JP6586474B2 - 介助ロボット - Google Patents

Description

本発明は、介助ロボットに関するものである。

特許文献１には、被介助者を保持する保持部材を適宜移動させて、被介助者の起立動作および着座動作を支援する介助ロボットが開示されている。このような介助ロボットにおいて、被介助者に違和感を与えないように、保持部材の位置を適宜制御させることが望まれる。特許文献１の介助ロボットは、起立動作および着座動作にそれぞれ対応した異なる移動軌跡を備える。これにより、起立動作または着座動作が要求動作として入力された場合に、介助ロボットは、要求動作に対応した移動軌跡に基づいて保持部材の位置を制御する。

国際公開第２０１４／１２２７５２号

しかしながら、介助ロボットにおける保持部材の現在位置や、保持部材に対する被介助者の体重の乗り具合等によっては、要求動作に対応する移動軌跡を設定することが適切とは限らない。そのため、介助ロボットは、使用状態に応じて適切な移動軌跡にて保持部材を移動させることが望まれている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、使用状態に応じた移動軌跡にて保持部材を移動させて、被介助者の起立動作および着座動作を支援可能な介助ロボットを提供することを目的とする。

請求項１に係る介助ロボットは、基台と、被介助者の上半身を保持する保持部材と、保持部材を基台の上下方向および前後方向に移動させる駆動装置と、駆動装置の動作を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、被介助者の起立動作に対応する保持部材の移動軌跡である起立軌跡と、被介助者の着座動作に対応する保持部材の移動軌跡である着座軌跡と、を記憶する記憶部と、起立動作または着座動作が要求動作として入力された場合に、保持部材の現在位置を含む現在状態に基づいて、起立軌跡および着座軌跡から要求動作に対応する移動軌跡、または要求動作に対応しない移動軌跡の何れか一方を選択して、当該移動軌跡を基準軌跡として設定する軌跡設定部と、設定された基準軌跡に基づいて保持部材を移動させる駆動制御部と、を有する。

請求項１に係る発明の構成によると、保持部材の現在状態に基づいて、基準軌跡が切り換えられる。つまり、要求動作の基準軌跡は、要求動作に対応する移動軌跡が設定される他に、要求動作に対応しない移動軌跡が設定される場合がある。具体的には、基準軌跡に基づいて移動される保持部材は、起立動作を要求されたにも関わらず起立軌跡ではなく着座軌跡に基づいて移動される場合と、または着座動作を要求されたにも関わらず着座軌跡ではなく起立軌跡に基づいて移動される場合とがある。

これにより、要求動作に対応した移動軌跡を常に選択する構成と比較して、保持部材の現在状態、即ち介助ロボットの使用状態に応じた移動軌跡の設定が可能となる。これにより、被介助者および介助ロボットを操作する操作者に違和感を与えることなく、被介助者の起立動作および着座動作を支援することが可能となる。

実施形態の介助ロボットの外観の後方斜視図である。 介助ロボットの構造および座位姿勢にある被介助者を示す図である。 介助ロボットの構造および立位姿勢にある被介助者を示す図である。 介助ロボットのコントローラおよび制御装置を示すブロック図である。 保持部材の移動軌跡、および保持部材の位置に対する保持部材の角度を示す図である。 基準軌跡の設定処理を示すフローチャートである。 起立スイッチの押下時に設定される基準軌跡のパターンを示す表である。 着座スイッチの押下時に設定される基準軌跡のパターンを示す表である。 実施形態の変形態様における保持部材の移動軌跡、および保持部材の位置に対する保持部材の角度を示す図である。

＜実施形態＞
（介助ロボット１の構成）
介助ロボット１は、被介助者Ｍ（図２および図３に示す）に対して座位姿勢から立位姿勢への起立動作の支援、および立位姿勢から座位姿勢への着座動作の支援を行う。介助ロボット１が立位姿勢における被介助者Ｍの上半身を支持することで、一人の介助者が介助ロボット１を牽引等して、例えば介助施設における移動目標に移動させることができる。なお、「立位姿勢」とは、少なくとも被介助者Ｍの下半身が立っている状態を意味し、上半身が立っている状態を意味するものではない。

介助ロボット１は、図１および図４に示すように、基台１０、支持装置２０、コントローラ５０、および制御装置６０を備える。以下において、前後左右上下は、図１に示すように、被介助者Ｍから見た前後左右上下とする。基台１０は、被介助者Ｍが搭乗可能に構成され、被介助者Ｍが搭乗した状態で前後方向および左右方向に移動可能に構成される。基台１０は、図１および図２に示すように、フレーム１１と、支柱１２と、足載置台１３と、固定カバー１４と、複数の車輪１５とを備える。

基台１０のフレーム１１は、床面２（接地面、地面）から僅かに離れた位置であって、床面２に対してほぼ水平に設けられる。支柱１２は、フレーム１１に固定されており、フレーム１１の前方上面から上方に向かって立った状態で設けられる。支柱１２は、フレーム１１の前方のうち、左右方向中央に配置される。なお、本実施形態において、介助ロボット１は、１本の支柱１２を有するが、２本以上の支柱１２を備えるようにしてもよい。

足載置台１３は、フレーム１１の上面後方に固定され、搭乗した被介助者Ｍの足を載置される。足載置台１３の上面には、被介助者Ｍの足の接地マーク１３ａが記されている。接地マーク１３ａは、被介助者Ｍに対して足の位置を案内する役割を有する。固定カバー１４は、図１に示すように、フレーム１１または支柱１２に固定される。固定カバー１４は、後述する駆動装置２３における昇降部３０の昇降本体３１の下側部分の周囲を覆って、駆動装置２３の内部を保護する。複数の車輪１５は、基台１０に設けられ、基台１０を床面２に対して移動可能に支持する。

支持装置２０は、基台１０に設けられ、被介助者Ｍを立位姿勢に支持可能に構成される（図３を参照）。本実施形態において、支持装置２０は、保持部材２１と、下腿当て部２２と、駆動装置２３とを有する。保持部材２１は、被介助者Ｍの上半身を保持する。本実施形態においては、保持部材２１は、被介助者Ｍの胴体に接触する胴体受部２１ａと、被介助者Ｍの両脇を抱える脇受部２１ｂとを備える。なお、保持部材２１は、胴体受部２１ａと脇受部２１ｂの何れか一方のみを備えるようにしてもよい。

胴体受部２１ａは、被介助者Ｍの胴体を下方から支持する。胴体受部２１ａは、面状に形成され、クッション材により形成される。胴体受部２１ａは、標準的な被介助者Ｍの胴体に応じた初期形状に形成され、個々の被介助者Ｍの胴体に応じて柔軟に変形する。本実施形態では、胴体受部２１ａは、被介助者Ｍの胸部から腹部に亘って接触する。

脇受部２１ｂは、円弧状に形成され、円弧開口が上方を向くように胴体受部２１ａの左右それぞれに配置される。脇受部２１ｂは、被介助者Ｍの脇を下方から支持することで、被介助者Ｍの上半身を支持する。さらに、脇受部２１ｂは、被介助者Ｍの両脇を前後方向から挟むことで、被介助者Ｍの前後動を規制する。従って、胴体受部２１ａおよび脇受部２１ｂは、保持部材２１により保持された状態の被介助者Ｍの肩の位置を規制できる。

下腿当て部２２は、座位姿勢における被介助者Ｍの下腿前部（脛部または膝部）を接触させることで、座位姿勢における被介助者Ｍの下半身の位置および姿勢を決める。特に、足の位置がある程度決定される。下腿当て部２２は、基台１０の支柱１２に固定される。下腿当て部２２は、２個の支持部材２２ａと、下腿当て本体２２ｂとを備える。

支持部材２２ａは、Ｌ字状に形成される。支持部材２２ａのＬ字状の一端が、支柱１２に固定され、支持部材２２ａのＬ字状の他端が、支柱１２より後方に位置する。下腿当て本体２２ｂは、支持部材２２ａの他端側に固定され、昇降カバー３３の後方且つ揺動支持部３２の下方に位置する。下腿当て本体２２ｂは、被介助者Ｍの下腿前部を接触させる部位であり、面状に形成され、クッション材により形成される。

駆動装置２３は、保持部材２１を基台１０の上下方向および前後方向に移動可能に支持するとともに、保持部材２１を異なる複数の移動軌跡に沿って移動させる装置である。本実施形態において、駆動装置２３は、昇降部３０と、揺動部４０とを有する。昇降部３０は、基台１０に対して上下方向に移動する。昇降部３０は、昇降本体３１と、揺動支持部３２と、昇降カバー３３とを備える。

昇降本体３１は、図２に示すように、上下方向に長尺状に形成される。昇降本体３１は、支柱１２の後面に上下方向に直動可能に設けられる。昇降本体３１は、支柱１２の後面のガイド（図示せず）に案内されるとともに、直動装置（図示せず）により駆動される。この昇降本体３１は、固定カバー１４により囲まれている。揺動支持部３２は、昇降本体３１の上端側に設けられ、左右方向に平行な揺動軸心３２ａを有する。

昇降カバー３３は、図１に示すように、昇降部３０に固定され、昇降本体３１および揺動支持部３２を囲む。さらに、昇降カバー３３は、支柱１２および固定カバー１４を囲む。なお、本実施形態においては、介助ロボット１は、１本の支柱１２に対応して１個の昇降部３０を有する。これに対して、介助ロボット１は、仮に２本以上の支柱１２を有する場合には、支柱１２の数に対応する数の昇降部３０を有する構成としてもよい。

揺動部４０は、保持部材２１を昇降部３０に対して基台１０の前後方向に移動させるとともに、保持部材２１を基台１０の左右方向に平行な軸周りに回転させる。揺動部４０は、揺動本体４１と、アーム４２と、グリップ４３とを備える。揺動本体４１は、保持部材２１の胴体受部２１ａを着脱可能に取り付けられる。

アーム４２は、昇降部３０の揺動支持部３２の揺動軸心３２ａを中心軸として回転可能に設けられる。アーム４２は、アーム駆動装置（図示せず）によって回転される。介助ロボット１が起立補助を行う場合には、アーム４２は、後方に延びた状態から前側に旋回する。一方で、介助ロボット１が着座補助を行う場合には、アーム４２は、後方に延びる状態となるように後側に旋回する。

グリップ４３は、前後方向視でＵ字状に形成され、グリップ４３のＵ字状の両端が、揺動本体４１に固定される。グリップ４３の中央部は、胴体受部２１ａおよび揺動本体４１の前方に位置し、保持部材２１に保持された状態の被介助者Ｍにより把持される。また、グリップ４３は、介助者が介助ロボット１を牽引等する場合にも用いられる。

上記のような構成により、揺動部４０は、アーム４２の先端側の揺動本体４１に取り付けられた保持部材２１を基台１０の左右方向に平行な軸（揺動軸心３２ａ）周りに回転させる。揺動部４０は、保持部材２１を回転させることによって、保持部材２１の前後方向の位置に対して規定された角度となるように保持部材２１を揺動させる。

コントローラ５０は、操作者（介助者または被介助者Ｍ）による操作を受け付ける入力装置である。本実施形態において、コントローラ５０は、図４に示すように、起立スイッチ５１と、着座スイッチ５２と、上昇スイッチ５３と、下降スイッチ５４とを有する。起立スイッチ５１は、保持部材２１の現在位置および現在角度を含む現在状態から、被介助者Ｍを立位姿勢とする起立動作の実行要求の操作を受け付ける。着座スイッチ５２は、保持部材２１の現在状態から、被介助者Ｍを座位姿勢とする着座動作の実行要求の操作を受け付ける。

上昇スイッチ５３は、保持部材２１を現在状態から上昇させる上昇動作の実行要求の操作を受け付ける。下降スイッチ５４は、保持部材２１を現在状態から下降させる下降動作の実行要求の操作を受け付ける。コントローラ５０は、制御装置６０と通信可能に接続され、各スイッチの何れか１つのみが押下されている場合に、押下されているスイッチに対応した動作を入力された要求動作として制御装置６０に送信する。

制御装置６０は、コントローラ５０より送信された要求動作に応じて保持部材２１を上下動および揺動させるように、駆動装置２３の動作を制御する。制御装置６０は、支柱１２の側方において、基台１０のフレーム１１に固定される。制御装置６０は、記憶部６１と、軌跡設定部６２と、駆動制御部６３とを有する。記憶部６１は、起立動作用データ７１と、着座動作用データ７２とを記憶する。

起立動作用データ７１は、被介助者Ｍの起立動作に対応する保持部材２１の移動軌跡である起立軌跡８１（図５を参照）を示す二次元座標データである。着座動作用データ７２は、被介助者Ｍの着座動作に対応する保持部材２１の移動軌跡である着座軌跡８２（図５を参照）を示す二次元座標データである。二次元座標データの原点は、保持部材２１の可動域における任意の基準点としてもよいし、介助ロボット１の重心位置としてもよい。

ここで、保持部材２１の起立軌跡８１および着座軌跡８２は、例えば保持部材２１における基準点が駆動装置２３の動作によって移動する軌跡である。具体的には、起立軌跡８１は、図５の上段に示すように、第一位置Ｐ１から第二位置Ｐ２までの曲線状の軌跡である。また、着座軌跡８２は、第二位置Ｐ２から第三位置Ｐ３までの曲線状の軌跡と、第三位置Ｐ３から第一位置Ｐ１までの直線状の軌跡とから構成される軌跡である。

軌跡設定部６２は、起立動作または着座動作が要求動作として入力された場合に、保持部材２１の現在位置を含む現在状態に基づいて、起立軌跡８１または着座軌跡８２の何れか一方を基準軌跡として設定する。駆動制御部６３は、設定された基準軌跡に基づいて保持部材２１を移動させる。具体的には、駆動制御部６３は、昇降部３０および揺動部４０の動作を同期させて、保持部材２１が基準軌跡に沿って移動するように駆動装置２３の動作を制御する。

このような構成によると、制御装置６０は、例えばコントローラ５０の着座スイッチ５２が押下された場合に、着座軌跡８２に沿って保持部材２１の移動を制御する他に、起立軌跡８１に沿って保持部材２１の移動を制御することがある。これは、コントローラ５０の起立スイッチ５１が押下された場合においても同様である。このように、要求動作に対応しない移動軌跡に基づいて保持部材２１の動作処理が実行されるのは、介助ロボット１の使用状態に応じた移動軌跡にて保持部材２１が移動されるように、基準軌跡の最適化を図ることを目的としている。

詳細には、軌跡設定部６２は、起立スイッチ５１または着座スイッチ５２が押下されて要求動作が入力された場合に、保持部材２１の現在状態に含まれる保持部材２１の現在位置および現在角度の少なくとも一方に基づいて、要求動作の基準軌跡を設定する。本実施形態において、軌跡設定部６２は、記憶部６１に記憶されているエリア情報７３、および保持部材２１の現在位置に基づいて、要求動作の基準軌跡を設定する。

上記のエリア情報７３は、基台１０に対する保持部材２１の上下方向または前後方向の少なくとも一方の規定位置において区画された複数のエリアを示す情報である。本実施形態において、規定位置Ｐｒは、図５に示すように、基台１０に対する保持部材２１の前後方向の位置であり、保持部材２１の角度に基づいて設定される。

ここで、本実施形態における駆動装置２３は、揺動部４０のアーム４２が回転することによって、保持部材２１が前後方向に移動するとともに揺動軸心３２ａ周りに回転する構成となっている。つまり、揺動部４０は、図５の下段に示すように、保持部材２１の前後方向の位置に対して規定された角度θとなるように保持部材２１を揺動させる。保持部材２１の角度θは、図２および図３に示すように、鉛直軸に対してなす角度であり、保持部材２１が前側に移動するに従って単調に増加する。

また、保持部材２１に保持された被介助者Ｍは、保持部材２１がある程度回転されると、被介助者Ｍの臀部Ｍｂが椅子９０の座面から浮き上がり、支持装置２０に体重を預けた状態となる。本実施形態において、上記のような状態となる保持部材２１の所定角度θｔに対応する保持部材２１の前後方向の位置を、上記の規定位置Ｐｒとして設定している。エリア情報７３が示す複数のエリアには、規定位置Ｐｒによって保持部材２１の前後方向の可動域Ｒｎを区画して生成された起立優先エリアＡｒと、着座優先エリアＡｓとが含まれる。

起立優先エリアＡｒは、当該エリアに保持部材２１が位置する場合に、軌跡設定部６２が起立軌跡８１を優先して基準軌跡に設定するエリアである。着座優先エリアＡｓは、当該エリアに保持部材２１が位置する場合に、軌跡設定部６２が着座軌跡８２を優先して基準軌跡に設定するエリアである。図５の上段に示すように、起立優先エリアＡｒは、着座優先エリアＡｓよりも後側に位置する。

（基準軌跡の設定処理）
制御装置６０の軌跡設定部６２による基準軌跡の設定処理について、図５−図８を参照して説明する。基準軌跡の設定処理は、例えばコントローラ５０の起立スイッチ５１または着座スイッチ５２が押下されて、起立動作または着座動作が要求動作として入力された場合に実行される。なお、コントローラ５０の上昇スイッチ５３または下降スイッチ５４が押下された場合には、基準軌跡に基づくことなく昇降部３０の動作を制御されるので、基準軌跡の設定処理は実行されない。

制御装置６０の軌跡設定部６２は、図６に示すように、先ず、保持部材２１を現在位置まで移動させた前回動作と要求動作とが等しいか否かを判定する（ステップ１１（以下、「ステップ」を「Ｓ」と表記する））。そのため、軌跡設定部６２は、記憶部６１に一時的に記憶されている前回動作を示す情報を取得する。この情報には、前回動作として、起立動作、着座動作、上昇動作、および下降動作が含まれる。また、前回動作を示す情報が記憶されていない場合には、軌跡設定部６２は、直前に電源スイッチ（図示せず）がＯＮにされたものとし、前回動作が電源投入であると認識する。

軌跡設定部６２は、前回動作と要求動作とが等しい場合には（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、保持部材２１の現在状態によらずに要求動作に対応する保持部材２１の移動軌跡を基準軌跡として設定する（Ｓ１５）。その後に、駆動制御部６３の制御によって前回動作と同じ動作が再開される。このような動作として、例えば起立動作中に操作者が起立スイッチ５１を離し、再び起立スイッチ５１を押下したような場合が想定される（図７のパターンＮ１１，Ｎ１２）。

同様に、着座動作中に操作者が着座スイッチ５２を離し、再び着座スイッチ５２を押下した場合が想定される（図８のパターンＮ２３，Ｎ２４）。なお、図７および図８の最右欄において、保持部材２１を現在位置Ｐｃまで移動させた前回動作の移動軌跡を太破線矢印により示し、現在位置Ｐｃから基準軌跡に基づく要求動作の移動軌跡を太矢印により示す。

一方で、前回動作と要求動作とが異なる場合には（Ｓ１１：Ｎｏ）、軌跡設定部６２は、前回動作を示す情報に基づいて、前回動作が上昇動作、下降動作、または電源投入の何れであるか否かを判定する（Ｓ１２）。軌跡設定部６２は、前回動作が上昇動作、下降動作、または電源投入である場合には（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、保持部材２１の現在状態によらずに要求動作に対応する保持部材２１の移動軌跡を基準軌跡として設定する（Ｓ１５）。その後に、駆動制御部６３の制御によって現在位置および現在角度から、要求動作に対応する移動軌跡に沿って保持部材２１が移動される（図７のパターンＮ１５，Ｎ１６、および図８のパターンＮ２５，Ｎ２６）。

軌跡設定部６２は、前回動作が上昇動作、下降動作、または電源投入の何れでもない場合には（Ｓ１２：Ｎｏ）、即ち要求動作が起立動作であり且つ前回動作が着座動作、または要求動作が着座動作であり且つ前回動作が起立動作の場合には、保持部材２１の現在状態を取得する（Ｓ１３）。本実施形態において、軌跡設定部６２は、保持部材２１の現在位置Ｐｃを現在状態として取得する。

続いて、軌跡設定部６２は、エリア情報７３および保持部材２１の現在位置に基づいて、起立軌跡８１および着座軌跡８２の何れか一方を選択して、要求動作の基準軌跡を設定する（Ｓ１４）。具体的には、保持部材２１の現在位置Ｐｃの属するエリアが起立優先エリアＡｒの場合には、起立軌跡８１が要求動作の移動軌跡として設定される。一方で、保持部材２１の現在位置Ｐｃの属するエリアが着座優先エリアＡｓの場合には、着座軌跡８２が要求動作の移動軌跡として設定される。

つまり、要求動作が起立動作であり前回動作が着座動作である場合に、現在位置Ｐｃの属するエリアが起立優先エリアＡｒであれば、起立軌跡８１が基準軌跡に設定される（図７のパターンＮ１３）。結果として、要求動作の基準軌跡は、Ｓ１５と同様に要求動作に対応する移動軌跡（起立軌跡８１）に設定される。一方で、現在位置Ｐｃの属するエリアが着座優先エリアＡｓであれば、着座軌跡８２が基準軌跡に設定される（図７のパターンＮ１４）。結果として、要求動作の基準軌跡は、要求動作（起立動作）に対応しない移動軌跡（着座軌跡８２）に設定される。

また、要求動作が着座動作であり前回動作が起立動作である場合に、現在位置Ｐｃの属するエリアが着座優先エリアＡｓであれば、着座軌跡８２が基準軌跡に設定される（図８のパターンＮ２２）。結果として、要求動作の基準軌跡は、Ｓ１５と同様に要求動作に対応する移動軌跡（着座軌跡８２）に設定される。一方で、現在位置Ｐｃの属するエリアが起立優先エリアＡｒであれば、起立軌跡８１が基準軌跡に設定される（図８のパターンＮ２１）。結果として、要求動作の基準軌跡は、要求動作（着座動作）に対応しない移動軌跡（起立軌跡８１）に設定される。

上記のように、軌跡設定部６２は、保持部材２１の現在状態によっては、要求動作に対応しない移動軌跡を選択して、当該移動軌跡を基準軌跡として設定する（図７のパターンＮ１４、図８のパターンＮ２１）。これにより、その後の動作において、保持部材２１は、要求動作に対応する移動軌跡ではなく、要求動作に対応しない移動軌跡（即ち前回動作に対応する移動軌跡）に沿って遡るように移動される。このような制御は、保持部材２１に対する被介助者Ｍの体重の乗せ具合等に基づく安全性を考慮しつつ、操作者が期待する動作を実行するものである。

基準軌跡の設定処理が実行された後に、保持部材２１は、駆動制御部６３の制御によって現在位置および現在角度から基準軌跡に沿って保持部材２１が移動される。このように、介助ロボット１は、種々の使用状態に応じた移動軌跡にて保持部材２１を移動させて、被介助者Ｍの起立動作および着座動作を支援する。

（実施形態の構成による効果）
介助ロボット１は、基台１０と、被介助者Ｍの上半身を保持する保持部材２１と、保持部材２１を基台１０の上下方向および前後方向に移動させる駆動装置２３と、駆動装置２３の動作を制御する制御装置６０と、を備える。制御装置６０は、被介助者Ｍの起立動作に対応する保持部材２１の移動軌跡である起立軌跡８１と、被介助者Ｍの着座動作に対応する保持部材２１の移動軌跡である着座軌跡８２と、を記憶する記憶部６１と、起立動作または着座動作が要求動作として入力された場合に、保持部材２１の現在位置Ｐｃを含む現在状態に基づいて、起立軌跡８１および着座軌跡８２から要求動作に対応する移動軌跡、または要求動作に対応しない移動軌跡の何れか一方を選択して、当該移動軌跡を基準軌跡として設定する軌跡設定部６２と、設定された基準軌跡に基づいて保持部材２１を移動させる駆動制御部６３と、を有する。

このような構成によると、保持部材２１の現在状態に基づいて、基準軌跡が切り換えられる。これにより、要求動作に対応した移動軌跡を常に選択する構成と比較して、保持部材２１の現在状態、即ち介助ロボット１の使用状態に応じた移動軌跡の設定が可能となる。これにより、被介助者Ｍおよび介助ロボット１を操作する操作者に違和感を与えることなく、被介助者Ｍの起立動作および着座動作を支援することが可能となる。

また、軌跡設定部６２は、保持部材２１を現在位置Ｐｃまで移動させた前回動作と要求動作とが等しい場合に（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、保持部材２１の現在状態によらずに要求動作に対応する保持部材２１の移動軌跡を基準軌跡として設定する（Ｓ１５）。
前回動作と要求動作とが等しい場合には（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、例えば当該要求動を間欠的に実行するように要求されている状態と考えられる。そこで、このような場合には、保持部材２１の現在状態に基づいて基準軌跡を切り換えるまでもなく、要求動作に対応した移動軌跡（要求動作が起立動作であれば起立軌跡８１、要求動作が着座動作であれば着座軌跡８２）を基準軌跡として設定する（Ｓ１５）。これにより、制御の処理負荷を軽減でき、また操作者の要求に迅速に応答した制御が可能となる。

また、記憶部６１は、基台１０に対する保持部材２１の上下方向または前後方向の少なくとも一方の規定位置Ｐｒにおいて区画された複数のエリアを示すエリア情報７３をさらに記憶する。複数のエリアには、起立軌跡８１を基準軌跡とする起立優先エリアＡｒと、着座軌跡８２を基準軌跡とする着座優先エリアＡｓと、が含まれる。軌跡設定部６２は、エリア情報７３および保持部材２１の現在位置Ｐｃに基づいて、要求動作の基準軌跡を設定する。
このような構成によると、要求動作の基準軌跡の設定にエリア情報７３を用いることによって、制御の処理負荷を軽減でき、また操作者の要求に迅速に応答した制御が可能となる。

また、駆動装置２３は、基台１０に対して上下方向に移動する昇降部３０と、保持部材２１を昇降部３０に対して基台１０の前後方向に移動させるとともに、保持部材２１を基台１０の左右方向に平行な軸周りに回転させて保持部材２１の前後方向の位置に対して規定された角度となるように保持部材２１を揺動させる揺動部４０と、を有する。規定位置Ｐｒは、基台１０に対する保持部材２１の前後方向の位置であり、保持部材２１の角度に基づいて設定される。
要求動作の基準軌跡の設定に際して、被介助者Ｍの姿勢、特に被介助者Ｍの臀部Ｍｂが座面９１からどの程度浮き上がっているかが一つの指標となる。ここで、介助ロボット１の動作において、被介助者Ｍを保持する保持部材２１が所定の角度以上に回転すると、被介助者Ｍの臀部Ｍｂが座面９１から浮き上がる。そこで、上記のように保持部材２１の角度に基づいてエリアを区分する規定位置Ｐｒを設定することによって、適切にエリアを区分でき、被介助者Ｍおよび操作者に違和感を与えることなく、被介助者Ｍの起立動作および着座動作を支援することができる。

また、起立優先エリアＡｒは、着座優先エリアＡｓよりも後側に位置する。
このような構成によると、適切にエリアを区分でき、被介助者Ｍおよび操作者に違和感を与えることなく、被介助者Ｍの起立動作および着座動作を支援することができる。

＜実施形態の変形態様＞
（軌跡の設定処理について）
実施形態において、軌跡設定部６２は、エリア情報７３および保持部材２１の現在位置Ｐｃに基づいて、起立軌跡８１および着座軌跡８２の何れか一方を選択して、要求動作の基準軌跡を設定する（Ｓ１４）。これに対して、軌跡設定部６２は、保持部材２１の現在状態に含まれる角度に基づいて、要求動作の基準軌跡を設定する構成としてもよい。

このような構成において、保持部材２１の現在状態には、保持部材２１の現在角度が含まれる。そして、軌跡設定部６２は、要求動作が入力された場合に、現在状態に含まれる保持部材２１の現在位置Ｐｃおよび角度の少なくとも一方に基づいて、要求動作の基準軌跡を設定する。保持部材２１の角度は、例えばアーム４２を駆動させるアーム駆動装置における角度検出器による検出結果に基づいて取得可能としてもよい。

このような構成によると、軌跡設定部６２は、保持部材２１の現在角度によっても基準軌跡を切り換えることになる。これにより、保持部材２１の現在位置Ｐｃに加えて保持部材２１の角度によって移動軌跡が設定される態様においては、より詳細な設定ができる。また、現在位置Ｐｃに代えて保持部材２１の角度によって移動軌跡が設定される態様においては、被介助者Ｍの体勢に応じて移動軌跡を設定できる。

（エリア情報について）
実施形態において、保持部材２１の可動域Ｒｎを区画する規定位置Ｐｒは、保持部材２１の角度（所定角度θｔ）に基づいて設定されるものとした。これに対して、規定位置Ｐｒは、保持部材２１の角度に加えて、または保持部材２１の角度に代えて設定される構成としてもよい。これにより、起立優先エリアＡｒおよび着座優先エリアＡｓは、例えば境界線が鉛直軸に対して傾斜するように区画され得る。

また、図９の上段に示すように、保持部材２１の前後方向において複数の規定位置Ｐｒ１，Ｐｒ２を設定し、３つのエリアに区画してもよい。この構成において、複数のエリアには、起立優先エリアＡｒと着座優先エリアＡｓとの間に位置する中間エリアＡｍが含まれる。ここで、規定位置Ｐｒ１，Ｐｒ２は、図９の下段に示すように、例えば保持部材２１の第一角度θｔ１および第二角度θｔ２に対応する保持部材２１の前後方向の位置である。

また、中間エリアＡｍは、当該エリアに保持部材２１が位置する場合に、軌跡設定部６２が前回動作に対応する保持部材２１の移動軌跡を優先して基準軌跡に設定するエリアとしてもよい。このような構成によると、例えば要求動作が起立動作であり且つ前回動作が着座動作である場合に、現在位置Ｐｃの属するエリアが中間エリアＡｍであれば、要求動作（起立動作）に対応しない移動軌跡（着座軌跡８２）が基準軌跡に設定される。

同様に、要求動作が着座動作であり且つ前回動作が起立動作である場合に、現在位置Ｐｃの属するエリアが中間エリアＡｍであれば、要求動作（着座動作）に対応しない移動軌跡（起立軌跡８１）が基準軌跡に設定される。このような構成によると、２つの優先エリアに区分した構成と比較して、より詳細な現在状態に対応した基準軌跡の設定が可能となる。

（駆動装置２３について）
実施形態において、駆動装置２３は、基台１０に対して上下方向に移動する昇降部３０と、保持部材２１を揺動させる揺動部４０とを有する構成とした。これに対して、駆動装置２３は、保持部材２１を基台の上下方向および前後方向に移動可能に支持するとともに、保持部材２１を異なる複数の移動軌跡に沿って移動させることが可能である構成であれば、種々の態様を採用し得る。

具体的には、揺動部４０は、アーム４２を回転させて揺動本体４１を前後方向に移動させつつ揺動本体４１を軸周りに回転させる他に、例えば昇降部３０の上部に前後方向に傾斜したレールによって揺動本体４１が支持される構成としてもよい。このような構成によると、揺動本体４１がレールに沿って移動することによって、揺動本体４１に取り付けられた保持部材２１が前後方向に移動するとともに、傾斜させることが可能である。

その他に、駆動装置２３は、基台１０に設けられ、左右方向に平行な軸周りに回転する回転部材と、当該回転部材に設けられ、回転部材の径方向に伸縮可能な伸縮アームとを備える構成としてもよい。または、駆動装置２３は、左右方向に平行な軸周りに回転する第一回転部材と、当該第一回転部材に設けられ、第一回転部材の回転軸と平行な軸周りに回転する第二回転部材とを備える構成としてもよい。

このような構成において、伸縮アームまたは第二回転部材に保持部材２１が取り付けられることにより、保持部材２１は、基台１０の上下方向および前後方向に移動可能であり、複数の移動軌跡に沿った移動が可能である。そして、複数の移動軌跡に沿って保持部材２１を移動させる場合に、保持部材２１の現在状態に基づいて要求動作の基準軌跡を設定することにより、実施形態と同様の効果を奏する。

１：介助ロボット、 ２：床面
１０：基台
１１：フレーム、 １２：支柱
１３：足載置台、 １３ａ：接地マーク
１４：固定カバー、 １５：車輪
２０：支持装置
２１：保持部材、 ２１ａ：胴体受部、 ２１ｂ：脇受部
２２：下腿当て部、 ２２ａ：支持部材、 ２２ｂ：下腿当て本体
２３：駆動装置、
３０：昇降部
３１：昇降本体、 ３２：揺動支持部、 ３２ａ：揺動軸心
３３：昇降カバー
４０：揺動部、
４１：揺動本体、 ４２：アーム、 ４３：グリップ
５０：コントローラ
５１：起立スイッチ、 ５２：着座スイッチ
５３：上昇スイッチ、 ５４：下降スイッチ
６０：制御装置
６１：記憶部、 ６２：軌跡設定部、 ６３：駆動制御部
７１：起立動作用データ、 ７２：着座動作用データ
７３：エリア情報
８１：起立軌跡、 ８２：着座軌跡
９０：椅子、 ９１：座面
Ｒｎ：（保持部材の）可動域
Ａｒ：起立優先エリア、 Ａｓ：着座優先エリア、 Ａｍ：中間エリア
Ｍ：被介助者、 Ｍｂ：（被介助者の）臀部
Ｐ１：第一位置、 Ｐ２：第二位置、 Ｐ３：第三位置
Ｐｃ：（保持部材の）現在位置、 Ｐｒ：規定位置
θ：（保持部材の）角度、 θｔ：（保持部材の）所定角度
θｔ１：（保持部材の）第一角度、 θｔ２：（保持部材の）第二角度
Ｎ１１〜Ｎ１６：起立スイッチ５１の押下時の動作パターン
Ｎ２１〜Ｎ２６：着座スイッチ５２の押下時の動作パターン

Claims (7)

1. 基台と、
   被介助者の上半身を保持する保持部材と、
   前記保持部材を前記基台の上下方向および前後方向に移動させる駆動装置と、
   前記駆動装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記被介助者の起立動作に対応する前記保持部材の移動軌跡である起立軌跡と、前記被介助者の着座動作に対応する前記保持部材の移動軌跡である着座軌跡と、を記憶する記憶部と、
   前記起立動作または前記着座動作が要求動作として入力された場合に、前記保持部材の現在位置を含む現在状態に基づいて、前記起立軌跡および前記着座軌跡から前記要求動作に対応する移動軌跡、または前記要求動作に対応しない移動軌跡の何れか一方を選択して、当該移動軌跡を基準軌跡として設定する軌跡設定部と、
   設定された前記基準軌跡に基づいて前記保持部材を移動させる駆動制御部と、を有する介助ロボット。
2. 前記駆動装置は、前記保持部材を前記基台の左右方向に平行な軸周りに回転させ、
   前記保持部材の前記現在状態には、前記保持部材の現在角度が含まれ、
   前記軌跡設定部は、前記要求動作が入力された場合に、前記現在状態に含まれる前記保持部材の現在位置および現在角度の少なくとも一方に基づいて、前記要求動作の前記基準軌跡を設定する、請求項１に記載の介助ロボット。
3. 前記軌跡設定部は、前記保持部材を現在位置まで移動させた前回動作と前記要求動作とが等しい場合に、前記保持部材の前記現在状態によらずに前記要求動作に対応する前記保持部材の移動軌跡を前記基準軌跡として設定する、請求項１または２に記載の介助ロボット。
4. 前記記憶部は、前記基台に対する前記保持部材の上下方向または前後方向の少なくとも一方の規定位置において区画された複数のエリアを示すエリア情報をさらに記憶し、
   前記複数のエリアには、前記起立軌跡を前記基準軌跡とする起立優先エリアと、前記着座軌跡を前記基準軌跡とする着座優先エリアと、が含まれ、
   前記軌跡設定部は、前記エリア情報および前記保持部材の現在位置に基づいて、前記要求動作の前記基準軌跡を設定する、請求項１−３の何れか一項に記載の介助ロボット。
5. 前記駆動装置は、
   前記基台に対して上下方向に移動する昇降部と、
   前記保持部材を前記昇降部に対して前記基台の前後方向に移動させるとともに、前記保持部材を前記基台の左右方向に平行な軸周りに回転させて前記保持部材の前後方向の位置に対して規定された角度となるように前記保持部材を揺動させる揺動部と、を有し、
   前記規定位置は、前記基台に対する前記保持部材の前後方向の位置であり、前記保持部材の角度に基づいて設定される、請求項４に記載の介助ロボット。
6. 前記起立優先エリアは、前記着座優先エリアよりも後側に位置する請求項５に記載の介助ロボット。
7. 前記複数のエリアには、前記保持部材を現在位置まで移動させた前回動作に対応する前記保持部材の移動軌跡を前記基準軌跡とする中間エリアがさらに含まれる、請求項４−６の何れか一項に記載の介助ロボット。

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