JPS6287154A - 看護介助ロボツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は、例えば寝たきりの患者や重症の患者の看護
介助を行なうための看護介助ロホケットに関する。

［発明の技術的背景及びその問題点］ 寝たきりの患者や老人等を浴室やトイレ、病室等に移動
し、看護婦等の介助者の負担を軽減するように入浴、ベ
ットからの抱き上げ、体位の変換、車椅子への移動等の
介助作業を行なうための＠護介助ロボットの開発の要望
が高まっている。そして、このような要望に答えるため
の看護介助ロボットの一つが本願出願人によって特願昭
６０−９２２３７号において開示されている。

このような看：！ｌｆＦ助ロボソロボットレータの操作
によつ°て患者を抱き起こしたり、抱え上げて移動した
り、抱えたまま入浴姿勢を取らせたりすることができ、
看護人の労力の負担を軽減するのに極めて役立つもので
ある。そして、このような看護介助ロボッＩ−において
は、患者の姿勢がどのような時に患者に対する負担や不
安を軽減することができ、安定した状態で看護介助でき
るかをロボット自体が判断し、患者の最適姿勢を自動的
に実現することが望ましい。

［発明の目的］ この発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたも
のであって、左右のロボットアームの思考支え部材に掛
る患者の荷重分布をみて（ハ者が最適姿勢を取っている
かどうか判断し、自動的に患者に最適姿勢を取らせ、楽
な姿勢で患者の看護介助を行なえる看護介助ロボットを
提供することを目的とする。

［発明の構成］ この発明は、看護介助のための左右のロボットアームの
患者支え部材上にそれぞれ流体マット式センサを取り付
け、この各流体マット式センサの圧力測定部をロボット
本体側に取り付けて成る看Ｉ介助ロボットを要旨とする
ものである。

［発明の実施例］ 第１図および第２図はこの発明の一実施例の看護介助ロ
ボットを示しており、底面四隅に取り付けられたキャス
タ１．１と中央部左右に取り付けられた駆動輪３とによ
って任意の方向に走行可能な台車部５の上にロボット本
体７を取り付けてなる。このロボット本体７は、左右個
別に動作制御可能なロボットアーム９，１１を備えてお
り、また左右各々のロボットアーム９，１１および前記
台車部５の電気的制御のための制御部１３を備えている
。

左右のロボットアーム９，１１にはそれぞれ、ロボット
本体７の昇降装置よって上下駆動されるアーム取付用ブ
ラケット１５に対して館後方向に揺動駆動可能に上腕部
材１７が連結され、この上腕部材１７に対して肘関節部
材１９が連動ｊ１結され、さらに肘関節部材１９に対し
て左右方向に１ｚ動駆動可能に航腕部材２１が連結され
ている。この前腕部材２１の下端部に支え板用ブラケッ
ト２３が左右方向に揺動駆動可能に連結され、この支え
板用ブラケット２３に対して患者支え部材２５が水平回
転駆動可能に連結されている。

そしてこの’８１介助ロボットは、オペレータが操作、
ボックスを操作することにより制御部１３が左右のロボ
ットアーム９，１１の各回転軸部を駆動して、第４図に
示すように左右の患者支え部材２５を同じ高さに保って
患者を水平に抱え上げて移動することができるちまた第
５図に示すように、片方のロボットアーム９を他方のロ
ボットアーム１１より高い位置にし、しかも片方の患者
支え部材２５は斜めに傾けることにより患者の上半身を
抱き起した形にして支えることができる。

このような看護介助ロボットでは第１図及び第２図に示
ずＪ：うに左右の患者支え部材２５．２５の上面側にそ
れぞれエアマット式あるいは水枕式等の流体マット式の
圧力センサ２７が適数チャンネル分、例えば実施例のよ
うに５チャンネル分ずつ取り付けられている。各チャン
ネルに通じる流体チューブ２９がロボットアーム９，１
１を通して制御部１３内の圧力測定部に接続されている
。

第３図に示すように、患者を支え部材２５．２５上に支
える患者の荷重分布の測定システムでは、各チャンネル
の圧力センサ２７の流体チューブ２９が圧力変換器３１
に接続されている。各チャンネルの圧力センサ２７に掛
る荷重は、この圧力変換器３１により電気信号に変換さ
れ、増幅部３３、Ａ／Ｄ変換器３５を介してパラレル入
出力袋ｆｉｆｆＰ１０３７に与えられ、システムバス３
９を介して荷重分布測定用の演算装置ＣＰＵ４１に入力
される。ざらにこのシステムでは、ランダムアクセスメ
モリ４３、リードオンリメモリ４５、フロッピーディス
クコントローラｌ”　Ｄ　Ｃ４７およびフロッピーディ
スクドライバＦＤＤ４９を備え、さらにシリアル入出力
装置８１０５１を備えている。このシリアル入出力装置
３１０５１に対しては、ＣＲＴディスプレーターミナル
５３が接続され、さらに左右のロボットアーム９，１１
の各駆動軸の制御系、すイ蒙わち位置制御モジュール１
つＣＬ５５、サーボアンプ５７、サーボモータ５９が駆
ｖＪ＠数分接続されている。

この制御システムの動作を第４図乃至第６図に基づいて
説明する。例えば記憶￥Ａ置ＦＤＣ４７゜ＦＤＤ４９に
よって、患者を水平に支える時や上半身を抱き起した形
に支えるときの左右の患者支え部材２５．２５の各圧力
センサ２７に掛る荷重分布の理想的な形をＲＯＭ　４５
にセットしておく。

そして扱う患者の身長や体重の必要な体型に関するデー
タをＲＡＭ４３に入力し、つづいて患者をどのような姿
勢で支えるかの姿勢の指定を入力するーステップ６１〜
６３゜ この人ｈｔｊ）後にアーム駆動を実行すると、左右の患
者支え部材２５．２５の圧力センサ２７，２７の各チ１
１ンネルに掛る荷重分布がＣＰＵ４１によって測定され
、理想分布と比較されるーステップ６４〜６６゜この荷
重分布測定結果は、ＣＲＴディスプレーターミナル５３
によって第４図または第５図に示すように表示される。

第４図に示す例は、患者Ｋを水平に支える場合の荷重分
布の測定結果を各チャンネルｆｆ１．１−１１＆＋、１
０についてグラフ表示しており、第５図では上半身を抱
き起した形で支える場合の荷重分布を各チャンネル毎に
グラフ表示したものである。

このようにして実際の荷重分布は、予め入力されている
理想的な荷重分布と比較され、ある許容範囲をもたせて
その理想分布状態になったとき、患者には最適な姿勢で
支えているものとしてロボットアーム９，１１の駆動を
停止し、その状態を保持する。

このようにしてオペレータは、ＣＲＴディスプレーター
ミナル５３の表示による荷重分布を見ながら、自動的に
あるいは手動によって患者を最適姿勢に支えることがで
きるのである。また圧力セン１す２７としてエアマット
式あるいは水枕式等の流体マット式の圧力センサを用い
ているため、患者Ｋに対して柔かい感触を与えることが
でき、患者の不快感を軽減することができるものとなる
。

また、流体マット式の圧力センサ２７を、制御部１３内
の測定部と流体チューブ２９で接続した形になっており
、このように電気部分をロボットアーム９，１１から離
しているため、患者を入浴させるときの介助に用いた場
合でも、水の浸入による故障が起きることがなく、シス
テムの安定化が図れる。

なお上記実施例の、第３図において、流体マット式圧力
センサ２７内の流体温度を測定するために熱雷対のよう
な熱雷変換器７１、この熱雷変換器７１の出力の増幅装
置７３およびＡ／Ｄ変換器７５をＰＩ０３Ｊに接続して
いるのは、圧力測定の温度変化を補償するためのもので
あり、ＣＰＬＪ４１によって算出される圧力に補正を掛
ける。この温度補正は必要にば１、じて行なうものであ
り、さほど厳密さを要求されない場合には備えなくても
よい。

第７図はこの発明の他の実施例を示すものであり、ロボ
ットアーム９，１１の患者支え部材２５に対し、その前
端側にエアマット７７を設け、支え板用ブラケット２３
側に設けたエアボンベ７９とエアチューブ８１によって
接続している。このエアマット７７の患者支え部材２５
に対する取り付は方式は、第８図（ａ）または（ｂ）に
示すように、エアマット７７のベース８３に係止用凸部
８５を設け、患者支え部材２５の前端に設けた係止部８
７に係止する構成である。

このようにして患者支え部材２５の前端部にエアの供給
、放出自在のエアマット７７を取り付けるようにするな
らば、エアマット７７の空気を汰いた状態でプレート状
の患者支え部材２５を患者にの下に差し入れることがで
きる。そして、その侵にエアマット７７にエアボンベ７
９からエアを吹き込んで脹らせ、第７図に示すように患
者支え部材２５の前端部を陥＋’：　Ｌ／た状態にする
ならば、患者Ｋを抱え上げると、にエアマット７７が患
者の転落を防止し、思７Ｋに大きな安心感を与えること
ができるものとなる。

［発明の効果コ この発明は左右のロボットアームの患者支え部材の上に
それぞれ流体マット式の圧力センサを設け、患者支え時
の荷重分布を測定するようにしたものであるため、荷重
分布を見ることにより患者が最適な姿勢で支えられてい
るかどうかを判断することができ、オペレータが患者の
姿勢を見ながらロボットアームの動きを操作したり、患
者に直接尋ねながら操作する必要がなく、最適姿勢を実
現する操作が楽になる利点がある。また圧力センサとし
て流体マット式のものを用いることにより、患者に当る
感触を和げることができ、さらに入浴介助の場合のよう
にロボットアームを水の中に浸すような場合でも水の浸
入により信号系が故障するといった心配がなく、操作性
の向上を図れる利点がある。

４、図面（７）　ｒｒｒｌｌ　％　説明第１図はこの発
明の一実施例の側面図、第２図は上記実施例の平面図、
第３図は上記実施例に用いる荷重測定システム図、第４
図は患者を水平姿勢に支える場合の動作説明図、第５図
は患者の上半身を抱き起した形で支える場合の動作説明
図、第６図は上記実施例の動作を説明するフローヂャー
ト、第７図はこの発明の他の実施例の側面図、第８図（
ａ）、（ｂ）はそれぞれエアマットを患者支え部材に取
り付ける方式の例を示す分解斜視図である。

１・・・キャスタ　３・・・駆動輪　５・・・台車部７
・・・ロボット本体　９．１１・・・ロボットアーム１
３・・・制御部　１５・・・アーム取付用ブラケット１
７・・・上腕部材　１９・・・肘関節部材２１・・・前
腕部材　２３・・・支え板用ブラケット２５・・・患者
支え部材 ２７・・・流体マット式の圧力センサ ２つ・・・流体チューブ　３１・・・圧力変換器４１・
・・演算装置 ５３・・・ＣＲＴディスプレーターミナル代理人　弁理
士　　三　好　保　男１’、”；、、５．Ｉ’−’：、
’、ｒ」：ｉ第１図 第２図 １’／　　　　Ｚ’ｌ）　　　　ｚＭ　　　　　　　　
　１１第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 看護介助のための左右のロボットアームの患者支え部材
   上にそれぞれ流体マット式圧力センサを取り付け、この
   各流体マット式センサの圧力測定部をロボット本体側に
   取り付けて成る看護介助ロボット。