増加し、
t1<t2<t3である
ロボット。 - 前記サポーターは、
前記サポーターを装着したユーザの背中を保持する背中保持部と、
前記サポーターを装着したユーザの胸部を保持する胸保持部と、
前記サポーターを装着したユーザの左胸側面を保持する左胸側面保持部と、
前記サポーターを装着したユーザの右胸側面を保持する右胸側面保持部と、
前記ユーザの胸部に位置する前記連結部と連結され、さらに、前記背中保持部、前記胸保持部、前記左胸側面保持部、前記左胸側面保持部を支持する保持部支持体に前記回転力付与機構を介して連結されるアーム支持部を含む、
請求項12記載のロボット。
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