TW201622678A - 起立動作支援系統、起立動作支援系統之控制部的控制方法、起立動作支援系統之控制部用程式、起立動作支援系統之控制部的控制方法、機器人 - Google Patents

起立動作支援系統、起立動作支援系統之控制部的控制方法、起立動作支援系統之控制部用程式、起立動作支援系統之控制部的控制方法、機器人 Download PDF

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Yuko Tsusaka
Yudai Fudaba
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Panasonic Ip Man Co Ltd
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Abstract

本發明為一種起立動作支援系統，其支援被照護者之起立動作，且備有照護帶、旋轉力賦予機構、牽引機構及控制部；前述照護帶備有：維持機構，備有保持被照護者之背部及兩腋下部之保持部；及連結部，位於胸部，且於前面與維持機構連結；前述旋轉力賦予機構連結於維持機構，以通過兩腋下部的軸作為旋轉軸，使保持部之前部下側向上，且使後部上側向下旋轉；前述牽引機構是與連結部連結而牽引；前述控制部控制旋轉力賦予機構及牽引機構，在牽引動作開始後，使牽引機構將連結部往前方上方牽引，同時以旋轉力賦予機構旋轉保持部後，將連結部往上方牽引。

Description

起立動作支援系統、起立動作支援系統之控制部的控制方法、起立動作支援系統之控制部用程式、起立動作支援系統之控制部的控制方法、機器人 發明領域
本揭示是關於一種支援被照護者從座位姿勢的狀態起立時之動作之起立動作支援系統、起立動作支援系統之控制部的控制方法、起立動作支援系統之控制部用程式、起立動作支援系統之控制部的控制方法、機器人。
發明背景
以往習知一種起立動作支援機器人，其沿著因應各被照護者而設定的軌道，遵守該軌道之始點或終點。該起立動作支援機器人是從確保被照護者安全性的觀點出發，著眼於遵守軌道的始點(例如，對應於被照護者之就座姿勢)或終點(例如，對應於被照護者之直立姿勢)的重要性而創出(參照專利文獻1)。
先行技術文獻 專利文獻
[專利文獻1]日本特開2013-158386號公報
發明概要
但是，於上述以往技術，要求改善被照護者的支援。
本揭示之非限定且例示性之一態樣中，可於起立動作初始時，使被照護者之前傾姿勢變淺，接近健康成年人的動作。
本揭示之一態樣之附加恩惠及有利點，可從本說明書及圖式得悉。該恩惠及/或有利點可依據本說明書及圖式所揭示的各種態樣及特徵而個別提供，要得到其1以上之恩惠及/或有利點，並無須具備所有態樣及特徵。
本揭示之一態樣之起立動作支援系統，其支援被照護者之起立動作，且備有：照護帶，備有：維持機構，備有保持前述被照護者之背部及兩腋下部之保持部；及連結部，位於前述被照護者之胸部，且於前述被照護者之前面與前述維持機構連結；旋轉力賦予機構，連結於前述維持機構，以通過前述被照護者之前述兩腋下部的軸作為旋轉軸，使前述保持部之前部下側向上，且使前述保持部之後部上側向下旋轉；牽引機構，與前述連結部連結而牽引前述連結部；及控制部，分別控制前述旋轉力賦予機構之旋轉動作及前述牽引機構之牽引動作，以使前述牽引機構之牽引動作開始後，前述牽引機構將前述連結部向前述被照護者之前方且向上方牽引，同時以前述旋轉力賦予機構，使前述保持部之前部下側向上，且使前述保持部之後部上側向下旋轉後，將前述連結部向上方牽引。
再者，該等之包括性或具體性態樣，以裝置、方法、積體電路、電腦程式或電腦可讀取記錄媒體來實現，或以裝置、系統、方法、積體電路、電腦程式或電腦可讀取記錄媒體之任意組合來實現均可。電腦可讀取記錄媒體包含例如CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory：唯獨記憶光碟)等非揮發性記錄媒體。
若藉由本揭示，可改善被照護者的支援。於起立動作初始時(亦即，從被照護者之就座姿勢的狀態，使臀部離床時)，進行支援以使被照護者之前傾姿勢變淺，接近健康成年人的動作。
1、1B、1C‧‧‧機器人系統
2‧‧‧本體機構
3、3C‧‧‧照護帶
3a‧‧‧保持部
3a1‧‧‧背保持部
3a-2‧‧‧胸保持部
3a-3‧‧‧左胸側面保持部
3a-4‧‧‧右胸側面保持部
3b‧‧‧保持部支持體
3c、3c-1‧‧‧連結部
3d‧‧‧裝脫部
3e‧‧‧臂支持部
3f‧‧‧閥
3g、3g-1‧‧‧維持機構
4‧‧‧臂機構
4a‧‧‧第1驅動部
4b‧‧‧第2驅動部
4c‧‧‧第1臂
4d‧‧‧第2臂
4e‧‧‧第3臂
5‧‧‧座椅部(例如床、椅子或馬桶等)
6‧‧‧輸入IF
7‧‧‧被照護者
7b‧‧‧背部
7d‧‧‧胸部
7e‧‧‧臀部
7g‧‧‧腋下
7k‧‧‧心窩
8、8C‧‧‧動作資訊資料庫
9‧‧‧資料庫輸出入部
10‧‧‧動作資訊生成部
11、11B‧‧‧控制裝置
12、12B、12C‧‧‧控制部
13‧‧‧地板
14‧‧‧步行機構
14a‧‧‧前輪
14b‧‧‧後輪
14c‧‧‧前輪用制動器
14d‧‧‧後輪用制動器
14e‧‧‧矩形台
15‧‧‧把手
16‧‧‧計持器
17‧‧‧力檢測部
19‧‧‧健康成年人
19a‧‧‧第1旋轉軸
19b‧‧‧第2旋轉軸
20‧‧‧馬達固定部
20A、20B、20C‧‧‧機器人
30、30C‧‧‧旋轉力賦予機構
35‧‧‧氣壓供給源
36‧‧‧第1膨脹室
37‧‧‧第2膨脹室
38‧‧‧第3膨脹室
41‧‧‧第1馬達
42‧‧‧第2馬達
43‧‧‧第1編碼器
44‧‧‧第2編碼器
45‧‧‧後屈用馬達
46‧‧‧後屈用編碼器
47‧‧‧後屈用第2馬達
48‧‧‧後屈用第2編碼器
49‧‧‧第2馬達固定部
C‧‧‧旋轉力
R‧‧‧軸
V1‧‧‧第1氣壓閥
V2‧‧‧第2氣壓閥
V3‧‧‧第3氣壓閥
S101~S108、S201~S209、S301~S308‧‧‧步驟
θ‧‧‧旋轉角度
圖1A是將本揭示之第1實施形態之起立動作支援系統(亦即，起立動作支援裝置)之一例之機器人系統之機器人的構成概要，與被照護者一同表示之側視圖。
圖1B是於本揭示之第1實施形態之機器人系統中，於被照護者為座位姿勢的狀態下，將機器人的構成概要與被照護者一同表示之正視圖。
圖1C是於本揭示之第1實施形態之機器人系統中，於被照護者達到起立姿勢的狀態時，將機器人的構成概要與被照護者一同表示之正視圖。
圖2是表示本揭示之第1實施形態之機器人系統之詳細構成的方塊圖。
圖3A是表示本揭示之第1實施形態之機器人系統之動作概要圖。
圖3B是表示本揭示之第1實施形態之機器人系統之動作概要圖。
圖3C是表示本揭示之第1實施形態之機器人系統之動作概要圖。
圖4A是表示本揭示之第1實施形態之維持機構之裝脫部關閉的狀態下之維持機構之詳細構成的側視圖。
圖4B是表示本揭示之第1實施形態之維持機構之裝脫部關閉的狀態下之維持機構之詳細構成的俯視圖。
圖4C是表示本揭示之第1實施形態之維持機構之裝脫部關閉的狀態下之維持機構之詳細構成的俯視圖。
圖4D是表示本揭示之第1實施形態之第1變形例之維持機構之裝脫部關閉的狀態下之維持機構之詳細構成的俯視圖。
圖4E是表示本揭示之第1實施形態之維持機構之裝脫部關閉的狀態下之維持機構之詳細構成的俯視圖。
圖5A是表示本揭示之第1實施形態之動作資訊資料庫的詳細圖。
圖5B是表示本揭示之變形例之動作資訊資料庫的詳細圖。
圖6A是有關本揭示之第1實施形態之控制部的動作資訊之控制的說明圖。
圖6B是表示本揭示之變形例之目標座標值、目標旋轉角度值之圖。
圖7A是表示本揭示之第1實施形態之機器人系統的動 作圖。
圖7B是表示本揭示之第1實施形態之機器人系統的動作圖。
圖7C是表示本揭示之第1實施形態之機器人系統的動作圖。
圖7D是表示本揭示之第1實施形態之機器人系統的動作圖。
圖7E是表示本揭示之第1實施形態之機器人系統的動作圖。
圖8是本揭示之第1實施形態之控制部的流程圖。
圖9是表示本揭示之第2實施形態之機器人系統的構成概要圖。
圖10是表示本揭示之第2實施形態之機器人系統之詳細構成的方塊圖。
圖11是表示本揭示之第2實施形態之動作資訊資料庫的詳細圖。
圖12A是本揭示之第2實施形態之動作資訊的圖表。
圖12B是本揭示之第2實施形態之動作資訊的圖表。
圖13是本揭示之第2實施形態之控制部的流程圖。
圖14是表示於本揭示之第2實施形態，依被照護者身高的差異，連結於臂機構之連結部的軌道會不同的圖表。
圖15A是表示本揭示之第3實施形態之機器人系統之構成概要的側視圖。
圖15B是表示本揭示之第3實施形態之機器人系統之構 成概要的正視圖。
圖16是表示本揭示之第3實施形態之機器人系統之詳細構成的方塊圖。
圖17A是表示本揭示之第3實施形態之維持機構之詳細構成的側視圖。
圖17B是表示本揭示之第3實施形態之維持機構之詳細構成的俯視圖。
圖17C是表示本揭示之第3實施形態之維持機構之詳細構成的俯視圖。
圖17D是表示本揭示之第3實施形態之維持機構之詳細構成的說明圖。
圖17E是僅有本揭示之第3實施形態之維持機構之第1膨脹室膨脹的狀態的說明圖。
圖17F是本揭示之第3實施形態之維持機構之第1膨脹室及第2膨脹室膨脹的狀態的說明圖。
圖17G是本揭示之第3實施形態之維持機構之第1~第3膨脹室膨脹的狀態的說明圖。
圖18是表示本揭示之第3實施形態之動作資訊資料庫之詳細圖。
圖19A是表示本揭示之第3實施形態之機器人系統之動作圖。
圖19B是表示本揭示之第3實施形態之機器人系統之動作圖。
圖19C是表示本揭示之第3實施形態之機器人系統之動 作圖。
圖19D是表示本揭示之第3實施形態之機器人系統之動作圖。
圖19E是表示本揭示之第3實施形態之機器人系統之動作圖。
圖20是本揭示之第3實施形態之控制部的流程圖。
圖21A是表示高齡者之站起動作圖。
圖21B是表示高齡者之站起動作圖。
圖21C是表示高齡者之站起動作圖。
圖22A是表示健康成年人之站起動作圖。
圖22B是表示健康成年人之站起動作圖。
圖22C是表示健康成年人之站起動作圖。
圖22D是表示健康成年人之站起動作圖。
圖22E是表示健康成年人之站起動作圖。
圖22F是表示健康成年人之站起動作圖。
用以實施發明之形態
以下一面參照圖式，一面說明本揭示之實施形態。
參照圖式詳細說明本揭示之實施形態前，說明有關本揭示之各種態樣。
依據本揭示之第1態樣，提供一種起立動作支援系統，其支援被照護者之起立動作，且備有：照護帶，備有：維持機構，備有保持前述被照護者之背部及兩腋下部 之保持部；及連結部，位於前述被照護者之胸部，且於前述被照護者之前面與前述維持機構連結；旋轉力賦予機構，連結於前述維持機構，以通過前述被照護者之前述兩腋下部的軸作為旋轉軸，使前述保持部之前部下側向上，且使前述保持部之後部上側向下旋轉；牽引機構，與前述連結部連結而牽引前述連結部；及控制部，分別控制前述旋轉力賦予機構之旋轉動作及前述牽引機構之牽引動作，以使前述牽引機構之牽引動作開始後，前述牽引機構將前述連結部向前述被照護者之前方且向上方牽引，同時以前述旋轉力賦予機構，使前述保持部之前部下側向上，且使前述保持部之後部上側向下旋轉後，將前述連結部向上方牽引。
依據本構成，藉由使前述保持部之前部下側往前方向上，且使後部上側往後方向下旋轉，可促使被照護者之上體後屈，可於起立動作初始時(亦即，從就座姿勢的狀態，使臀部離床時)，進行支援以使被照護者之前傾姿勢變淺，接近健康成年人的起立動作。
依據本揭示之第2態樣，提供第1態樣所記載的起立動作支援系統，其中前述控制部控制前述牽引機構之牽引速度，以使該牽引速度於前述牽引機構將前述連結部向前述被照護者之前方且向上方牽引的期間加速。
依據本構成，可提供一種起立動作支援系統，於起立動作初始時，進行支援以促使臀部離床，以使被照護者之前傾姿勢變淺，可更輕鬆地站起。
依據本揭示之第3態樣，提供一種起立動作支援系統，其支援被照護者之起立動作，且備有：照護帶，備有：維持機構，備有保持前述被照護者之背部及兩腋下部之保持部；及連結部，位於前述被照護者之胸部，且於前述被照護者之前面與前述維持機構連結；旋轉力賦予機構，連結於前述維持機構，且包括於前述被照護者之前述背部，藉由分別獨立供給氣體而獨立膨脹，且配置於上下方向之第1膨脹室及第2膨脹室；牽引機構，與前述連結部連結而牽引前述連結部；及控制部，分別控制前述旋轉力賦予機構之氣體供給及前述牽引機構之牽引動作；前述控制部是進行以下控制：於前述牽引機構將前述連結部向前方及上方牽引後，向前述上方牽引的期間，令氣體供給至下側之前述第1膨脹室後，令氣體供給至上側之前述第2膨脹室。
依據本構成，藉由於前述保持部之背部加施氣體的壓力，促使上體後屈，可於起立動作初始時，進行支援以使被照護者之前傾姿勢變淺，接近健康成年人的動作。
依據本揭示之第4態樣，提供第3態樣所記載的起立動作支援系統，其中前述控制部控制前述牽引機構之牽引速度，以使該牽引速度於前述牽引機構將前述連結部向前述被照護者之前方且向上方牽引的期間加速。
依據本構成，可提供一種起立動作支援系統，於起立動作初始時，進行支援以促使臀部離床，以使被照護者之前傾姿勢變淺，可更輕鬆地站起。
依據本揭示之第5態樣，提供第1~4態樣中任一態樣所記載的起立動作支援系統，其中前述牽引機構包括臂機構，該臂機構包括複數個關節部；另前述起立動作支援系統進一步包括前述臂機構，且進一步備有包括前後一對之車輪之步行機構。
依據本構成，藉由前述臂機構從座位姿勢站起後，可立即進行步行。
依據本揭示之第6態樣，提供第2~5態樣中任一態樣所記載的起立動作支援系統，其中前述牽引機構包括臂機構，該臂機構包括複數個關節部；前述起立動作支援系統進一步備有：力取得部，取得有關從外部加施於前述臂機構之力的資訊；位置取得部，取得有關前述臂機構之位置的資訊；及動作資訊生成部，依據從前述力取得部取得之前述有關力的資訊、及從前述位置取得部取得之前述有關位置的資訊，生成前述臂機構之動作資訊；前述控制部根據由前述動作資訊生成部生成之前述動作資訊，控制前述臂機構之動作。
依據本構成，於起立動作初始時，無論被照護者的身高或被照護者本身具有的下半身或上半身肌力的差異為何，均可進行支援以使被照護者之前傾姿勢變淺，接近健康成年人的動作。
依據本揭示之第7態樣，提供第6態樣所記載的起立動作支援系統，其中於前述控制部控制前述牽引機構，以使前述連結部向前述被照護者之前方且向上方牽引時， 算出從前述力取得部取得之第1時刻之第1力、與在前述第1時刻前之第2時刻之第2力的差值，於前述牽引動作開始後，至從前述力取得部取得之前述第1力與前述第2力之差值的符號反轉的期間，生成前述臂機構將前述連結部往前方且往上方牽引之動作資訊，於前述第1力與前述第2力之前述差值的符號反轉後，生成前述臂機構將前述連結部往上方牽引之動作資訊。
依據本構成，即便因應被照護者的身高或被照護者本身具有的下半身或上半身肌力的差異，臀部離床的時序不同，仍可自動生成動作。
依據本揭示之第8態樣，提供一種起立動作支援系統之控制部的控制方法，前述起立動作支援系統備有：照護帶，備有：維持機構，備有保持被照護者之背部及兩腋下部之保持部；及連結部，位於前述被照護者之胸部，且於前述被照護者之前面與前述維持機構連結；旋轉力賦予機構，連結於前述維持機構，以通過前述被照護者之前述兩腋下部的軸作為旋轉軸，使前述保持部之前部下側向上，且使前述保持部之後部上側向下旋轉；牽引機構，與前述連結部連結而牽引前述連結部；及控制部，分別控制前述旋轉力賦予機構之旋轉動作及前述牽引機構之牽引動作；對於前述起立動作支援系統之前述控制部，前述牽引機構之牽引動作開始後，令前述牽引機構將前述連結部向前述被照護者之前方且向上方牽引而控制，於前述牽引之同時，以前述旋轉力賦予機構使前述保持部旋轉而控制， 其後，將前述連結部向上方牽引，並且以前述旋轉力賦予機構使前述保持部旋轉而控制。
依據本構成，藉由使前述保持部之前部下側往前方向上，且使後部上側往後方向下旋轉，可促使上體後屈，於起立動作初始時，可進行支援以儘量使被照護者之前傾姿勢變淺，接近健康成年人的動作。
藉由本揭示之第9態樣，提供一種起立動作支援系統之控制部用程式，前述起立動作支援系統備有：照護帶，備有：維持機構，備有保持被照護者之背部及兩腋下部之保持部；及連結部，位於前述被照護者之胸部，且於前述被照護者之前面與前述維持機構連結；旋轉力賦予機構，連結於前述維持機構，以通過前述被照護者之前述兩腋下部的軸作為旋轉軸，使前述保持部之前部下側向上，且使前述保持部之後部上側向下旋轉；牽引機構，與前述連結部連結而牽引前述連結部；及控制部，分別控制前述旋轉力賦予機構之旋轉動作及前述牽引機構之牽引動作；對於前述起立動作支援系統之前述控制部，
前述牽引機構之牽引動作開始後，令前述牽引機構將前述連結部向前述被照護者之前方且向上方牽引而控制，於前述牽引之同時，以前述旋轉力賦予機構使前述保持部旋轉而控制，其後，將前述連結部向上方牽引，並且以前述旋轉力賦予機構使前述保持部旋轉而控制。
依據本構成，藉由使前述保持部之前部下側往前方向上，且使後部上側往後方向下旋轉，可促使上體後屈， 於起立動作初始時，可進行支援以儘量使被照護者之前傾姿勢變淺，接近健康成年人的動作。
依據本揭示之第10態樣，提供一種起立動作支援系統之控制部的控制方法，前述起立動作支援系統備有：照護帶，備有：維持機構，備有保持被照護者之背部及兩腋下部之保持部；及連結部，位於前述被照護者之胸部，且於前述被照護者之前面與前述維持機構連結；旋轉力賦予機構，連結於前述維持機構，且包括於前述被照護者之前述背部，藉由分別獨立供給氣體而獨立膨脹，且配置於上下方向之第1膨脹室及第2膨脹室；牽引機構，與前述連結部連結而牽引前述連結部；及控制部，分別控制前述旋轉力賦予機構之氣體供給及前述牽引機構之牽引動作；對於前述起立動作支援系統之前述控制部，令前述牽引機構將前述連結部向前述被照護者之前方且向上方牽引而控制，於前述牽引機構牽引的期間，令氣體供給至下側之前述第1膨脹室而控制，將氣體供給至前述第1膨脹室後，令氣體供給至上側之前述第2膨脹室而控制，其後，將前述連結部向上方牽引而控制。
依據本構成，藉由於前述保持部之背部加施氣體的壓力，促使上體後屈，可於起立動作初始時，進行支援以使被照護者之前傾姿勢變淺，接近健康成年人的動作。
依據本揭示之第11態樣，提供一種起立動作支援系統之控制部用程式，前述起立動作支援系統備有：照護帶，備有：維持機構，備有保持被照護者之背部及兩腋下 部之保持部；及連結部，位於前述被照護者之胸部，且於前述被照護者之前面與前述維持機構連結；旋轉力賦予機構，連結於前述維持機構，且包括於前述被照護者之前述背部，藉由分別獨立供給氣體而獨立膨脹，且配置於上下方向之第1膨脹室及第2膨脹室；牽引機構，與前述連結部連結而牽引前述連結部；及控制部，分別控制前述旋轉力賦予機構之氣體供給及前述牽引機構之牽引動作；對於前述起立動作支援系統之前述控制部，令前述牽引機構將前述連結部向前述被照護者之前方且向上方牽引而控制，於前述牽引機構牽引的期間，令氣體供給至下側之前述第1膨脹室而控制，將氣體供給至前述第1膨脹室後，令氣體供給至上側之前述第2膨脹室而控制，其後，將前述連結部向上方牽引而控制。
依據本構成，藉由於前述保持部之背部加施氣體的壓力，促使上體後屈，可於起立動作初始時，進行支援以使被照護者之前傾姿勢變淺，接近健康成年人的動作。
依據本揭示之第12態樣，提供一種機器人，其包含：臂機構，與包含保持使用者之保持部之支撐器所含之連結部連接，令前述連結部往x軸方向及/或z軸方向移動；旋轉力賦予機構，令前述保持部繞著旋轉軸旋轉；及控制手段，根據動作資訊資料庫所保持包含時刻及前述時刻之目標座標值與目標旋轉角度之資料，控制前述臂機構及前述旋轉力賦予機構；前述時刻、前述目標座標值、前述目標角度是一對一地對應；前述目標座標值之各個是表示於 對應的時刻，與前述臂機構相關連的目標位置；前述旋轉角度之各個是表示於對應的時刻，與前述旋轉機構相關連的角度之目標角度；前述x軸、前述z軸是與前述臂機構所含之臂部進行動作之虛擬平面相平行，前述x軸與前述z軸互為正交，前述z軸是與前述機器人之設置面垂直；從前述機器人之設置面朝向前述機器人的方向，是前述z軸之正向；從前述連結部朝向裝著前述支撐器之使用者的方向，是前述x軸之正向；前述旋轉軸對於前述支撐器之位置固定；前述旋轉軸對於前述虛擬平面垂直；從前述使用者之左側面觀看裝著前述支撐器之前述使用者時，前述旋轉軸之順時針方向的旋轉為正向的旋轉；前述時刻為t1~t3時，前述目標座標值之z軸座標值增加，前述旋轉角度增加；前述時刻為t1~t2時，前述目標座標值之x軸座標值減少；前述時刻為t2~t3時，前述目標座標值之x軸座標值增加；t1<t2<t3。
依據本揭示之第13態樣，提供第12態樣所記載的起立動作支援系統，其中前述支撐器包含：背保持部，保持裝著前述支撐器之前述使用者背；胸保持部，保持裝著前述支撐器之使用者之胸部；左胸側面保持部，保持裝著前述支撐器之使用者之左胸側面；右胸側面保持部，保持裝著前述支撐器之使用者之右胸側面；及臂支持部，與前述連結部連結，進一步於支持前述背保持、前述胸保持部、前述左胸側面保持部、前述左胸側面保持部之保持部支持體，經由前述旋轉賦予機構而連結。
(作為本揭示之基礎的酌見)
於圖22A~圖22F，表示坐在座椅部5之健康成年人19從座位狀態到起立狀態的動作狀況。如圖22A至圖22B所示，健康成年人19從座位狀態，藉由前傾上半身，以將重心往前方移動。接著，如圖22C所示，健康成年人19使臀部從座椅部5離床。接著，臀部離床後，如圖22D~圖22F所示，健康成年人19一面使往前方移動的重心回到後方，一面伸展膝蓋而轉移為起立動作。
另，被照護者大多數由於肌力降低，動作速度緩慢。因此，被照護者7在起立動作初始時(亦即，從就座姿勢的狀態，使臀部離床時)，須如圖21B及圖21C所示，做出深前傾姿勢，使重心往前方移動。
因此，於專利文獻1之手動模式時，在配合被照護者7的動作使支持部之移動速度變更，將速度設定在緩慢的情況下，若是前傾姿勢較淺的軌道，則臀部難以離床。反之，若是前傾姿勢較深的軌道，臀部雖可離床，但由於達到起立的距離長，尤其使臀部離床的半蹲狀態持續甚久，因此被照護者7的下肢負擔大。進而言之，前傾姿勢較深時，由於視線大多朝向地面，因此於起立動作時，引起視線往正面移動等視線移動，被照護者7容易引起暈眩或不穩。
亦即，本發明人留意到於起立動作初始時(亦即，被照護者從就座姿勢的狀態，使臀部離床時)，較宜進行支援以使被照護者之前傾姿勢變淺，接近健康成年人的 動作。又，本發明人亦留意到專利文獻1揭示之起立動作支援機器人由於可動範圍大、須支撐被照護者體重的大部分，因此存在有大型、笨重的問題。
因此，本發明人發現若能以維持機構保持從被照護者之背部經由兩腋下部到心窩部的區域，且為了於被照護者之起立動作初始時，進行支援以使被照護者之前傾姿勢變淺，接近健康成年人的動作，而以牽引機構將維持機構向前方且向上方牽引，並且令維持機構旋轉，以使被照護者之背部後屈即可。又，發現藉此可謀求裝置小型化、輕量化。
以下詳細說明有關本揭示之實施形態之起立動作支援系統等。
(第1實施形態)
圖1A及圖1B是作為使用了本揭示之第1實施形態之起立動作支援系統(亦即，起立動作支援裝置)之一例之機器人系統1之作業例，表示支援被照護者7從座位姿勢之狀態往起立姿勢之狀態之動作的機器人20A之狀況的側視圖及正視圖。被照護者7藉由坐在地板13上之座椅部5，以做出座位姿勢。圖1C為被照護者7達到起立姿勢之狀態時之機器人系統1的正視圖。圖2是表示第1實施形態之機器人系統1之詳細構成的方塊圖。圖3A~圖3C是表示本揭示之第1實施形態之機器人系統的動作概要圖。
據圖1A~圖2，機器人系統1為支援被照護者7之起立動作之起立動作支援系統的一例，構成為備有機器人 20A。機器人系統1如圖2所示，於機器人20A之外部備有動作資訊資料庫8，動作資訊資料庫8雖未具體圖示，但可構造成備於機器人20A內。
機器人20A放置於地板13上，備有本體機構2、控制裝置11及輸入IF6。
本體機構2備有臂機構4、旋轉力賦予機構30、照護帶3及步行機構14。臂機構4至少包括作為牽引機構一例之機器手臂。
《照護帶3》
照護帶3如圖1A~圖1C所示，備有維持機構3g及連結部3c，可裝著於被照護者7。維持機構3g至少備有保持被照護者7之背部7b及兩腋下部7g之保持部3a，作為一例，備有帶狀且密閉之筒狀構件之保持部3a而構成。連結部3c位於被照護者7之胸部7d，於被照護者7之前面與維持機構3g連結。
保持部3a可保持被照護者7之背部7b至兩腋下部7g的區域。作為更具體一例，圖示保持部3a可保持從被照護者7之背部7b，經由兩腋下部7g至心窩7k的區域的範例。連結部3c在裝著有維持機構3g時，可位於被照護者7之胸部7d(亦即，胸部7d附近，即胸部7d與其周圍部分)，且連結於維持機構3g，可裝脫地連結於後述之臂機構4的一端(例如，後端)。在此，胸部7d意味胸部7d與其周圍部分(亦即，胸部7d本身與其周圍以外，還包括從胸部7d朝向正面的預定距離(例如30cmm)以內的範圍)。
於圖4A、圖4B及圖4C表示維持機構3g之更具體的一例。於圖1A~圖1C，表示被照護者7裝著圖4A~圖4C之維持機構3g時之概要。圖4B及圖4C是從上方觀看維持機構3g的圖。
圖4A~圖4C之維持機構3g被組入有旋轉力賦予機構30，且備有：帶狀且密閉之筒狀構件之保持部3a；支持保持部3a之矩形框狀之保持部支持體3b；支持保持部支持體3b與旋轉力賦予機構30之後屈用馬達45之臂支持部3e；及被照護者7裝脫維持機構3g時，將保持部支持體3b如圖4C所示打開後方部分之裝脫部3d。
作為一例，保持部3a之外裝是以使用氯化乙烯或耐綸等之氣囊構成，於密閉筒狀構件的內部填充氣體，例如空氣。進而言之，備有用以填充空氣之閥3f。
保持部支持體3b是圍住帶狀且密閉之筒狀構件之保持部3a的外面，且於其內面固定支持保持部3a之剛體的矩形框構件。為了於被照護者7之兩腋下部，對被照護者7賦予旋轉力，保持部支持體3b之上下方向寬度為例如至少10~20cm，以從腋下部之下包覆至心窩。
臂支持部3e俯視看來為C字形之框構件。於臂支持部3e之兩端間，經由旋轉力賦予機構30介在保持部支持體3b。關於此構造，會就旋轉力賦予機構30於後文敘述。於臂支持部3e之前部中央部，固定有連結部3c。
裝脫部3d是於被照護者7裝脫維持機構3g時，用以於保持部支持體3b之背部側部分，如圖4C所示打開之開 閉部。例如，裝脫部3d以例如黏扣帶等構成，藉由保持部支持體3b於裝脫部3d分離，使得維持機構3g可對於被照護者7的身體容易裝脫亦可。又，圖4C是於被照護者7之背部裝脫，但亦可增長第1裝脫部3d，構造成於任一方的腋下裝脫亦可。藉此，於被照護者7難以將手繞到背部7b時，仍可於腋下部裝脫。
作為一例，連結部3c如圖4A及圖4B所示，固定於臂支持部3e，為可與臂機構4連結而備於被照護者7之胸部附近。連結部3c與臂機構4之一端，作為一例是使用螺絲固定而連結。但若是可連結臂機構4之一端與連結部3c之方法，採任意方法均可。例如利用扣具等，可裝脫地連結臂機構4之一端與連結部3c亦可。
為使來自臂機構4的力，經由連結部3c左右均等地作用於維持機構3g，維持機構3g之保持部3a、保持部支持體3b及臂支持部3e從正面看來呈左右對稱的形狀。
《旋轉力賦予機構30》
旋轉力賦予機構30是配置於保持部支持體3b與臂支持部3e之間，對於臂支持部3e，將旋轉力賦予保持部支持體3b，以使保持部支持體3b旋轉的機構。換言之，旋轉力賦予機構30是對於臂支持部3e，將旋轉力賦予保持部支持體3b，以使保持部支持體3b(亦即，保持部3a)之前部下側往前方向上，且使後部上側往後方向下旋轉的機構。旋轉力賦予機構30是以第1旋轉軸19a、第2旋轉軸19b、及作為後屈用驅動部之一例之後屈用馬達45構成。具體而言， 於保持部支持體3b之矩形框之長度方向的兩端(例如，相當於被照護者7之兩腋下部7g附近的位置)，沿著長度方向，第1旋轉軸19a及第2旋轉軸19b分別向外突出並固定。固定於保持部支持體3b之一端(例如，於圖4B為右端)之第1旋轉軸19a之另一端，連結於後屈用馬達45之旋轉軸。後屈用馬達45是於與第1旋轉軸19a之前端相對向之臂支持部3e之C字形的框構件之一端(例如，於圖4B為右端)的內面，後屈用馬達45之殼體經由馬達固定部20而固定。保持部支持體3b之另一方之第2旋轉軸19b旋轉自如地支持於臂支持部3e之另一端(例如，於圖4B為左端)。故，當後屈用馬達45旋轉驅動時，後屈用馬達45之旋轉力傳遞至第1旋轉軸19a、保持部支持體3b及第2旋轉軸19b，對於臂支持部3e，保持部支持體3b會繞著第1旋轉軸19a及第2旋轉軸19b旋轉。換言之，保持部支持體3b對於臂支持部3e，以通過被照護者7之兩腋下部7g的軸(例如，第1旋轉軸19a及第2旋轉軸19b)R作為旋轉中心，進行使得保持部支持體3b之前部下側往前方向上，且使後部上部往後方向下移動之旋轉動作。藉由該旋轉動作，可將旋轉力從保持部支持體3b對被照護者7之兩腋下部7g或背部7b賦予，可進行後屈支援，使得裝著保持部支持體3b且處於座位姿勢之被照護者7的背部7b往後方彎曲。後屈用馬達45之驅動可由控制裝置11控制。為了該控制，後屈用馬達45備有檢測後屈用馬達45之旋轉軸的旋轉數(例如，旋轉角度)之後屈用編碼器46，根據來自後屈用編碼器46之資訊，以控制裝置11控制後屈用馬達45。
又，作為第1實施形態之第1變形例，如圖4D所示，構造成不備有1個馬達而備有2個馬達作為旋轉力賦予機構30亦可。亦即，於此變形例1，固定於保持部支持體3b之另一端(例如，於圖4B為左端)之第2旋轉軸19b之另一端，連結於後屈用第2馬達47之旋轉軸。後屈用第2馬達47是於與第2旋轉軸19b之前端相對向之臂支持部3e之C字形的框構件之一端(例如，於圖4B為左端)的內面，後屈用第2馬達47之殼體經由第2馬達固定部49而固定。故，若藉由控制部12，後屈用馬達45及後屈用第2馬達47被同步旋轉驅動，則後屈用馬達45之旋轉力傳遞至第1旋轉軸19a及保持部支持體3b之同時，後屈用第2馬達47之旋轉力傳遞至第2旋轉軸19b及保持部支持體3b，對於臂支持部3e，保持部支持體3b會繞著第1旋轉軸19a及第2旋轉軸19b旋轉。為了使該種運動進行，後屈用第2馬達47與後屈用馬達45相同，備有檢測後屈用第2馬達47之旋轉軸的旋轉數(例如，旋轉角度)之後屈用第2編碼器48，根據來自後屈用第2編碼器48之資訊，以控制裝置11控制後屈用第2馬達47。
《步行機構14》
步行機構14至少備有一對之車輪14a、14b。作為一例，步行機構14備有矩形台14e、一對前輪14a、一對後輪14b、前輪用制動器14c、及後輪用制動器14d，放置於地板13上。一對前輪14a旋轉自如地配置於矩形台14e前端之一對角部。一對後輪14b旋轉自如地配置於矩形台14e後端之一對角部。前輪用制動器14c對前輪14a施以制動。後輪 用制動器14d對後輪14b施以制動。於步行機構14之上部備有臂機構4。作為一例，一對前輪14a及一對後輪14b是以圖3C所示狀態，被照護者7藉由對前方方向(例如，圖3C之左方)加施力而旋轉，可作為步行器支援被照護者7之步行。再者，於此例，雖構造成一對前輪14a及一對後輪14b藉由被照護者7按下而旋轉，但採用例如分別或任一者備有馬達，輔助被照護者7之按壓力，藉此可輕鬆移動的構成亦可。進而言之，前輪用制動器14c及後輪用制動器14d作為一例以電磁制動器構成，構造成可藉由輸入IF6進行前輪14a或後輪14b之制動開啟/關閉(ON/OFF)。藉由開啟前輪用制動器14c或14d，可於前輪14a或後輪14b施以制動，藉由關閉前輪用制動器14c或14d，可解除前輪14a或後輪14b之制動。再者，作為一例採用了電磁制動器，亦可採用手動制動器。
《臂機構4》
臂機構4是與連結部3c連結，包括牽引連結部3c之牽引機構之一例的機器手臂。作為一例，臂機構4備於步行機構14之上部，並且前端經由連結部3c而連結於維持機構3g。作為一例，臂機構4為二自由度機器手臂，備有第1馬達41、檢測第1馬達41之旋轉軸的旋轉數(例如，旋轉角度)之第1編碼器43、第2馬達42、及檢測第2馬達42之旋轉軸的旋轉數之第2編碼器44。根據將來自第1編碼器43及第2編碼器44之旋轉角度資訊，轉換為臂機構4之位置資訊後之位置資訊，以控制裝置11控制第1馬達41及第2馬達42。藉 由該控制，作為一例如圖3A~圖3C所示，驅動機器人系統1，為了支援處於座位姿勢之被照護者7之臀部7e從座椅部5離床，可將維持機構3g之保持部支持體3b向被照護者7之正面方向的前方且向上方進行牽引動作，且於其後，可向上方進行牽引動作。
更詳言之，臂機構4具有複數個關節部，具體而言以備有第1臂4c、第2臂4d、第3臂4e、第1驅動部4a、及第2驅動部4b之機器手臂構成。第1臂4c是於矩形台14e之前部中央，以從矩形台14e向上方起立的方式固定下端。於第1臂4c之上端，經由內建第1驅動部4a之第1關節部，可旋動地連結有第2臂4d之前端。第2臂4d之後端經由內建第2驅動部4b之第2關節部，可旋動地連結有第3臂4e之下端。第3臂4e之上端是於臂支持部3e之前端之連結部3c，以第3臂4e與臂支持部3e各個之軸向互為正交且相交成L字形的方式固定。
第1驅動部4a配置於第1臂4c與第2臂4d之間之關節部，以例如使第2臂4d對於第1臂4c旋轉之第1馬達41、及檢測其旋轉角度資訊之第1編碼器43構成。故，於後述控制部12之控制下，可使第2臂4d對於第1臂4c僅旋動預定角度，移動至期望位置而驅動。第2驅動部4b配置於第2臂4d與第3臂4e之間之關節部，以例如使第3臂4e對於第2臂4d旋轉之第2馬達42、及檢測其旋轉角度資訊之第2編碼器44構成。故，於後述控制部12之控制下，可使第3臂4e對於第2臂4d僅旋動預定角度，移動至期望位置而驅動。
於第3臂4e，配置有按鈕等之操作盤等輸入介面(亦即，輸入IF)6朝下突出而設置。若如此配置輸入IF6，對於座位姿勢之被照護者7，配置為可從臂機構4之側面操作輸入IF6。故，被照護者7藉由使用輸入IF6，輸入各種指令(例如，按鈕按下等)，可輸入機器人系統1之車輪(例如，前輪及後輪)之制動開啟(ON)或關閉(OFF)、機器人系統1之電源之開啟或關閉、及站起開始按鈕之開啟或關閉等。進而言之，從第3臂4e之中間部向後(例如，朝向被照護者側)突出備有把手15，被照護者7可於座位或起立時，以雙手握持。再者，把手15以可放置被照護者7手肘的長度設置亦可。藉此，於站起時作為把手發揮功能，於步行時放置手肘，藉此可更安定步行。進而言之，臂支持部3e亦可為於上部備有聚氨酯等緩衝材的構成。藉此，可緩和被照護者7往前方跌倒等，臉部或上半身接觸臂支持部3e時之衝擊。
控制裝置11備有資料庫輸出入部9、計時器16及控制部12。控制部12與連結部3c連結，牽引連結部3c。作為一例，控制部12分別控制旋轉力賦予機構30之旋轉動作及臂機構4之牽引動作，以使臂機構4之牽引動作開始後，臂機構4將連結部3c向被照護者7之前方且向上方牽引，同時以旋轉力賦予機構30使保持部3a之前部下側向上，且使保持部3a之後部上側向下旋轉後，將連結部3c向上方牽引。
作為一例，控制裝置11分別獨立驅動控制臂機構4之第1驅動部4a及第2驅動部4b進行，至少使得處於座位姿勢之被照護者7之臀部7e從座椅部5離床，將維持機構3g之 保持部3a經由保持部支持體3b向被照護者7之正面方向的前方且向上方進行牽引動作，並且其後，到被照護者7成為起立姿勢為止，將保持部支持體3b經由保持部支持體3b向被照護者7之上方進行牽引動作而控制，以支援被照護者7之起立動作。又，向前方且向上方進行牽引動作時，控制裝置11同時驅動控制旋轉力賦予機構30之後屈用馬達45，於被照護者7之兩腋下部7g，使保持部3a經由保持部支持體3b，往圖3A之側視圖中順時針進行旋轉動作，支援被照護者7之上體後屈。
更詳言之，以控制裝置11進行控制，藉由控制裝置11之控制動作，如圖3A以箭頭所示，以臂機構4牽引維持機構3g之保持部支持體3b，將被照護者7從其座位姿勢往前方且往上方牽引，同時以旋轉力賦予機構30，對被照護者7之兩腋下部7g賦予圖3A中順時針方向之旋轉力C，以使上部對於被照護者7之腰部往後側傾斜而後屈。如此，藉由以臂機構4將保持部支持體3b往前方且往上方牽引之同時，賦予後屈之旋轉力，由於往前方且往上方牽引，骨盤會往前方且往上方移動，變得容易離床，並且由於後屈旋轉力，被照護者7之背脊挺直伸展，變得容易站起。故，例如與只往前方牽引的情況比較，往前方且往上方牽引，同時賦予後屈旋轉動作，對被照護者7而言，可使臀部7e變得從座椅部5更確實容易離床。接著，如圖3B以箭頭所示往上方牽引，使被照護者7之臀部7e從座椅部5離床，直到達到圖3C之起立姿勢為止支援一連串的動作。在此，從開始控制動 作至使被照護者7之臀部7e從座椅部5離床為第1狀態。該第1狀態以後至被照護者7達到起立姿勢為第2狀態。
《計時器16》
計時器16於一定時間(例如，每1msec)經過後，將用以使資料庫輸出入部9及控制部12執行的指令，輸出至資料庫輸出入部9及控制部12。
《輸入IF6》
又，輸入IF6配置於例如臂機構4，以用以指示機器人系統1之電源開始及結束、前輪用制動器14c及後輪後制動器14d之開啟/關閉(OF/OFF)、及站起開始及結束之操作介面，例如按鈕等構成。
《動作資訊資料庫8》
根據來自計時器16之指令執行控制部12，臂機構4之位置資訊(亦即，正確而言是將來自第1編碼器43及第2編碼器44各個之旋轉角度資訊，轉換為臂機構4之位置資訊後之位置資訊)、及旋轉力賦予機構30(亦即，保持部3a)之姿勢資訊(例如，來自後屈用編碼器46之旋轉角度資訊)，是利用來自計時器16之執行指令，令資料庫輸出入部9及控制部12執行，於每一定時間(例如每1msec)生成。於此第1實施形態，該等生成之位置資訊及姿勢資訊，與時刻一同作為動作資訊，經由資料庫輸出入部9輸出至動作資訊資料庫8，作為動作資訊記憶於動作資訊資料庫8。再者，於第1實施形態，動作資訊是藉由輸入IF6等，預先生成並記憶。
圖5A表示動作資訊資料庫8之資訊內容之一例。
(1)「時刻」欄表示有關臂機構4及旋轉力賦予機構30動作時之時刻的資訊。於第1實施形態，關於時刻是以毫秒(msec)單位系統表示。
(2)「位置」欄表示將臂機構4之第1及第2編碼器43、44等檢測之角度資訊轉換後之臂機構4之位置資訊，及旋轉力賦予機構30之後屈用編碼器46檢測之保持部支持體3b(亦即，保持部3a)之姿勢資訊(例如，旋轉角度資訊)。具體而言，「位置及姿勢」為機器人系統1之行進方向(例如，前後方向)x軸及上下方向z軸之二軸位置，及維持機構3g之保持部支持體3b之旋轉角度。再者，於第1實施形態，關於位置是以公尺(m)單位系統表示，關於姿勢資訊之角度是以弧度(rad)表示。
《資料庫輸出入部9》
資料庫輸出入部9是於動作資訊資料庫8與控制部12之間，進行資料(亦即，資訊)之輸出入。
《控制部12》
控制部12跟隨從資料庫輸出入部9輸入之動作資訊，分別獨立運作臂機構4之第1馬達41及第2馬達42、及旋轉力賦予機構30之後屈用馬達45。此外，根據從輸入IF6輸入之前輪用制動器14c及後輪用制動器14d之開啟/關閉指令，控制前輪用制動器14c及後輪用制動器14d之制動。
作為一例，說明由控制部12所進行有關圖6A所示動作資訊的控制。圖6A表示被照護者7之站起動作時之動作資訊。橫軸表示時間，縱軸表示X軸位置之資訊及Z軸位 置之資訊，及後屈用馬達45之旋轉角度θ之姿勢的資訊。時刻t0至時刻t1之區間是從開始控制動作後，到使被照護者7之臀部7e從座椅部5離床為止之第1狀態。接著，時刻t1至時刻t2之區間是於第1狀態以後，到被照護者7達到起立姿勢為止之第2狀態。
作為一例，如圖7A所示，於被照護者7坐在座椅部5之座位姿勢的狀態下，如圖7B以向左斜上之箭頭所示，分別獨立控制第1馬達41及第2馬達42，令臂機構4往前方且往上方進行牽引動作。在此同時，如圖7B以順時間之箭頭所示，控制後屈用馬達45(例如，圖6A之時刻t0至時刻t1之第1狀態之動作控制)，以進行保持部支持體3b之後屈旋轉動作(例如，以通過被照護者7之兩腋下部7g之軸R作為旋轉軸心，使保持部支持體3b之前部往上方，後部往下方移動之旋轉動作)。於圖6A，如作為時刻t0至時刻t1之區間所示，以臂機構4使維持機構3g之x軸位置往前方且往上方加速(例如，參考從圖6A之時刻t0至時刻t1之區間之X座標位置算出的加速度)，同時以後屈用馬達45使保持部支持體3b後屈旋轉(例如，參考圖6A之旋轉角度θ的圖表)。亦即，以控制部12控制，於臂機構4將連結部3c向被照護者7之前方且向上方牽引的期間，使臂機構4之牽引速度加速。結果，如圖7B所示，藉由將維持機構3g往前方且往上方牽引，如以點線、逆時針之箭頭B所示，促使被照護者7之骨盤前傾，進而言之，藉由以後屈用馬達45使保持部支持體3b往圖7B之順時針方向旋轉，以使上體對於被照護者7之腰部後屈， 藉此如以點線、順時針之箭頭A所示，促使被照護者7之上體後屈。再者，前述加速控制亦可適用於後述之實施形態或變形例。
如此，藉由以臂機構4輔助被照護者7之骨盤前傾，促使離床，同時以旋轉力賦予機構30促使被照護者7之上體後屈，被照護者7容易站起。又，藉由促使被照護者7之上體後屈，被照護者7無須做出深前傾姿勢，即可順利轉移為立位。
接著，如圖7C所示，於被照護者7之臀部7e從座椅部5離床的階段(亦即，第1狀態之結束時點)，如圖7D以向上的箭頭所示，以控制部12驅動控制臂機構4，以使臂機構4往上方移動，並且以控制部12驅動控制旋轉力賦予機構30，以使旋轉力賦予機構30旋轉保持部支持體3b(例如，圖6A之時刻t1至時刻t2之第2狀態之動作控制)。如此一來，藉由臂機構4向上的移動，輔助被照護者7往上方，於圖7E，被照護者7完成站起。於此時點，被照護者7成為立位姿勢的狀態。
以下說明有關由控制部12控制之機器人系統1的動作。
於圖7A~圖7E，利用圖8之流程圖來說明機器人系統1之臂機構4之動作程序，及伴隨於其之被照護者之動作。
首先，如圖7A所示，被照護者7坐在配置於地板13上之床、椅子、或廁所的馬桶等座椅部5。
接著，由照護者等，將機器人系統1之機器人20A配置於坐在座椅部5之被照護者7的正面。
接著，於圖8之步驟S101，被照護者7藉由機器人20A之輸入IF6，開啟機器人系統1之電源。
接著，於步驟S102，被照護者7藉由輸入IF6，開啟前輪用制動器14c及後輪用制動器14d，藉此利用控制部12施以制動，分別使得步行機構14之前輪14a及後輪14b不旋轉。藉由如此，構造成在以臂機構4經由連結部3c牽引維持機構3g時，步行機構14不移動，來自臂機構4的力經由連結部3c而確實傳遞至維持機構3g。
接著，被照護者7將連結於臂機構4之照護帶3之維持機構3g裝著於身體，以雙手握持把手15。
接著，於步驟S103，被照護者7按下輸入IF6之站起開始按鈕，藉此機器人系統1開始動作。於此例，只於站起開始按鈕按下的狀態進行動作，若放開站起開始按鈕，則機器人系統1停止動作。於後續的步驟S104~步驟S106，藉由機器人系統1之控制裝置11，分別獨立驅動控制臂機構4之第1驅動部4a及第2驅動部4b，並且驅動控制旋轉力賦予機構30之後屈用馬達45，支援圖3C之起立動作，以從圖3A之被照護者7之座位姿勢，使圖3B之被照護者7之臀部7e從座椅部5離床。
接著，於步驟S104，控制部12從資料庫輸出入部9取得動作資訊。
接著，於步驟S105，控制部12為了跟隨從資料庫 輸出入部9取得之動作資訊而驅動控制臂機構4及旋轉力賦予機構30，分別獨立驅動控制第1馬達41、第2馬達42及後屈用馬達45。作為一例，於控制部12之控制下，從圖7A所示之被照護者7之座位姿勢的狀態，如圖7B所示，使臂機構4往前方且往上方移動，同時驅動旋轉力賦予機構30之後屈用馬達45，使保持部支持體3b進行如後屈旋轉之動作(亦即，使保持部3a之前部下側往前方向上，且使後部上側往後方向下旋轉之旋轉動作)而控制。結果，如圖7B所示，藉由臂機構4，經由連結部3c將維持機構3g往前方且往上方牽引，以便如以點線、逆時針之箭頭B所示，促使被照護者7之骨盤前傾，進而言之，藉由以後屈用馬達45使維持機構3g之保持部支持體3b後屈旋轉，以便如以點線、順時針之箭頭A所示，促使被照護者7之上體後屈。如此以臂機構4輔助被照護者7之骨盤前傾，促使被照護者7之臀部7e從座椅部5離床，同時以旋轉力賦予機構30促使被照護者7之上體後屈，被照護者7就變得容易從座椅部5站起。又，藉由促使被照護者7之上體後屈，被照護者7無須做出深前傾姿勢，即可從座位姿勢順利轉移為立位姿勢。
再者，藉由臂機構4，經由連結部3c將保持部支持體3b往前方且往上方牽引時(換言之，從開始牽引動作至使被照護者7之臀部7e從座椅部5離床之第1狀態)，亦可藉由利用控制部12之控制所進行的臂機構4之第1馬達41及第2馬達42的驅動，對於前方且對於上方逐漸使牽引速度加速而牽引。如此，可更加促使被照護者7之上半身後屈及骨盤 前傾，更順暢支援被照護者7之起立動作。
接著，如圖7C所示，於被照護者7之臀部7e從座椅部5離床的階段(亦即，第1狀態之結束時點)，如圖7D以向上的箭頭所示，以控制部12驅動控制臂機構4，以使臂機構4往上方移動。如此一來，藉由臂機構4向上的移動，輔助被照護者7往上方，於圖7E，被照護者7完成站起。於此時點，被照護者7成為立位姿勢的狀態。被照護者7之臀部7e之離床階段(亦即，第1狀態之結束時點)，藉由控制裝置11，使後屈用馬達45繼續驅動以成為一定旋轉角度，或停止驅動均可。
接著，於步驟S106，被照護者7藉由回復(亦即，放開)按下的輸入IF6，由控制部12進行之站起動作之控制動作，亦即，臂機構4及旋轉力賦予機構30之驅動就會停止。再者，於步驟S106以前，被照護者7藉由回復按下的輸入IF6，可於中途停止由控制部12進行之臂機構4及旋轉力賦予機構30之驅動。
接著，於步驟S107，被照護者7藉由輸入IF6，關閉前輪用制動器14c及後輪用制動器14d。
進而言之，於步驟S108，被照護者7藉由輸入IF6關閉電源。被照護者7如圖7E所示成為立位姿勢的狀態後，被照護者7往前方加施力，藉由被照護者7的力，前輪14a及後輪14b分別旋轉自如，步行機構14可作為步行器支援被照護者7的步行。
《第1實施形態之效果》
於臂機構4備有維持機構3g，並且備有控制臂機構4及旋轉力賦予機構30之控制裝置11；於控制部12之控制下，可令照護帶3往前方且往上方移動，以使臂機構4進行牽引動作，並且能以旋轉力賦予機構30，使維持機構3g後屈旋轉。結果，於起立動作初始時(亦即，從就座姿勢之狀態使臀部7e離床之第1狀態)，可進行支援，以使被照護者7之前傾姿勢變淺，接近健康成年人的動作。
(第2實施形態)
圖9是作為使用了本揭示之第2實施形態之起立動作支援系統(亦即，起立動作支援裝置)之一例之機器人系統1B之作業例，表示支援被照護者7從座位姿勢之狀態往起立姿勢之狀態之動作的機器人20B之狀況。圖10是表示本揭示之第2實施形態之機器人系統1B之詳細構成的方塊圖。
於此第2實施形態之機器人系統1B，取代從資料庫輸出入部9取得動作資訊，依據以力取得部一例之力檢測部17檢測的力、位置資訊及姿勢資訊，以動作資訊生成部10生成並取得動作資訊，備有力檢測部17及動作資訊生成部10，與第1實施形態大為不同。力檢測部17取得有關從外部加施於臂機構4的力的資訊。動作資訊生成部10從藉由力檢測部17取得之有關力的資訊、及藉由後述第1編碼器43及第2編碼器44取得之有關位置的資訊，生成臂機構4之動作資訊。故，於此第2實施形態，後述之控制部12B根據由動作資訊生成部10生成之動作資訊，控制臂機構4之動作。以下詳細說明。
與第1實施形態之圖1A~圖2相同，機器人系統1B之機器人20B放置於地板13上。機器人20B備有本體機構2、控制裝置11B、輸入IF6及力檢測部17。
本體機構2與第1實施形態相同，備有臂機構4、照護帶3及步行機構14。
控制裝置11B備有資料庫輸出入部9、計時器16、控制部12B及動作資訊生成部10。
由於步行機構14、照護帶3、計時器16及輸入IF6與第1實施形態相同，因此省略該等之說明。
被照護者7與第1實施形態相同，藉由照護帶3之維持機構3g保持，於座位姿勢時坐在座椅部5(例如，床、椅子、或廁所的馬桶等)。於臂機構4之側面，與第1實施形態相同地配置操作盤等輸入IF6，其配置有按鈕等。
以下詳細說明與第1實施形態之相異點。
《力檢測部17》
首先，於臂機構4備有力檢測部17，藉由力檢測部17，檢測被照護者7加施於臂機構4的力。力檢測部17是於被照護者7藉由從輸入IF6輸入機器人系統1B之動作開始資訊(例如按下按鈕等)，令機器人系統1B之控制裝置11B之控制動作開始後，開始檢測。藉由力檢測部17，檢測被照護者7加施於臂機構4的力，根據由力檢測部17檢測的力及臂機構4的位置、及保持部支持體3b之姿勢的資訊，由動作資訊生成部10生成動作，藉由控制部12B控制臂機構4及旋轉力賦予機構30之動作。
具體而言，如圖9所示，力檢測部17備於臂機構4之第3臂4e之上端與臂支持部3e之前端的連結部分即連結部3c。以力檢測部17檢測從外部(例如，被照護者7)加施於臂機構4之力資訊。由力檢測部17檢測之資訊經由資料庫輸出入部9，與時刻一同記憶於動作資訊資料庫8。作為一例，力檢測部17是以可測量機器人系統1B之上下方向的力及前後方向的力、及後屈用馬達45旋轉的方向，亦即繞著Y軸之旋轉力矩之三軸力感測器等構成。
《臂機構4》
臂機構4與第1實施形態相同，備於步行機構14之上部，作為一例為二自由度臂，其於第1關節部具有第1馬達41及第1編碼器43，並且於第2關節部具有第2馬達42及第2編碼器44。與第1實施形態相同，根據來自第1編碼器43及第2編碼器44之資訊，以控制裝置11B控制第1馬達41及第2馬達42，作為一例，可如圖3A~圖3C所示驅動機器人系統1B。進而言之，與第1實施形態同樣備有把手15，被照護者7於座位或起立時，能以手握持。第1編碼器43及第2編碼器44是作為位置取得部之一例而發揮功能，取得有關臂機構4之位置的資訊。
《旋轉力賦予機構30》
進而言之，與第1實施形態相同，旋轉力賦予機構30配置於保持部支持體3b與臂支持部3e之間，使保持部支持體3b對於臂支持部3e旋轉。如後述，根據於動作資訊生成部10生成並記憶於動作資訊資料庫8之動作資訊，以控 制部12B控制後屈用馬達45，藉此可控制維持機構3g之旋轉。
《動作資訊資料庫8》
與第1實施形態相同，根據來自計時器16之指令執行控制部12B，臂機構4之位置資訊(亦即，正確而言，將來自第1編碼器43及第2編碼器44各個之旋轉角度資訊，轉換為臂機構4之位置資訊後之位置資訊)及旋轉力賦予機構30(亦即，保持部3a)之姿勢資訊(例如，來自後屈用編碼器46之旋轉角度資訊)，是利用來自計時器16之執行指令，令資料庫輸出入部9及控制部12B執行，於每一定時間(例如，每1msec)生成。該等生成之位置資訊及姿勢資訊，與時刻一同經由資料庫輸出入部9，輸出至動作資訊資料庫8，記憶於動作資訊資料庫8。於第2實施形態，如後述，根據記憶於動作資訊資料庫8的由力檢測部17檢測的力的資訊、位置資訊及時刻的資訊，於動作資訊生成部10生成動作資訊並記憶於動作資訊資料庫8。
圖11表示動作資訊資料庫8之資訊內容之一例。
(1)「時刻」欄表示有關臂機構4動作時之時刻的資訊。於第2實施形態，關於時刻是以毫秒(msec)單位系統表示。
(2)「位置及姿勢」欄表示將臂機構4之第1及第2編碼器43、44等檢測之角度資訊轉換後之臂機構4之位置資訊，及以旋轉力賦予機構30之後屈用編碼器46檢測之保持部支持體3b之姿勢資訊(例如，旋轉角度資訊)。具體而言， 如圖9所示，以臂機構4之一端作為起點O，採用以機器人系統1B之行進方向的反向作為正向之x軸，以朝上作為正向之z軸之二軸位置，表示距離起點之相對座標。進而言之，姿勢是以Y軸之旋轉角度表示。再者，於第2實施形態，關於位置是以公尺(m)單位系統表示，關於角度(亦即，姿勢)是以弧度(rad)表示。
(3)「力」欄是以臂機構4所備有的力檢測部17檢測，表示施加於臂機構4的力。具體而言，為分別施加於以機器人系統1B之行進方向的反向作為正向之x軸，以朝上作為正向之z軸之二軸的力的資訊。於第2實施形態，關於力是以牛頓(N)單位系統表示。
《資料庫輸出入部9》
資料庫輸出入部9是於動作資訊資料庫8、控制部12、力檢測部17與動作資訊生成部10之間，進行資料(亦即，資訊)之輸出入。
《動作資訊生成部10》
動作資訊生成部10從資料庫輸出入部9取得記憶於動作資訊資料庫8之時刻、位置、姿勢及力的資訊，根據該等位置、姿勢及力的資訊，生成臂機構4之動作資訊，記憶於動作資訊資料庫8。
利用圖12A來說明關於該動作資訊的生成。圖12A表示於動作資訊生成部10生成之動作資訊的圖表。圖12A是於橫軸表示時間，於縱軸表示x軸之位置資訊及z軸之位置資訊，此外還表示x軸之力資訊及z軸之力資訊。
首先，如圖7A所示，被照護者7開始從坐在座椅部5之座位姿勢的站起動作(具體而言，參照後述與第1實施形態之步驟S101至步驟S103相同的步驟S201至步驟S203)。接著，為使如於圖7B以向左斜向上的箭頭所示，令臂機構4往行進方向(例如，x軸負向)移動(參照後述步驟S205)，於動作資訊生成部10生成以控制部12B分別獨立驅動控制第1馬達41及第2馬達42之動作資訊。在此生成動作之同時，於動作資訊生成部10生成以控制部12B驅動控制後屈用馬達45之動作資訊，以令保持部支持體3b將被照護者7之背部7b往後方彎曲而旋轉。
於圖12A，該步驟S205之動作是以時刻0至時刻t1的區間表示。於該時刻t1，x軸方向的力與z軸方向的力大幅變化。此意味時刻t1是由於拉往行進方向之動作，而令臀部7e開始離床的時序，由於臀部7e離床，x軸方向的力減少，進而z軸方向的力減少。
動作資訊生成部10自動檢測該t1之時刻。具體而言，動作資訊生成部10從牽引動作開始後，根據由力檢測部17檢測之時刻t1及時刻t0各個時刻之x軸方向的力及z軸方向的力，算出x軸方向的力與z軸方向的力各個之差值(作為一例，第1時刻之第1力、與第1時刻(例如時刻t1)前之第2時刻(例如時刻t0)之第2力之差值)。接著，於時刻t2及時刻t1，亦同樣於動作資訊生成部10算出x軸方向的力與z軸方向的力各個之差值(作為其他例，第1時刻之第1力、與第1時刻(例如時刻t2)前之第2時刻(例如時刻t1)之第2力之差 值)。以後亦同樣於動作資訊生成部10繼續算出臨接時刻間之差值。
接著，於動作資訊生成部10檢測差值之符號反轉的時刻。動作資訊生成部10判斷以力檢測部17檢測的力的差值之符號反轉的時刻是臀部開始離床的時點，於該時點生成使臂機構4往上方移動的動作。具體而言，緊接於差值之符號反轉的時刻(於此例為時刻t2)前的時刻t1是力大幅變化的變化點。於動作資訊生成部10檢測到該變化點的時序，於動作資訊生成部10生成使得z軸的位置移動至上方(具體而言，使圖12A之時刻t2以後之z軸的位置往上方移動)之動作資訊。亦即，動作資訊生成部10於牽引動作開始後至力檢測部17檢測之第1力與第2力之差值之符號反轉為止的期間，生成臂機構4將連結部3c往前方且往上方牽引之動作資訊，且於第1力與第2力之差值之符號反轉後，生成臂機構4將連結部3c往上方牽引的動作資訊。藉此，如圖7C所示，將臂機構4往前方移動同時往上方移動的動作，可於動作資訊生成部10作為動作資訊生成。又，由於以後屈用馬達45使維持機構3g之保持部支持體3b旋轉，因此被照護者7之上體的後屈有效作用，變得容易站起。再者，於此例中，雖檢測x軸方向的力與z軸方向的力的變化點，但僅以x軸方向的力檢測等，使用任一方向的力亦可。
接著，如圖7D所示，於動作資訊生成部10以z軸的力的資訊決定將被照護者7往上方抬起時之速度。
具體而言，如圖12A之時刻t1以後所示，z軸的力 往下方加施時，藉由臂機構4以預定速度將被照護者7往上方抬起。然而，如圖12B所示，t1時刻以後之z軸方向的力往z軸上方加施時，於動作資訊生成部10生成將藉由臂機構4往z軸方向之上方之抬起速度加速，直到該力成為0的位置為止之動作資訊。藉此，於下半身具有足夠肌力能以自己的肌力往上方站起時，跟隨其動作而加速抬起速度，藉此可順利站起。再者，於此例中，雖於動作資訊生成部10生成加速直到力成為0的位置的動作資訊，但例如於動作資訊生成部10生成動作資訊以減速至可藉由臂機構4成為z軸方向之上方的力，藉此對被照護者7之下肢給予負載，因而亦可利用於被照護者7之復健目的。圖7E之結束地點的位置，是於以被照護者7的身高預先決定的預定位置停止。t1時刻以後之z軸方向的力往z軸下方加施時，加速往z軸方向上方之抬起速度，直到z軸方向的力成為上方的力的位置為止。於z軸方向的力成為上方的力的時點，不使往z軸方向上方之抬起速度加速，以一定速度往上方移動。藉此，於下半身肌力降低，無法以自己的肌力往上方站起時，藉由往上方加速，變得可輕鬆地站起。進而構造成在成為上方的力的時點不加速，藉此可不進行必要以上的輔助。藉此，被照護者可一面使用下半身之肌力，一面只輔助不足的力。
於動作資訊生成部10生成以上動作資訊，經由資料庫輸出入部9，以動作資訊生成部10記憶於動作資訊資料庫8。
再者，亦可構造成於例如設置於臂機構4之監視 器等，提示力檢測部17之數值，藉此可確認要對臂機構4加施多少的力。該情況下，由於施加越多的力，被照護者7就越未使用自己下肢等身體，因此被照護者7本身可確認例如復健裝置的進展。進而言之，藉由與已記憶之過去的力資訊比較，可確認從以前累積的復健效果。
《控制部12B》
控制部12B跟隨從資料庫輸出入部9輸入之動作資訊之位置資訊、姿勢資訊及力資訊，運作臂機構4之第1馬達41、第2馬達42及後屈用馬達45。此外，控制部12B根據從輸入IF6輸入之前輪用制動器14c及後輪用制動器14d之開啟/關閉指令，控制前輪用制動器14c及後輪用制動器14d之制動。
以下說明有關由控制部12B控制於動作資訊生成部10生成之動作資訊之機器人系統1B的動作。
於圖7A~圖7E，利用圖13之流程圖說明機器人系統1B之臂機構4之動作程序，及伴隨於其之被照護者7之動作。
如圖7A所示，被照護者7坐在配置於地板13上之床等座椅部5。接著，由照護者等，將機器人系統1之機器人20B配置於坐在座椅部5之被照護者7的正面。
接著，於圖13之步驟S201，被照護者7藉由機器人20B之輸入IF6，開啟機器人系統1B之電源。
接著，於步驟S202，被照護者7藉由輸入IF6，開啟前輪用制動器14c及後輪用制動器14d，藉此利用控制部 12B施以制動，分別使得步行機構14之前輪14a及後輪14b不旋轉。
接著，被照護者7將連結於臂機構4之照護帶3之維持機構3g裝著於身體，以雙手握持把手15。
接著，於步驟S203，被照護者7按下輸入IF6之站起開始按鈕，藉此機器人系統1B開始動作。於此例，只於站起開始按鈕按下的狀態進行動作，若放開站起開始按鈕，則機器人系統1B停止動作。於後續的步驟S204~步驟S206，藉由機器人系統1B之控制裝置11B，分別獨立驅動控制臂機構4之第1驅動部4a、第2驅動部4b及後屈用馬達45，支援圖3C之起立動作，從圖3A之被照護者7之座位姿勢，使圖3B之被照護者7之臀部7e從座椅部5離床。
接著，於步驟S204，以力檢測部17檢測被照護者7加施於臂機構4的力。
接著，於步驟S205，動作資訊生成部10根據以力檢測部17檢測的力及臂機構4之位置資訊及保持部支持體3b之姿勢資訊，生成動作資訊，經由資料庫輸出入部9記憶於動作資訊資料庫8。
接著，於步驟S206，控制部12B從資料庫輸出入部9取得動作資訊，控制部12B為了使臂機構4跟隨從資料庫輸出入部9取得之動作資訊而驅動臂機構4，分別獨立驅動控制第1馬達41、第2馬達42及後屈用馬達45。
作為一例，於控制部12之控制下，如圖7A所示之座位姿勢的狀態至圖7B所示，使臂機構4往前方且往上方 (例如，圖7A之斜左上方)移動，同時繞著通過被照護者7之兩腋下部7g之旋轉軸心，使保持部支持體3b以保持部支持體3b之前部往上方，後部往下方移動的方式旋轉，進行被照護者7之背部7b往後方彎曲的動作而控制。如此一來，如圖7B所示，藉由將維持機構3g往前方且往上方牽引，以便如以點線、逆時針之箭頭B所示，促使被照護者7之骨盤前傾，進而言之，使保持部支持體3b以保持部支持體3b之前部往上方，後部往下方移動的方式，繞著旋轉軸心旋轉，以便如以點線、順時針之箭頭A所示，促使被照護者7之上體後屈。如此以臂機構4輔助被照護者7之骨盤前傾，促使被照護者7之臀部7e從座椅部5離床，同時以旋轉力賦予機構30使保持部支持體3b旋轉，促使被照護者7之上體後屈而變得可容易站起。又，藉由促使被照護者7之上體後屈，被照護者7無須做出深前傾姿勢，即可順利轉移為立位姿勢。
接著，如圖7C所示，於被照護者7之臀部7e從座椅部5離床的階段(亦即，第1狀態之結束時點，亦即，第1狀態以後到被照護者7達到起立姿勢為止之第2狀態)，如圖7D以向上的箭頭所示，以控制部12B驅動控制臂機構4，以使臂機構4往上方移動。
於此第2實施形態，由於根據以力檢測部17檢測的力、臂機構4之位置資訊、及保持部支持體3b之姿勢資訊，於動作資訊生成部10生成動作資訊，因此可因應例如被照護者7之身高差異或前傾速度之差異等，於動作資訊生成部10臨機應變地生成動作資訊。
作為一例，於圖14，說明依被照護者7之身高差異，與臂機構4連結之連結部3c的軌道會不同。圖14之縱軸表示機器人系統1B之上下方向z軸，橫軸表示機器人系統1B之行進方向(例如，前後方向)x軸。圖14之軌道A為身高180cm之被照護者7之連結部3c的軌道。圖14之軌道B為身高167cm之被照護者7之連結部3c的軌道。圖14之軌道C為身高155cm之被照護者7之連結部3c的軌道。身高越高者，軌道越高，反之，身高越矮者，軌道越低。再者，圖14之各軌道為「C」字形，下面的部分與x軸大致平行的部分，表示作為往前方且往上方牽引之範例，僅以些許時間往前方牽引後，往斜上方抬起而牽引的狀態。
如前述，藉由臂機構4向上的移動，輔助被照護者7往上方，於圖7E，被照護者7完成站起。於此時點，被照護者7成為立位姿勢的狀態。
接著，於步驟S207，被照護者7藉由回復(亦即，放開)按下的輸入IF6，由控制部12B進行之臂機構4及旋轉力賦予機構30之驅動及站起動作的控制停止。再者，於步驟S207以前，被照護者7藉由回復按下的輸入IF6，可於中途停止由控制部12B進行之站起動作之控制動作及臂機構4之驅動。
接著，於步驟S208，被照護者7藉由輸入IF6，關閉前輪用制動器14c及後輪用制動器14d。
進而言之，於步驟S209，被照護者7藉由輸入IF6關閉電源。被照護者7如圖7E所示成為立位姿勢的狀態後， 被照護者7往前方加施力，藉由被照護者7的力，前輪14a及後輪14b分別旋轉自如，步行機構14可作為步行器支援被照護者7的步行。
《第2實施形態之效果》
根據記憶於動作資訊資料庫8之位置資訊、姿勢資訊、及以力檢測部17檢測並記憶於動作資訊資料庫8的力，於動作資訊生成部10生成臂機構4之動作資訊，因此可因應例如身高差異或前傾速度之差異等，於動作資訊生成部10臨機應變地生成動作資訊。結果，於起立動作初始時(亦即，從就座姿勢之狀態使臀部7e離床之第1狀態)，可支援動作，以使被照護者7之前傾姿勢變淺，接近健康成年人的動作。
(第3實施形態)
圖15A及圖15B是作為使用了本揭示之第3實施形態之起立動作支援系統(亦即，起立動作支援裝置)之一例之機器人系統1C之作業例，表示支援被照護者7從座位姿勢之狀態往起立姿勢之狀態之動作的機器人20C之狀況。圖16是表示本揭示之第3實施形態之機器人系統1C之詳細構成的方塊圖。
於此第3實施形態之機器人系統1C，不以馬達的控制，而是以氣壓的控制來支援被照護者7後屈。亦即，取代以後屈用馬達45及後屈用編碼器46構成之旋轉力賦予機構30，機器人系統1C是以至少2個膨脹室，例如3個第1~第3膨脹室36、37、38、3個氣壓閥V1、V2、V3、及壓縮機等 氣壓供給源35，來作為旋轉力賦予機構30C而構成。該等構成與第1及第2實施形態大為不同。以下以不同點為中心而詳細說明。
《維持機構3g》
於圖17A~圖17D表示維持機構3g之一例。圖17A是被照護者7裝著維持機構3g時之側視圖。圖17B及圖17C是分別從上方觀看維持機構3g之裝著時及脫開時之維持機構3g之俯視圖。圖17D是裝著維持機構3g時之部分剖面側視圖。
第1~第3膨脹室36、37、38是於維持機構3g之保持部支持體3b之背側的內面，從下向上依序作為保持部3a之一部分設置，分別以獨立供給空氣等氣體而可膨脹之氣囊構成。再者，第1~第3膨脹室36、37、38與保持部3a個別設置亦可，在此說明作為保持部3a之一部分設置的情況。
與第1實施形態相同，於保持部支持體3b之內面，固定保持部3a而支持，但背部側之內面之保持部3a是以從下向上依序配置之第1~第3膨脹室36、37、38構成。亦即，如於圖17D具體所示，第1膨脹室36配置於最下部。於第1膨脹室36的上面配置第2膨脹室37。於第2膨脹室37的上面配置第3膨脹室38。作為一例，第1~第3膨脹室36、37、38以互為獨立之密閉空間構成。
第1~第3膨脹室36、37、38不限於以互為獨立之密閉空間構成，互相連通亦可。例如可構成如於鄰接之膨脹室間，分別設置以比膨脹室細窄的通路連通之節流部， 第1膨脹室36膨脹至預定的氣壓後，第2膨脹室37透過節流部而膨脹，接著，第2膨脹室37膨脹至預定的氣壓後，第3膨脹室38透過節流部而膨脹。
《旋轉力賦予機構30C》
旋轉力賦予機構30C至少連結於維持機構3g，且包括於被照護者7之背部7b，藉由分別獨立供給氣體而獨立膨脹，且配置於上下方向之第1膨脹室36及第2膨脹室37。作為一例，旋轉力賦予機構30C是以保持部3a之第1~第3膨脹室36、37、38、連接於第1~第3膨脹室36、37、38之第1~第3氣壓閥V1、V2、V3、及連接於第1~第3氣壓閥V1、V2、V3之氣壓供給源35構成，使第1~第3膨脹室36、37、38從下依序膨脹，對被照護者7之背部7b賦予旋轉力，以使被照護者7之背部7b對於保持部支持體3b旋轉的機構。
具體而言，第1~第3膨脹室36、37、38分別獨立設置，經由第1~第3氣壓閥V1、V2、V3連結於氣壓供給源35。第1~第3氣壓閥V1、V2、V3由控制部12C分別獨立進行開關控制。故，藉由以控制部12C將第1~第3氣壓閥V1、V2、V3獨立進行開關控制，第1~第3膨脹室36、37、38可分別獨立膨脹，推壓被照護者7之背部。
依據圖17E~圖17G，更詳細說明。
首先，在圖17E中，於控制部12C之控制下，僅打開位於最下側之第1膨脹室36之第1氣壓閥V1，從氣壓供給源35將壓縮空氣僅供給至第1膨脹室36。藉此，僅有被照護者7之背部7b之下部受到推壓。此狀態下，被照護者7之 姿勢維持稍微前屈。
接著，如圖17F所示，於控制部12C之控制下，從氣壓供給源35將壓縮空氣供給至第1膨脹室36而成為預定之第1氣壓後，為了維持第1氣壓，一面繼續供給壓縮空氣，一面亦打開緊接於位於最下側之第1膨脹室36上之第2膨脹室37之第2氣壓閥V2，從氣壓供給源35將壓縮空氣亦供給至第1膨脹室36與第2膨脹室37。藉此，被照護者7之背部7b之下部與緊接於該下部之上的部分亦受到推壓。結果，被照護者7之姿勢成為從稍微前屈而些許起身的狀態。
接著，如圖17G所示，於控制部12C之控制下，從氣壓供給源35將壓縮空氣僅供給至第2膨脹室37而成為預定之第2氣壓後，為了維持第1氣壓及第2氣壓，一面繼續供給壓縮空氣，一面亦打開緊接於第2膨脹室37上之第3膨脹室38之第3氣壓閥V3，從氣壓供給源35將壓縮空氣亦供給至第3膨脹室38，直到成為預定之第3氣壓為止。藉此，接著被照護者7之背部7b之下部、及緊接於該下部之上的部分，進而其上的部分亦受到推壓。結果，被照護者7之姿勢從圖17F之姿勢進一步起身，成為後屈的狀態。
如此，於控制部12C之控制下，藉由依序打開第1~第3氣壓閥V1、V2、V3，第1~第3膨脹室36、37、38依序膨脹，從下向上推壓被照護者7之背部7b的部分會移動，藉此被照護者7可如以點線、順時針之箭頭A所示，促使被照護者7之上體後屈。
故，於控制部12C之控制下，藉由臂機構4，經 由連結部3c將維持機構3g往前方且往上方牽引，以便如以點線、逆時針之箭頭B所示，在促使被照護者7之骨盤前傾時，進一步將第1~第3氣壓閥V1、V2、V3進行開關控制，以使保持部3a之第1~第3膨脹室36、37、38之氣壓從下往上依序升高至預定的氣壓，藉此可如以點線、順時針之箭頭A所示，促使被照護者7之上體後屈。
《動作資訊資料庫8C》
根據來自計時器16之指令執行控制部12C，臂機構4之位置資訊(亦即，正確而言是將來自第1編碼器43及第2編碼器44各個之旋轉角度資訊，轉換為臂機構4之位置資訊後之位置資訊)、及旋轉力賦予機構30C(亦即，保持部3a)之姿勢資訊(例如，第1~第3膨脹室36、37、38各個之氣壓)，是利用來自計時器16之執行指令，令資料庫輸出入部9及控制部12C執行，於每一定時間(例如，每1msec)生成。於此第3實施形態，該等生成之位置資訊及姿勢資訊，與時刻一同作為動作資訊，經由資料庫輸出入部9輸出至動作資訊資料庫8C，作為動作資訊記憶於動作資訊資料庫8C。再者，於第3實施形態，動作資訊是藉由輸入IF6等，預先生成並記憶。
圖18表示動作資訊資料庫8C之資訊內容之一例。
(1)「時刻」欄表示有關臂機構4及旋轉力賦予機構30C動作時之時刻的資訊。於第1實施形態，關於時刻是以毫秒(msec)單位系統表示。
(2)「位置」欄表示將臂機構4之未圖示之編碼器等檢測之角度資訊轉換後之臂機構4之位置資訊。具體而言，位置為機器人系統1C之行進方向(例如，前後方向)x軸及上下方向z軸之二軸位置。再者，於第1實施形態，關於位置是以公尺(m)單位系統表示。
(3)「氣壓」欄表示保持部3a之第1~第3膨脹室36、37、38各個之氣壓。如圖17E~圖17G所示，保持第1~第3膨脹室36、37、38各個之氣壓的資訊。再者，於第1實施形態，氣壓的單位是以千帕(kPa)單位系統表示。
《控制部12C》
控制部12C進行控制，使得在臂機構4將連結部3c向前方及上方牽引後，於向上方牽引的期間，先使氣體供給至下側之第1膨脹室36後，再使氣體供給至上側之第2膨脹室37。作為一例，控制部12C為了跟隨從資料庫輸出入部9輸入之動作資訊，分別獨立運作臂機構4之第1馬達41及第2馬達42。進而，控制部12C按照從資料庫輸出入部9輸入之動作資訊所記憶之氣壓，控制3個氣壓閥V1、V2、V3之開關動作，控制第1~第3膨脹室36、37、38各個之氣壓。此外，根據從輸入IF6輸入之前輪用制動器14c及後輪用制動器14d之開啟/關閉指令，控制前輪用制動器14c及後輪用制動器14d之制動。
以下說明有關由控制部12C控制之機器人系統1C的動作。
於圖19A~圖19E，利用圖20之流程圖表示機器 人系統1C之臂機構4之動作程序，及伴隨於其之被照護者之動作。
首先，如圖19A所示，被照護者7坐在配置於地板13上之床、椅子、或廁所的馬桶等座椅部5。接著，由照護者等，將機器人系統1C之機器人20C配置於坐在座椅部5之被照護者7的正面。
接著，於圖20之步驟S301，被照護者7藉由機器人20C之輸入IF6，開啟機器人系統1之電源。
接著，於步驟S302，被照護者7藉由輸入IF6，開啟前輪用制動器14c及後輪用制動器14d，藉此利用控制部12C施以制動，分別使得步行機構14之前輪14a及後輪14b不旋轉。藉由如此，以臂機構4經由連結部3c牽引維持機構3g時，步行機構14不移動，來自臂機構4的力經由連結部3c，確實傳遞至維持機構3g。
接著，被照護者7將連結於臂機構4之照護帶3C之維持機構3g裝著於身體，以雙手握持把手15。
接著，於步驟S303，被照護者7按下輸入IF6之站起開始按鈕，藉此機器人系統1C開始動作。於此例，只於站起開始按鈕按下的狀態進行動作，若放開站起開始按鈕，則機器人系統1C停止動作。於後續的步驟S304~步驟S306，藉由機器人系統1C之控制裝置11C，分別獨立驅動控制臂機構4之第1驅動部4a及第2驅動部4b，並且將旋轉力賦予機構30C之第1~第3氣壓閥V1、V2、V3進行開關控制，支援圖3C之起立動作，從圖3A之被照護者7之座位姿勢， 使圖3B之被照護者7之臀部7e從座椅部5離床。
接著，於步驟S304，控制部12C從資料庫輸出入部9取得動作資訊。
接著，於步驟S305，控制部12C為了跟隨從資料庫輸出入部9取得之動作資訊之位置資訊而驅動控制臂機構4，驅動控制第1馬達41及第2馬達42。此外，為了跟隨從資料庫輸出入部9取得之動作資訊之氣壓資訊，將保持部3a之氣壓，亦即將第1~第3氣壓閥V1、V2、V3進行開關控制。作為一例，於控制部12C之控制下，從圖19A所示之被照護者7之座位姿勢的狀態，如圖19B所示，使臂機構4往前方斜上方移動，同時將旋轉力賦予機構30C之保持部3a(例如，第1~第3膨脹室36、37、38)之第1~第3氣壓閥V1、V2、V3進行開關控制。具體而言，於控制部12C之控制下，將第1~第3氣壓閥V1、V2、V3進行開關控制，使得圖17D所示之配置於被照護者7之背部7b之保持部3a之第1~第3膨脹室36、37、38各個之氣壓，依從被照護者7之背部7b之最下側往上方配置之第1膨脹室36、第2膨脹室37、第3膨脹室38的順序增高氣壓。具體而言，於控制部12C之控制下，打開第1氣壓閥V1將第1膨脹室36增高至第1氣壓，接著，於第1膨脹室36維持第1氣壓，打開第2氣壓閥V2將第2膨脹室37增高至第2氣壓，接著，於第1膨脹室36維持第1氣壓，且於第2膨脹室37維持第2氣壓，打開第3氣壓閥V3將第3膨脹室38增高至第3氣壓。結果，如圖19B所示，藉由臂機構4，經由連結部3c將維持機構3g往前方且往上方牽引，以便如以 點線、逆時針之箭頭B所示，促使被照護者7之骨盤前傾，進而言之，藉由開關第1~第3氣壓閥V1、V2、V3，以使保持部3a之第1~第3膨脹室36、37、38之氣壓從下往上依序增高，從被照護者7之背部7b之下部向上方依序推壓，以便如以點線、順時針之箭頭A所示，促使被照護者7之上體後屈。如此以臂機構4輔助被照護者7之骨盤前傾，促使被照護者7之臀部7e從座椅部5離床，同時以旋轉力賦予機構30C，如圖19B以實線、順時針之箭頭C所示，促使被照護者7之上體後屈，被照護者7變得容易從座椅部5站起。又，藉由促使被照護者7之上體後屈，被照護者7無須做出深前傾姿勢，即可從座位姿勢順利轉移為立位姿勢。
接著，如圖19C所示，於被照護者7之臀部7e從座椅部5離床的階段(亦即，第1狀態之結束時點，亦即，第1狀態以後到被照護者7達到起立姿勢為止之第2狀態)，如圖19D以向上的箭頭所示，以控制部12C將臂機構4進行驅動控制，以使臂機構4往上方移動。屆時，藉由控制第1~第3氣壓閥V1、V2、V3打開，使得在步驟S305增高之第1~第3膨脹室36、37、38各個之氣壓降低，即可緩和保持部3a之壓力所造成的壓迫。藉由臂機構4向上的移動，輔助被照護者7往上方，於圖19E，被照護者7完成站起。於此時點，被照護者7成為立位姿勢的狀態。
接著，於步驟S306，被照護者7藉由回復按下的輸入IF6，由控制部12C進行之站起動作之控制動作，亦即臂機構4及旋轉力賦予機構30C之第1~第3氣壓閥V1、V2、 V3之開關驅動停止。再者，於步驟S306以前，被照護者7藉由回復按下的輸入IF6，可於中途停止由控制部12C進行之臂機構4及旋轉力賦予機構30C之驅動。
接著，於步驟S307，被照護者7藉由輸入IF6，關閉前輪用制動器14c及後輪用制動器14d。
進而言之，於步驟S308，被照護者7藉由輸入IF6關閉電源。被照護者7如圖7E所示成為立位姿勢的狀態後，被照護者7往前方加施力，藉由被照護者7的力，前輪14a及後輪14b分別旋轉自如，步行機構14可作為步行器支援被照護者7的步行。
《第3實施形態之效果》
藉由以臂機構4將維持機構3g往前方且往上方拉曳，促使被照護者7之骨盤前傾，同時藉由旋轉力賦予機構30C之第1~第3氣壓閥V1、V2、V3之開關驅動，將保持部3a之第1~第3膨脹室36、37、38各個之氣壓從被照護者7之下往上依序增高而構成。結果，藉由促使被照護者7之上體後屈，無須做出深前傾姿勢，即可從座位姿勢順利轉移為立位姿勢。
《第1、第2及第3實施形態之變形例》
再者，於第1實施形態及第2實施形態，於機器人系統1、1B、1C備有包括臂機構4之步行機構14而構成，但亦可於床緣、廁所、或輪椅等之座椅部5側備有臂機構4而構成。
又，於第1實施形態及第2實施形態，維持機構3g 之保持部3a採用氣囊，但若是內置聚氨酯等可保持被照護者7之材料即可。
又，於第1實施形態及第2實施形態，於維持機構3g備有後屈用馬達45而構成，但不備有後屈用馬達45，藉由使第1馬達41及第2馬達42旋轉以令維持機構3g旋轉而控制亦可。
再者，根據根據第1~第3實施形態及變形例說明了本揭示，但本揭示理所當然不限定於前述第1~第3實施形態及變形例。如下情況亦包含於本揭示。
於各實施形態，控制裝置11、11B、11C中之任一部分其本身均得以軟體構成。故，例如，作為包括構成本案說明書各個實施形態之控制動作的步驟之電腦程式，可使記憶裝置(例如，硬碟等)等記錄媒體可讀取地記憶，於電腦之暫時記憶裝置(例如，半導體記憶體等)載入該電腦程式並利用CPU來執行，藉此執行前述各步驟。
更詳言之，前述各控制裝置之一部分或全部，具體而言是以微處理器、ROM、RAM、硬碟單元、顯示器單元、鍵盤、滑鼠構成之電腦系統。於前述RAM或硬碟單元，記憶有電腦程式。前述微處理器依循電腦程式動作，以使各部達成其功能。在此，電腦程式是為了達成預定功能，組合有複數個表示對於電腦的指令的命令碼而構成。
例如，CPU等程式執行部讀出記錄於硬碟或半導體記憶體等記錄媒體之軟體程式而執行，藉此可實現各構成要素。再者，實現構成前述實施形態或變形例之控制裝 置之要素的一部分或全部之軟體，為如下程式。總言之，依據一態樣，該程式為一種起立動作支援系統之控制部用程式，前述起立動作支援系統備有：照護帶，備有：維持機構，備有保持被照護者之背部及兩腋下部之保持部；及連結部，位於前述被照護者之胸部，且於前述被照護者之前面與前述維持機構連結；旋轉力賦予機構，連結於前述維持機構，以通過前述被照護者之前述兩腋下部的軸作為旋轉軸，使前述保持部之前部下側向上，且使前述保持部之後部上側向下旋轉；牽引機構，與前述連結部連結而牽引前述連結部；及控制部，分別控制前述旋轉力賦予機構之旋轉動作及前述牽引機構之牽引動作；對於前述起立動作支援系統之前述控制部，前述牽引機構之牽引動作開始後，令前述牽引機構將前述連結部向前述被照護者之前方且向上方牽引而控制，於前述牽引之同時，以前述旋轉力賦予機構使前述保持部旋轉而控制，其後，將前述連結部向上方牽引，並且以前述旋轉力賦予機構使前述保持部旋轉而控制。
又，依據其他態樣之程式是一種起立動作支援用程式，前述起立動作支援系統備有：照護帶，備有：維持機構，備有保持被照護者之背部及兩腋下部之保持部；及連結部，位於前述被照護者之胸部，且於前述被照護者之前面與前述維持機構連結；旋轉力賦予機構，連結於前述維持機構，且包括於前述被照護者之前述背部，藉由分別獨立供給氣體而獨立膨脹，且配置於上下方向之第1膨脹室 及第2膨脹室；牽引機構，與前述連結部連結而牽引前述連結部；及控制部，分別控制前述旋轉力賦予機構之氣體供給及前述牽引機構之牽引動作；對於前述起立動作支援系統之前述控制部，令前述牽引機構將前述連結部向前述被照護者之前方且向上方牽引而控制，於前述牽引機構牽引的期間，令氣體供給至下側之前述第1膨脹室而控制，將氣體供給至前述第1膨脹室後，令氣體供給至上側之前述第2膨脹室而控制，其後，將前述連結部向上方牽引而控制。
又，依據進一步其他態樣之程式是一種起立動作支援用程式，於起立動作支援系統使用，支援前述被照護者之起立動作；前述起立動作支援系統備有：照護帶，可裝著於被照護者，且備有：維持機構，備有可保持前述被照護者之背部至兩腋下部之保持部；及連結部，位於前述被照護者之胸部附近，連結於前述維持機構；旋轉力賦予機構，連結於前述維持機構，經由前述維持機構，對前述被照護者賦予旋轉力，以使處於座位姿勢之前述被照護者之前述背部後屈；及牽引機構，經由前述連結部而連結於前述維持機構，將前述照護帶向前述被照護者之正面方向之前方且向上方進行牽引動作，以使處於前述座位姿勢之前述被照護者之臀部離床；前述起立動作支援用程式用以令電腦執行如下步驟：於處於前述座位姿勢之前述被照護者之前述臀部離床為止之第1狀態，控制以前述旋轉力賦予機構將前述旋轉力賦予前述維持機構，使前述維持機構繞著通過前述被照護者之前述兩腋下部之旋轉軸心旋轉，以 使處於前述座位狀態之前述被照護者之前述背部後屈之旋轉動作的步驟；及於執行該步驟時，控制藉由前述牽引機構進行之前述照護帶之牽引動作，以將前述被照護者往前述前方且往上方牽引的步驟。
又，該程式可藉由從伺服器等下載而執行，或藉由讀出記錄於預定記錄媒體(例如，CD-ROM等光碟片、磁碟片或半導體記憶體等)之程式而執行均可。
又，執行該程式之電腦為單個或複數個均可。亦即，進行集中處理或分散處理均可。
進而言之，藉由適當組合前述各種實施形態或變形例中之任意實施形態或變形例，可使得各個所具有的效果發揮。
又，可採用實施形態彼此的組合、實施例彼此的組合、或實施形態與實施例的組合，並且亦可採用不同實施形態或實施例中之特徵彼此的組合。
本揭示之照護帶亦可使用於肌力降低之被照護者的輔助目的以外。例如，除了肌力降低之被照護者以外，抱著重物的健康成年人亦可作為使用者，裝著照護帶作為輔助起立運動的支撐器。
機器人的構成、臂機構之控制亦可如下述。
例如，圖1A所示之機器人20A是如圖4B所示包含臂機構4，其連接於包含保持被照護者7之使用者之保持部3a之照護帶3之支撐器所含之連結部3c，使連結部3c往x軸方向及/或z軸方向移動。再者，例如圖9所示，x軸、z軸與 臂機構4所含之臂部進行動作之虛擬平面相平行，x軸與z軸互為正交，z軸是與機器人之設置面(例如地板13)垂直；從機器人之設置面(例如地板13)朝向機器人的方向是z軸之正向；從連結部3c朝向裝著支撐器之使用者的方向是x軸之正向。
如圖4B所示，旋轉力賦予機構30使固定保持部3a之保持部支持體繞著第1旋轉軸19a旋轉。從使用者之左側面觀看裝著支撐器之使用者時，第1旋轉軸19a之順時針旋轉方向之旋轉為正向之旋轉。
動作資訊資料庫8亦可保持如圖5B所示之資料。圖5B所示之資料表示時刻ti之臂機構4之前端(與連結部3c之接觸點)之預先決定處(例如前端中央)所應在的位置，亦即目標座標值pi(Xi,Zi)，及時刻ti之固定保持部3a之保持部支持體所應採取的旋轉角度，亦即目標旋轉角度值θ i。
機器人20A包含控制裝置11，其根據動作資訊資料庫8所保持之包含時刻(圖5B之時刻)、及該時刻之目標座標值(圖5B之位置)的資料來控制臂機構4。例如，控制裝置11控制臂機構4所含之第1馬達41、第2馬達42，使第1臂4c、第2臂4d、第3臂4e動作，支援使用者之起立動作。
機器人20A包含控制機構11，其根據動作資訊資料庫8所保持之包含時刻(圖5B之時刻)、及該時刻之目標旋轉角度值(圖5B之角度)的資料來控制旋轉力賦予機構30。例如，控制裝置11控制旋轉力賦予機構30所含之後屈用馬達45，使保持部3a經由保持部支持體3b，於圖3A之側視圖 往順時針方向進行旋轉動作，支援使用者之上體後屈。
如圖5B、圖6B所示，時刻為t0~t51時，隨著時間經過，目標座標值之z軸座標值及目標角度值增加；時刻為t0~t30時，隨著時間經過，目標座標值之x軸座標值減少；時刻為t30~t51時，隨著時間經過，目標座標值之x軸座標值增加；t0<t1<t28<t29<t30<t31<t32<t50<t51。
控制裝置11根據圖5B所示之資料來控制機器人，令連結部3c在時刻t0~t30，向使用者之前方且向上方移動，其後，亦即於時刻t30~t51，連結部3c向使用者之後方且向上方移動。亦即，裝著包含連結部3c之支撐器之使用者是從機器人20A，在時刻t0~t30，接受向使用者之前方且向上方之移動輔助，其後，亦即於時刻t30~t51，裝著包含連結部3c之支撐器之使用者是從機器人20A，接受向使用者之後方且向上方之移動輔助。
控制裝置11根據圖5B所示之資料來控制機器人，令旋轉力賦予機構30於時刻t0~t51，使支撐器繞著第1旋轉軸19a往正向旋轉。亦即，裝著支撐器之使用者是從機器人20A，接受使用者之背部往後方彎曲之後屈支援。
t0設為起立動作輔助之開始時間，t51設為起立動作輔助之結束時間亦可。起立動作輔助是於時刻t0~t30之使用者向前方且向上方之移動輔助、於時刻t30~t51之使用者向後方且向上方之移動輔助、於時刻t0~t51之使用者之背部往後方彎曲之後屈支援亦可。
機器人之初始狀態(機器人起立動作輔助之揭示 時的狀態)是第1臂4c與第3臂4e垂直於機器人之設置面(例如地板13)，保持部支持體3b、臂支持部3e垂直於第3臂4e(垂直於機器人之設置面(例如地板13))，臂支持部3e與保持部支持體3b所構成的角度為零，使用者做出就座姿勢的狀態亦可。
作為照護帶3之支撐器亦可如下述。如圖4A、圖4B、圖17A、圖17B所示，照護帶3(支撐器)包含：保持裝著支撐器之使用者背之背保持部3a-1；保持裝著支撐器之使用者之胸部之胸保持部3a-2；保持裝著支撐器之使用者之左胸側面之左胸側面保持部3a-3；保持裝著支撐器之使用者之右胸側面之右胸側面保持部3a-4；及臂支持部3e，與連結部3c連結，進而於支持背保持3a-1、胸保持部3a-2、左胸側面保持部、左胸側面保持部之保持部支持體3b，經由旋轉賦予機構連結。
產業上之可利用性
本揭示之起立動作支援系統、起立動作支援系統之控制部的控制方法、起立動作支援系統之控制部用程式、起立動作支援系統之控制部的控制方法、機器人，可作為用以輔助被照護者起立或步行之起立動作支援系統、起立動作支援系統之控制部的控制方法、起立動作支援系統之控制部用程式、起立動作支援系統之控制部的控制方法、機器人而適用。
1‧‧‧機器人系統
2‧‧‧本體機構
3b‧‧‧保持部支特體
3c‧‧‧連結部
3e‧‧‧臂支持部
3g‧‧‧維持機構
4‧‧‧臂機構
4a‧‧‧第1驅動部
4b‧‧‧第2驅動部
4c‧‧‧第1臂
4d‧‧‧第2臂
4e‧‧‧第3臂
5‧‧‧座椅部
6‧‧‧輸入IF
7‧‧‧被照護者
7b‧‧‧背部
7d‧‧‧胸部
7e‧‧‧臀部
7g‧‧‧腋下
7k‧‧‧心窩
13‧‧‧地板
14‧‧‧步行機構
14a‧‧‧前輪
14b‧‧‧後輪
14c‧‧‧前輪用制動器
14d‧‧‧後輪用制動器
14e‧‧‧矩形台
15‧‧‧把手
20A‧‧‧機器人
45‧‧‧後屈用馬達
C‧‧‧旋轉力
θ‧‧‧旋轉角度

Claims (13)

  1. 一種起立動作支援系統，其支援被照護者之起立動作，且備有：照護帶，備有：維持機構，備有保持前述被照護者之背部及兩腋下部之保持部；及連結部，位於前述被照護者之胸部，且於前述被照護者之前面與前述維持機構連結；旋轉力賦予機構，連結於前述維持機構，以通過前述被照護者之前述兩腋下部的軸作為旋轉軸，使前述保持部之前部下側向上，且使前述保持部之後部上側向下旋轉；牽引機構，與前述連結部連結而牽引前述連結部；及控制部，分別控制前述旋轉力賦予機構之旋轉動作及前述牽引機構之牽引動作，以使前述牽引機構之牽引動作開始後，前述牽引機構將前述連結部向前述被照護者之前方且向上方牽引，同時以前述旋轉力賦予機構，使前述保持部之前部下側向上，且使前述保持部之後部上側向下旋轉後，將前述連結部向上方牽引。
  2. 如請求項1之起立動作支援系統，其中前述控制部控制前述牽引機構之牽引速度，以使該牽引速度於前述牽引機構將前述連結部向前述被照護者之前方且向上方牽引的期間加速。
  3. 一種起立動作支援系統，其支援被照護者之起立動作，且備有：照護帶，備有：維持機構，備有保持前述被照護者之背部及兩腋下部之保持部；及連結部，位於前述被照護者之胸部，且於前述被照護者之前面與前述維持機構連結；旋轉力賦予機構，連結於前述維持機構，且包括於前述被照護者之前述背部，藉由分別獨立供給氣體而獨立膨脹，且配置於上下方向之第1膨脹室及第2膨脹室；牽引機構，與前述連結部連結而牽引前述連結部；及控制部，分別控制前述旋轉力賦予機構之氣體供給及前述牽引機構之牽引動作；前述控制部是進行以下控制：於前述牽引機構將前述連結部向前方及上方牽引後，向前述上方牽引的期間，令氣體供給至下側之前述第1膨脹室後，令氣體供給至上側之前述第2膨脹室。
  4. 如請求項3之起立動作支援系統，其中前述控制部控制前述牽引機構之牽引速度，以使該牽引速度於前述牽引機構將前述連結部向前述被照護者之前方且向上方牽引的期間加速。
  5. 如請求項1至4中任一項之起立動作支援系統，其中前述牽引機構包括臂機構，該臂機構包括複數個關節部；另 前述起立動作支援系統進一步，包括前述臂機構，且進一步備有包括前後一對之車輪之步行機構。
  6. 如請求項2至5中任一項之起立動作支援系統，其中前述牽引機構包括臂機構，該臂機構包括複數個關節部；前述起立動作支援系統進一步備有：力取得部，取得有關從外部加施於前述臂機構之力的資訊；位置取得部，取得有關前述臂機構之位置的資訊；及動作資訊生成部，依據從前述力取得部取得之前述有關力的資訊、及從前述位置取得部取得之前述有關位置的資訊，生成前述臂機構之動作資訊；前述控制部根據由前述動作資訊生成部生成之前述動作資訊，控制前述臂機構之動作。
  7. 如請求項6之起立動作支援系統，其中前述動作資訊生成部，於前述控制部控制前述牽引機構，以使前述連結部向前方且向上方牽引時，算出從前述力取得部取得之第1時刻之第1力、與在前述第1時刻前之第2時刻之第2力的差值，於前述牽引動作開始後，至從前述力取得部取得之前述第1力與前述第2力之差值的符號反轉的期間，生成 前述臂機構將前述連結部往前方且往上方牽引之動作資訊，於前述第1力與前述第2力之前述差值的符號反轉後，生成前述臂機構將前述連結部往上方牽引之動作資訊。
  8. 一種起立動作支援系統之控制部的控制方法，前述起立動作支援系統備有：照護帶，備有：維持機構，備有保持被照護者之背部及兩腋下部之保持部；及連結部，位於前述被照護者之胸部，且於前述被照護者之前面與前述維持機構連結；旋轉力賦予機構，連結於前述維持機構，以通過前述被照護者之前述兩腋下部的軸作為旋轉軸，使前述保持部之前部下側向上，且使前述保持部之後部上側向下旋轉；牽引機構，與前述連結部連結而牽引前述連結部；及控制部，分別控制前述旋轉力賦予機構之旋轉動作及前述牽引機構之牽引動作；對於前述起立動作支援系統之前述控制部，前述牽引機構之牽引動作開始後，令前述牽引機構將前述連結部向前述被照護者之前方且向上方牽引而控制，於前述牽引之同時，以前述旋轉力賦予機構使前述 保持部旋轉而控制，其後，將前述連結部向上方牽引，並且以前述旋轉力賦予機構使前述保持部旋轉而控制。
  9. 一種起立動作支援系統之控制部用程式，前述起立動作支援系統備有：照護帶，備有：維持機構，備有保持被照護者之背部及兩腋下部之保持部；及連結部，位於前述被照護者之胸部，且於前述被照護者之前面與前述維持機構連結；旋轉力賦予機構，連結於前述維持機構，以通過前述被照護者之前述兩腋下部的軸作為旋轉軸，使前述保持部之前部下側向上，且使前述保持部之後部上側向下旋轉；牽引機構，與前述連結部連結而牽引前述連結部；及控制部，分別控制前述旋轉力賦予機構之旋轉動作及前述牽引機構之牽引動作；對於前述起立動作支援系統之前述控制部，前述牽引機構之牽引動作開始後，令前述牽引機構將前述連結部向前述被照護者之前方且向上方牽引而控制，於前述牽引之同時，以前述旋轉力賦予機構使前述保持部旋轉而控制，其後，將前述連結部向上方牽引，並且以前述旋轉 力賦予機構使前述保持部旋轉而控制。
  10. 一種起立動作支援系統之控制部的控制方法，前述起立動作支援系統備有：照護帶，備有：維持機構，備有保持被照護者之背部及兩腋下部之保持部；及連結部，位於前述被照護者之胸部，且於前述被照護者之前面與前述維持機構連結；旋轉力賦予機構，連結於前述維持機構，且包括於前述被照護者之前述背部，藉由分別獨立供給氣體而獨立膨脹，且配置於上下方向之第1膨脹室及第2膨脹室；牽引機構，與前述連結部連結而牽引前述連結部；及控制部，分別控制前述旋轉力賦予機構之氣體供給及前述牽引機構之牽引動作；對於前述起立動作支援系統之前述控制部，令前述牽引機構將前述連結部向前述被照護者之前方且向上方牽引而控制，於前述牽引機構牽引的期間，令氣體供給至下側之前述第1膨脹室而控制，將氣體供給至前述第1膨脹室後，令氣體供給至上側之前述第2膨脹室而控制，其後，將前述連結部向上方牽引而控制。
  11. 一種起立動作支援系統之控制部用程式，前述起立動作支援系統備有： 照護帶，備有：維持機構，備有保持被照護者之背部及兩腋下部之保持部；及連結部，位於前述被照護者之胸部，且於前述被照護者之前面與前述維持機構連結；旋轉力賦予機構，連結於前述維持機構，且包括於前述被照護者之前述背部，藉由分別獨立供給氣體而獨立膨脹，且配置於上下方向之第1膨脹室及第2膨脹室；牽引機構，與前述連結部連結而牽引前述連結部；及控制部，分別控制前述旋轉力賦予機構之氣體供給及前述牽引機構之牽引動作；對於前述起立動作支援系統之前述控制部，令前述牽引機構將前述連結部向前述被照護者之前方且向上方牽引而控制，於前述牽引機構牽引的期間，令氣體供給至下側之前述第1膨脹室而控制，將氣體供給至前述第1膨脹室後，令氣體供給至上側之前述第2膨脹室而控制，其後，將前述連結部向上方牽引而控制。
  12. 一種機器人，其包含：臂機構，與包含保持使用者之保持部之支撐器所含之連結部連接，令前述連結部往x軸方向及/或z軸方向移動；旋轉力賦予機構，令前述保持部繞著旋轉軸旋轉； 及控制手段，根據動作資訊資料庫所保持包含時刻及前述時刻之目標座標值與目標旋轉角度之資料，控制前述臂機構及前述旋轉力賦予機構；前述時刻、前述目標座標值、前述目標角度是一對一地對應；前述目標座標值之各個是表示於對應的時刻，與前述臂機構相關連的目標位置；前述旋轉角度之各個是表示於對應的時刻，與前述旋轉機構相關連的角度之目標角度；前述x軸、前述z軸是與前述臂機構所含之臂部進行動作之虛擬平面相平行，前述x軸與前述z軸互為正交，前述z軸是與前述機器人之設置面垂直；從前述機器人之設置面朝向前述機器人的方向，是前述z軸之正向；從前述連結部朝向裝著前述支撐器之使用者的方向，是前述x軸之正向；前述旋轉軸對於前述支撐器之位置固定；前述旋轉軸對於前述虛擬平面垂直；從前述使用者之左側面觀看裝著前述支撐器之前述使用者時，前述旋轉軸之順時針方向的旋轉為正向的旋轉；前述時刻為t1~t3時，前述目標座標值之z軸座標值增加，前述旋轉角度增加； 前述時刻為t1~t2時，前述目標座標值之x軸座標值減少；前述時刻為t2~t3時，前述目標座標值之x軸座標值增加；t1<t2<t3。
  13. 如請求項12之機器人，其中前述支撐器包含：背保持部，保持裝著前述支撐器之前述使用者背；胸保持部，保持裝著前述支撐器之使用者之胸部；左胸側面保持部，保持裝著前述支撐器之使用者之左胸側面；右胸側面保持部，保持裝著前述支撐器之使用者之右胸側面；及臂支持部，與前述連結部連結，進一步於支持前述背保持、前述胸保持部、前述左胸側面保持部、前述左胸側面保持部之保持部支持體，經由前述旋轉賦予機構而連結。
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