JP6775755B2 - 介護ロボット付きベッド - Google Patents

Description

本発明は要介護者がベッドに横たわった形体から車椅子などの要介護者用汎用機器、器具を自力で利用できる様に介護する介護ロボット付きベッドに関するものである。

要介護者がベッド脇に置いた車椅子など生活に必要な介護用汎用機器や器具を自力で利用できる様に介護するロボット付きベッドを提供する。

図１は要介護者がベッドに横たわった形体を示す図であって，頭部マットレス１、首部マットレス２、背部マットレス３、腰部マットレス４、尻部マットレス５、大腿部マットレス６、膝部マットレス７、脹脛部マットレス８、足先部マットレス９を並べて配置し、頭部マットレス１と、背部マットレス３と、尻部マットレス５と、膝部マットレス７と、足先部マットレス９と、をベッドフレーム１０に固着する。首部マットレス２と、腰部マットレス４と、大腿部マットレス６と、脹脛部マットレス８と、の各マットレスは、図５に示す、マットレス収納モーター２１と、回転スライド板２２と、水平垂直移動ガイド板２３と、マットレス設置板２４と、を備えた各マットレス収納装置（図５に図示）の、マットレス設置板２４に取り付けて配置する。図６にマットレス収納装置のベッドの構成を示す。図２にマットレス収納装置を配置しベッドフレーム１０に固着した構成を示す。

マットレスの収納作動は、マットレス収納モーター２１が回転し、連結した回転スライド板２２が回転して、マットレス設置板２４は水平垂直移動ガイド板２３のレールに従って下降、水平移動する事で、各マットレスは隣接する固着マットレスの下に収納される（図６参照）。これで介護ロボットの作動空間が確保される。

図３は要介護者をベッド脇に運搬した形態を示す図であって、要介護者を支持する手段となる介護ロボットのアームは、首アーム１５１と、腰アーム１５２と、を連結した吊りアーム１２２と、吊りアーム１２２と連結した吊りアーム電動アクチュエーター１２３と、大腿アームを連結した大腿部電動アクチュエーター１５５と脹脛アーム１５４を連結した脹脛部電動アクチュエーター１５６と、を備えアーム母体１００を連結した構成である。

要介護者を昇降する手段として、図４に示す，内部にスライドブッシュを備えた支柱１０１と、昇降スライドシャフト１０２と、昇降電動アクチュエーター１０３と、で介護ロボットの脚を構成する。

吊りアーム電動アクチュエーター１２３が収縮し、吊りアーム１２２はアーム母体１００との連結部分を軸とし回転し、首アーム１５１と腰アーム１５２は椅子の背もたれの形状となる。

ベッド脇に要介護者を運搬する手段として、図４に示す，移動ブッシュユニット１１２と、移動スライドシャフト１１３と、移動モーター１１４と、を備える。移動モーター１１４の回転は、移動用ベルト１１５を介して移動ブッシュユニット１１２に伝わり、介護ロボットは移動スライドシャフト１１３上を移動する。

車椅子など介護用汎用機器上に差し出す手段として、アーム母体１００と支柱１０１の間に、マジックハンド構造伸縮装置１０６と伸縮電動アクチュエーター１０７を備える。

要介護者が介護ロボットのアームを容易に外せる手段として、アームスライドモーター１３２と、大腿部電動アクチュエーター１５４は、送りねじと連結してあり、アームスライドモーター１３２の回転で、アームスライドレール１３１に沿って要介護者の膝先方向に移動する。更に大腿部電動アクチュエーター１５４と、脹脛部電動アクチュエーター１５６が伸長して、大腿アーム１５３と脹脛アーム１５５は要介護者の足元迄下降する。これで要介護者は足を無理なく両アームから外せる。

介護ロボットの介護作動は図８のフロー図に示す手順で制御装置で行う。

要介護者は介護者に頼らず可能な限り自力で日常生活を送る事ができプライバシーと尊厳が保たれる。また介護者の負担も減る。

図１は要介護者がベッドに横たわった形体を示す図である。頭部マットレス１、首部マットレス２、背部マットレス３、腰部マットレス４、尻部マットレス５、大腿部マットレス６、膝部マットレス７、脹脛部マットレス８、足先部マットレス９と、を並べて配置してベッドを構成する。頭部マットレス１と、背部マットレス３と、尻部マットレス５と、膝部マットレス７と、足先部マットレス９と、をベッドフレーム１０に固着する。これを図２に示す。

ベッドは介護ロボットの作動を妨げない手段として、図５に示す、マットレス収納モーター２１と、回転スライド板２２と、水平垂直移動ガイド板２３と、マットレス設置板２４と、を備えたマットレス収納装置を備える。首部マットレス２と、腰部マットレス４と、大腿部マットレス６と、脹脛部マットレス８とを、各マットレス設置板２４に固着する。図２にマットレス収納装置を配置しベッドフレーム１０に固着した構成を示す。図６に、首部マットレス２のベッド構成を示す。マットレス収納モーター２１の回転で、連結した回転スライド板２２が回転して、マットレス設置板２４は水平垂直移動ガイド板２３のレールに従って下降、水平移動して隣接する頭部マットレス１の下に収納される（図７参照）。他のマットレス収納装置も同時に作動して、介護ロボットの作動を妨げない空間が確保される。

図３は要介護者をベッド脇に運搬した形態を示す図であって、首アーム１５１と腰アーム１５２を連結した吊りアーム１２２と、吊りアーム電動アクチュエーター１２３と、大腿アーム１５３を連結した大腿部電動アクチュエーター１５４と、脹脛アーム１５５を連結した脹脛部電動アクチュエーター１５６と、アームスライドモーター１３２と、アーム母体１００と、で介護ロボットのアームを構成する。首アーム１５１と腰アーム１５２と、大腿アーム１５３と、脹脛アーム１５５は、ベッドに横たわった形体の要介護者を支持する手段である。

要介護者を昇降する手段として、図４に示す，内部にスライドブッシュを備えた支柱１０１と、昇降スライドシャフト１０２と、昇降電動アクチュエーター１０３と、で介護ロボットの脚を構成する。
車椅子など汎用機器上に差し出す手段として、アーム母体１００の間を連結する、マジックハンド構造伸縮装置１０６と、伸縮電動アクチュエーター１０７と、を備える。

ベッド脇に運搬する手段として、介護ロボットの脚下部に連結した移動ブッシュユニット１１２と、ベッドフレーム１０に連結した移動スライドシャフト１１３と、移動モーター１１４と、移動用ベルト１１５を備える。移動用ベルト１１５の一部分が移動ブッシュユニット１１２に固着してあり、移動モーター１１４が回転すると、介護ロボットは移動ブッシュユニット１１２上を移動する。

吊りアーム電動アクチュエーター１２３が収縮し、吊りアーム１２２はアーム母体１００の連結部分を軸とし回転し、首アーム１５１と腰アーム１５２は、持ち上げた形態でアームが椅子の構成に変わる手段である。

車椅子など介護用汎用機器上に差し出す手段として、アーム母体１００と支柱１０１の間に、マジックハンド構造伸縮装置１０６と伸縮電動アクチュエーター１０７を備える。

要介護者が介護ロボットのアームを容易に外せる手段として、アームスライドモーター１３２と、大腿部電動アクチュエーター１５４は、送りねじと連結してあり、アームスライドモーター１３２の回転で、アームスライドレール１３１に沿って要介護者の膝先方向に移動する。更に大腿部電動アクチュエーター１５４と、脹脛部電動アクチュエーター１５６が伸長して、大腿アーム１５３と脹脛アーム１５５は要介護者の足元迄下降する。これで要介護者は足を無理なく両アームから外せる。

介護ロボットの介護作動は図８のフロー図に示す手順で制御装置が行う。
先ず、介護者がベッドに横たわった形態で、「車椅子」、「トイレ」、「風呂」などの作動命令のボタンを押すか、音声を発声する。制御装置が正しい命令を検出すると、全てのマットレス収納モーター２１が起動し、回転スライド板２２が回転し、回転スライド板２２のスライド部と連結したマットレス設置板２４が、水平垂直移動ガイド板２３のレールに沿って降下、水平移動してマットレスを収納した構成となる。ここで介護ロボットの作動空間が確保される。図６に、首部マットレス２のベット形態を示す。図７に首部マットレス２の収納形態を示す。

次に介護ロボットは移動モーター１１４の回転で、移動用ベルト１１５が回転し、移動用ベルト１１５の一部分が移動ブッシュユニット１１２に連結してあり、移動スライドシャフト１１３上を、要介護者を持ち上げる適正な位置まで移動する。

次に介護ロボットは昇降電動アクチュエーター１０３の伸長で、首アーム１５１と、腰アーム１５２と、大腿アーム１５３と、脹脛アーム１５５とで、要介護者を下から持ち上げる。

次に吊りアーム１２２に連結した首アーム１５１と、腰アーム１５２の両アームは、吊りアーム電動アクチュエーター１２３の縮小で、吊りアーム１２２が回転し、椅子の背もたれの構成となり要介護者を起こす。続いて移動モーター１１４の回転でベッド脇まで移動する。

カメラの画像処理によりベッド脇に待機している機器や器具の種類を検知し、伸縮電動アクチュエーター１０７の伸長で、マジックハンド構造伸縮装置１０６が伸長し、検知した機器、器具上の適切な位置へ要介護者を差し出す。

ここで、脹脛アーム１５５を連結している脹脛部電動アクチュエーター１５６は、要介護者の形体を目的の機器、器具に合わせ適当な高さ迄脹脛アーム１５５を下降させる。

次に昇降電動アクチュエーター１０３が適当な高さ迄収縮し、要介護者を機器、器具上へ降ろす。

次にアームスライドモーター１３２が回転し、直結している送りねじの回転で連結している大腿アーム１５３が要介護者の膝先方向へ移動する。これで要介護者は直接目的の機器、器具上に座る。図１０にトイレの便座に直接座った形体を示す。

図９に車椅子に座った形体を示す。大腿アーム１５３は大腿部電動アクチュエーター１５４で、脹脛アーム１５５は脹脛部電動アクチュエーター１５６で要介護者の足元まで下降し、更にアームスライドモーター１３２が回転して要介護者の足先方向に移動する。これにより要介護者は足を両アームから容易に外せる。図１１に浴槽内に直接座った形体を示す。

次に要介護者が「離脱」と発声すれば、昇降電動アクチュエーター１０３が伸長し介護ロボットは上昇、更に伸縮電動アクチュエーター１０７が収縮し、移動モーター１１４が回転して、介護ロボットはベッド奥側へ移動する。

要介護者の家庭内自立生活や病院や老人ホームの患者の介護現場で利用する。

要介護者がベッドに横たわった形体を示す斜視図である。 マットレスを外し、ベッドの構成を示す斜視図である。 要介護者をベッド脇に運搬した形態を示す斜視図である。 マットレスを外し、ベッド脇に運搬した形態を示す斜視図である。 マットレス収納装置を示す斜視図である。 首部マットレス収納装置のベッドの構成を示す側面図である。 首部マットレス収納装置の収納した構成を示す側面図である。 介護作動手順を示すフロー図である。 車椅子に座った形体を示す側面図である。 トイレに座った形体を示す側面図である。 浴槽に座った形体を示す側面図である。

１ 頭部マットレス
２ 首部マットレス
３ 背部マットレス
４ 腰部マットレス
５ 尻部マットレス
６ 大腿部マットレス
７ 膝部マットレス
８ 脹脛部マットレス
９ 足先部マットレス
１０ ベッドフレーム
１１ 脚スライドシャフト
２０ マットレス収納装置
２１ マットレス収納モーター
２２ 回転スライド板
２３ 水平垂直移動ガイド板
２４ マットレス設置板
１００ アーム母体
１０１ 支柱
１０２ 昇降スライドシャフト
１０３ 昇降電動アクチュエーター
１０６ マジックハンド構造伸縮装置
１０７ 伸縮電動アクチュエーター
１１２ 移動ブッシュユニット
１１３ 移動スライドシャフト
１１４ 移動モーター
１１５ 移動用ベルト
１２２ 吊りアーム
１２３ 吊りアーム電動アクチュエーター
１３１ アームスライドレール
１３２ アームスライドモーター
１５１ 首アーム
１５２ 腰アーム
１５３ 大腿アーム
１５４ 大腿部電動アクチュエーター
１５５ 脹脛アーム
１５６ 脹脛部電動アクチュエーター

Claims (3)

1. ベッドフレームを備えたベッドと、
   前記ベッドに横たわった状態の要介護者を支持するアームを備え、前記ベッドの幅方向の一方側に設けられて前記ベッドフレームに連結され、制御装置により作動を制御される介護ロボットと、
   を有し、
   前記ベッドには、当該ベッドの前記幅方向を長手方向、当該ベッドの長さ方向を短手方向とし、長手方向寸法が前記ベッドの前記幅方向の寸法に略等しい複数のマットレスを、前記ベッドの前記長さ方向に並べて配置した、介護ロボット付きベッドであって、
   前記ベッドは、
   前記ベッドフレームに固定され、前記ベッドの前記長さ方向に並んだ前記複数のマットレスのうち当該ベッドの当該長さ方向に離散的に配置された一部のマットレスを下降移動して、前記ベッドの前記幅方向の前記一方側から前記幅方向の他方側へと当該ベッドを横断する、前記アームの作動を妨げない空間を形成するマットレス収納装置を有し、
   前記制御装置は、
   前記マットレス収納装置により前記空間が形成された状態でアクチュエータにより前記アームを駆動し、前記ベッド上の要介護者を持ち上げる手段と、
   アクチュエータにより前記アームを駆動し、前記持ち上げる手段により前記ベッド上に持ち上げた要介護者を前記ベッドの前記幅方向の前記他方側の脇に運搬する手段と、
   要介護者を運搬した前記アームをアクチュエータにより駆動し、前記持ち上げた状態の要介護者を起こした、椅子の背もたれ状の形状とする手段と、
   アクチュエータにより前記アームを駆動し、前記起こした状態の要介護者を下降させて、介護用汎用機器上に降ろす手段と、
   前記介護用汎用機器上に要介護者を降ろした後、前記アームを要介護者から容易に外せるように当該アームをアクチュエータにより駆動して要介護者の足先方向に移動する手段と、
   を備えたことを特徴とする介護ロボット付きベッド。
2. 請求項１に記載の介護ロボット付きベッドにおいて、
   前記介護用汎用機器は、
   車椅子、若しくはトイレ、若しくは浴槽である
   ことを特徴とする介護ロボット付きベッド。
3. 請求項１又は２に記載の介護ロボット付きベッドにおいて、
   前記ベッドは、
   互いに係合し全体が上下方向に伸縮するように構成された支柱及びスライドシャフトと、
   前記ベッドの前記幅方向に設けられた移動スライドシャフトと、
   前記介護ロボットに連結された移動ユニットと、
   水平方向に延設されたアームスライドレールと、
   を有し、
   前記アームは、
   水平な回転軸を備えた吊りアーム部材と、
   前記吊りアーム部材にそれぞれ連結され、前記要介護者の首を支持する首アーム、前記要介護者の腰を支持する腰アーム、及び、前記要介護者の大腿部を支持する大腿部アームと、
   を含み、
   前記制御装置は、
   アクチュエータを用いて前記支柱及び前記スライドシャフトの全体寸法を上下方向に伸長させることにより、前記ベッド上の要介護者を持ち上げる手段、を実現し、
   アクチュエータを用いて前記移動ユニットを前記移動スライドシャフトに沿って移動させることにより、前記要介護者を前記ベッドの前記他方側の脇に運搬する手段を実現し、
   アクチュエータを用いて前記吊りアーム部材を前記回転軸回りに回転させることで、前記首アーム及び前記腰アームによって前記椅子の背もたれ状の形状とする手段を実現し、
   アクチュエータを用いて前記支柱及び前記スライドシャフトの全体寸法を上下方向に収縮させることにより、前記ベッド上の要介護者を下降させて介護用汎用機器上に降ろす手段を実現し、
   アクチュエータを用いて前記アームを前記アームスライドレールに沿って移動させることにより、前記アームを要介護者の足先方向に移動する手段を実現する
   ことを特徴とする介護ロボット付きベッド。
   

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