JP6847235B2 - 搬送装置及び該搬送装置の運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、建物、特に病院において、ベッドやコンテナなどの物体を搬送する搬送装置とこれに関する運転方法に関する。

病院では、多くの患者は、医療スタッフがそのベッドを押すことによって建物内で運ばれる。多くの場合、ベッド（病床）を動かすためには１人より多くの人間が必要である。加えて、使用後、各患者のベッドは、特別な部屋で清掃し、消毒し、そして保管室に移動してから、病室へ戻さなければならない。また、病院の場合、多様な物品をコンテナ及びローリングカップボード（ローラー食器搬送器）を使用して病院の建物内で長い距離、搬送しなければならない。

したがって、スタッフは数多くの搬送過程を実行しなければならず、これには時間も体力も消費する。多くの場合、上述したような搬送は、職員によって手動で行われる。数少ない病院においてのみ、隔離された通行レーンやエリアにおいて搬送を行う無人（自動運転）搬送システムが備えられている。

本発明の目的は、病院建物全域でベッドや他の物体を容易に移動させる装置及び方法を提供することにある。この課題を解決するために、本発明は、搬送装置及び該搬送装置の運転方法を提供する。有益な態様が引用形式の請求項において提示される。

本発明に係る搬送装置は、モータ駆動全方向車輪を有する移動搬送プラットフォームを備える。該プラットフォームの可変形状により、本搬送装置は、病院内の様々な搬送作業に自動的に適合し、あるいは、建物内の一般的な物流作業にも適合する。

全方向車輪（オムニホイール、ポリホイール、多方向車輪とも呼ばれる）は周知であり、通常の車輪と同様に前方に転がる一方、ほとんど摩擦なしに横方向にも摺動（横滑り）することができる。全方向車輪は、その外周に取り付けられた一連のローラを有する在来の車輪である。

この搬送装置（又は台車、カート）は、主に患者ベッドの搬送用に構成される。空のベッドは、センサ及びナビゲーション機能を備えた全自動制御系により、病院中を自律して搬送される。患者がベッドに横たわっているときは、当該搬送装置には、患者を主に担当している看護師が同行する。

搬送装置の動作が一部自律して実行される場合、同行する看護師が該搬送装置を制御する必要はない。この場合でもナビゲーションと衝突の回避は、接続されたセンサを有する制御ユニットによって自動的に実行される。ただし、プラットフォームの動作は、看護師が患者に注意を向けられるように、同行者の速さと方向に合わせられる。

各種のベッドを搬送することに加えて、本搬送装置は、可変形状を備えているので、他の搬送目的、例えば、物品コンテナや車椅子用にも使用することができる。この搬送装置の本質的な有益性は、物体の下に容易に配置され、難しい操縦を要せずに移動することを可能にする、その全方向シャーシにある。

本発明は、物体をある位置から別の位置へ搬送し、移動させる搬送装置を請求し、当該搬送装置は、少なくとも２つのプロング（フォークの歯）を備えた二股フォーク形状のシャーシを備え、このシャーシに、搬送装置を移動させるための少なくとも４つのモータ駆動（＝電動式）全方向車輪を配置してあり、シャーシが、少なくとも１つのモータ駆動全方向車輪の作動によって物体のサイズに従い全方向車輪のホイールベース及びトレッドを適合させるように、構成される。具体的には、各プロングが、第１の案内スリーブと、この第１の案内スリーブに引っ込みまた第１の案内スリーブから突き出ることが可能で且つ所定の長手方向位置でロックすることの可能な第１の延長部とを含み、少なくとも第１の延長部のそれぞれにモータ駆動全方向車輪が１つずつ設けられ、この第１の延長部が、少なくとも１つのモータ駆動全方向車輪の作動によって第１の案内スリーブに対し移動することにより、シャーシのホイールベースを変更できるように構成される。また、シャーシは、プロングの間に、プロングに対し直交配置された第２の案内スリーブと、この第２の案内スリーブに引っ込みまた第２の案内スリーブから突き出ることが可能な第２の延長部とを更に備え、その第２の延長部が、少なくとも１つのモータ駆動全方向車輪の作動によって第２の案内スリーブに対し移動することにより、シャーシのトレッドを変更できるようにも構成される。

本発明の利点は、物体のほぼ全ての寸法及び形状に対して搬送装置を汎用できることにある。

本発明の一態様において、全方向車輪はメカナム型であり、電動式である。また、一態様において搬送装置は、シャーシに配置され、搬送のために物体を持ち上げるように構成された少なくとも１つの持ち上げ装置を備える。一態様においてプロングは引き延ばすことができ且つ幅調節可能であり、該構造に加えて又は該構造がなくても、持ち上げ装置がプロングに配置される。一態様によると、持ち上げ装置は、ベッドの車輪の下に滑り込んで当該車輪を持ち上げるように構成された羽根状手段を備える。具体的には、各プロングに、搬送のために物体を持ち上げるように構成された持ち上げ装置が少なくとも１つ配置され、この持ち上げ装置が、物体の車輪の下に滑り込むことを可能にする、ローラとブレードとから構成される。

本発明の一態様において、シャーシは、収納スペースを節約するために折り畳み可能であり、この構造に加えて又はこの構造とは別に、プロングが、収納モードで垂直姿勢に移行するように構成される。具体的には、プロングの端部を接続した垂直配置の基体を備え、このプロングの接続端部が基体に沿って垂直方向上方へ移動することにより、シャーシが、収納スペースを節約するために折り畳み可能である。

一態様において搬送装置は、周囲と相互作用するように構成されたセンサと、このセンサに接続され、搬送装置を自律的且つ自動的に動作させるように構成された制御ユニットとを備える。これらの特徴により、搬送装置の自律的又は半自律的な運転を可能にするという利点がもたらされる。

本発明は、本発明に係る搬送装置の自動運転方法であって、搬送装置を物体まで駆動し、物体を持ち上げ、物体を目的地まで搬送するステップを含む自動運転方法を請求する。

本方法の一態様において、プロングは、物体のサイズに適合させるべく、その長さと横方向間隔が調節される。この動作は、少なくとも１つの全方向車輪の能動的な移動（回転及び横滑り）によって行われる。

本発明のさらなる恩恵と利点は、図面を参照して詳細な説明を読み解くことにより把握される。

搬送装置の上面図。 搬送装置の側面図。 シャーシの２種類の異なる長手方向位置を示した搬送装置の上面図。 シャーシの２種類の異なる横方向位置を示した搬送装置の上面図。 シャーシの４種類の異なる位置を示した搬送装置の上面図。 折り畳まれたシャーシを示した搬送装置の側面図。 ベッド用持ち上げ装置の拡大斜視図。 ベッドにアプローチしている搬送装置の側面図。 ベッドを持ち上げている搬送装置の側面図。 コンテナにアプローチしている搬送装置の側面図。 コンテナを持ち上げている搬送装置の側面図。

図１〜図６は、物体の一例としてベッドを持ち上げて搬送する搬送装置を示す。図１と図３〜図５は搬送装置の上面図を示し、図２と図６は搬送装置の側面図を示す。移送装置は、垂直配置される基体２に固定された水平配置のシャーシ１を備えている。

シャーシ１は、引き延ばし且つ横方向に移動させることのできる２つの平行に配置されたプロング４を備える二股フォークの形状をもつ。したがって、シャーシ１のホイールベース（方向９）及びトレッド（方向１０）は、変化させることができ、搬送すべき物体のサイズに適合させることができる。この変形を担うのは、プロング４のそれぞれに２つずつ設けられて個別にモータ駆動される４個の全方向車輪３である。好ましくは、電動式全方向車輪３は、駆動に電気モータを用いる。

各プロング４は、第１直線案内スリーブ５と、電動式全方向車輪３の作動によって第１直線案内スリーブ５に引っ込みまたここから突き出る第１延長部７とを含む。これにより、シャーシ１のホイールベースが変更される。トレッドの変更に関して、シャーシ１は、プロング４に対し直交配置された第２直線案内スリーブ６と、第２直線案内スリーブ６に引っ込みまたここから突き出る第２延長部８とを備え、全方向車輪３の作動によってトレッドを変更する。

好ましくは、全方向車輪３はメカナム型である。基体２は、搬送装置の自律動作のための制御ユニットと、モータ駆動全方向車輪３に電力を供給するためのバッテリとを備える。

図３は、ある位置から別の位置へのホイールベースの変化（方向９）を示す。図４は、ある位置から別の位置へのトレッドの変化（方向１０）を示す。図５は、ある位置から別の位置へのホイールベース及びトレッドの変化（方向９及び方向１０）を示す。

図６は、折り畳まれた姿勢において図１〜図５同様の搬送装置を示す。つまり、プロング４が垂直方向上方（方向１４）へ移動することができ、これによりホイールベースが著しく減少する。当該姿勢において搬送装置は、小さいスペースに収納することが容易であり、あるいは、狭いスペースで操作することが容易である。

図７は、搬送装置の持ち上げ装置１１の一実施形態を拡大して示す。持ち上げ装置１１は、プロング４の第１延長部７に内向きに取り付けられている。全方向車輪３は外向きに取り付けられている。持ち上げ装置１１は、ベースプレートに取り付けられた２つのローラ１３とブレード１２とを備える。ローラ１３及びブレード１２は、湾曲構造を形成し、この湾曲構造は、ベッド１７又は車輪をもつ他の物体の、車輪１８の下に簡単に滑り込むことができる。ローラ１３及びブレード１２を車輪１８の下に滑り込ませることによって、当該車輪１８が持ち上げられる。その滑り込みは、全方向車輪３の作動によって第１延長部７が移動することで引き起こされる。ローラ１３がその軸を中心に回転するので、ブロック又はロックされている車輪１８を持ち上げ装置１１上へ滑らせることができる。

図８及び図９は、搬送装置によるベッド１７の持ち上げを詳細に示す。ベッド１７は、床２０に支えられている車輪１８を備える。搬送装置は、基体２とシャーシ１とを備えている。シャーシ１は、第１直線案内スリーブ５と第１延長部７とを備えた２つのプロング４を備え、第１延長部７は、該第１延長部７に取り付けられた全方向車輪３の作動によって方向９に移動することができる。第１延長部７は、求める長手方向位置にロックすることができる。

図８において、持ち上げ装置１１のブレード１２が、ベッド１７の車輪１８の近くに移動する。図９では、第１延長部７が方向９へ延び、ブレード１２が車輪１８の下に滑り込んでベッド１７を持ち上げている。第１延長部７がブロックされて搬送装置がベッド１７を目的地まで搬送する。

図１０及び図１１は、搬送装置によるコンテナ１９の持ち上げを詳細に示す。コンテナ１９は床に置かれている。搬送装置は、基体２とシャーシ１とを備えている。シャーシ１は、２つのプロング４を備え、全方向車輪３がそのプロング４に取り付けられている。ホイールベース及びトレッド、つまりシャーシ１の調節機能によって、プロング４に取り付けられた持ち上げ装置１１は、コンテナ１９の傍に移動することができる。持ち上げ装置１１は、図１１に示す矢印の方向に桁ムーバ１６が作動することによって昇降動作する昇降桁１５を備える。図１０では、コンテナ１９は床に置かれている。図１１では、コンテナ１９は持ち上げられ、目的地までの搬送準備ができている。

周囲と相互作用するセンサと、このセンサに接続された制御ユニットとを備えた搬送装置は、ある位置から別の位置へ自律して又は半自律で移動することができる。

本発明について、以上の好ましい実施形態に即して説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、多くの他の可能な修正及び変形を行うことができるのはもちろんである。特許請求の範囲は、本発明の本質的範囲にあるそのような修正及び変形に及ぶべきものである。

１ シャーシ
２ 基体
３ 全方向車輪
４ プロング
５ 第１直線案内スリーブ
６ 第２直線案内スリーブ
７ 第１延長部
８ 第２延長部
９ 長手延長方向
１０ 横延長方向
１１ 持ち上げ装置
１２ ブレード（羽根状手段）
１３ ローラ
１４ 折り畳み方向
１５ 昇降桁
１６ 桁ムーバ
１７ ベッド
１８ ベッド１７の車輪
１９ コンテナ
２０ 床

Claims (8)

1. 物体（１７，１９）をある位置から別の位置へ搬送する搬送装置であって、
   少なくとも２つのプロング（４）をもつ二股フォーク形状のシャーシ（１）を備え、
   該シャーシ（１）に、当該搬送装置を移動させるための少なくとも４つのモータ駆動全方向車輪（３）が設けられ、
   前記各プロング（４）は、第１の案内スリーブ（５）と、該第１の案内スリーブ（５）に引っ込みまた該第１の案内スリーブ（５）から突き出ることが可能で且つ所定の長手方向位置でロックすることの可能な第１の延長部（７）とを含み、少なくとも前記第１の延長部（７）のそれぞれに前記モータ駆動全方向車輪（３）が１つずつ設けられ、
   前記第１の延長部（７）が、少なくとも１つの前記モータ駆動全方向車輪（３）の作動によって前記第１の案内スリーブ（５）に対し移動することにより、前記シャーシ（１）のホイールベースを変更できるように構成されている、搬送装置。
2. 前記シャーシ（１）は、前記プロング（４）の間に、前記プロング（４）に対し直交配置された第２の案内スリーブ（６）と、該第２の案内スリーブ（６）に引っ込みまた該第２の案内スリーブ（６）から突き出ることが可能な第２の延長部（８）とを更に備え、
   前記第２の延長部（８）が、少なくとも１つの前記モータ駆動全方向車輪（３）の作動によって前記第２の案内スリーブ（６）に対し移動することにより、前記シャーシ（１）のトレッドを変更できるように構成されている、請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記各プロング（４）に、搬送のために物体（１７，１９）を持ち上げるように構成された持ち上げ装置（１１）が少なくとも１つ配置され、
   該持ち上げ装置（１１）は、前記物体（１７，１９）の車輪（１８）の下に滑り込むことを可能にする、ローラ（１３）とブレード（１２）とから構成される、請求項１又は２に記載の搬送装置。
4. 前記プロング（４）の端部を接続した、垂直配置の基体（２）を備え、
   該プロング（４）の接続端部が前記基体（２）に沿って垂直方向上方へ移動することにより、前記シャーシ（１）が、収納スペースを節約するために折り畳み可能である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の搬送装置。
5. 搬送する物体（１７，１９）がベッド（１７）である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の搬送装置。
6. 周囲と相互作用するように構成されたセンサと、
   該センサに接続され、当該搬送装置を自律的且つ自動的に動作させるように構成された制御ユニットとを備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の搬送装置。
7. 請求項３又は請求項３を引用する請求項４〜６のいずれか１項に記載の搬送装置の自動運転方法であって、
   前記搬送装置を物体（１７，１９）まで駆動し、
   前記持ち上げ装置（１１）を該物体（１７，１９）の車輪（１８）に滑り込ませて該物体（１７，１９）を持ち上げ、
   該持ち上げた物体（１７，１９）を目的地へ搬送することを含む、自動運転方法。
8. 前記プロング（４）の長さと横方向間隔を前記モータ駆動全方向車輪（３）の作動により調節して、前記シャーシ（１）のホイールベースとトレッドを前記物体（１７，１９）のサイズに適合させることを含む、請求項７に記載の自動運転方法。

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