WO2015045010A1 - 介助ロボット - Google Patents

Abstract

　被介助者を電動車いすなどの駆動介助機器に移乗させる際に介助ロボットを利用する場合に、駆動介助機器および介助ロボットの操作の煩わしさ、ひいては介助者の手間を低減する介助ロボットを提供することを目的とする。　介助ロボットは、被介助者の体の一部を支えて起立および着座を補助する保持部を備えた介助ロボットであって、被介助者を少なくとも着座した状態で駆動源により昇降および走行移動のうち少なくとも一方を行う駆動介助機器に、被介助者を乗り降りさせる際に、駆動介助機器から制御情報を少なくとも受け取り（ステップＳ２０４，２０６）、制御情報に基づいて被介助者の乗り降りを補助する制御（ステップＳ２０８，２１２）を行う制御部を備えている。

Description

介助ロボット

　本発明は、介助ロボットに関する。

　介助ロボットの一形式として、特許文献１に示されているものが知られている。特許文献１の図１に示されているように、介助ロボットは、被介助者の体の一部を支えて起立および着座を補助する保持部を備えている（走行移動＋アーム部）。すなわち、介助ロボットは、ベッドなどに着座している被介助者の体の一部を支えて被介助者を起立させたり、起立している被介助者の体の一部を支えて被介助者を着座させたりしている。

　また、電動車いすなどの移動体としては、特許文献２の図４に示されているように、建物内の間取り情報を含む地図情報を記憶する記憶手段（メモリ４５ａ）と、前記記憶手段に記憶された地図情報を参照しつつ、都度設定される走行経路に基づいて移動体を走行させる走行制御手段（ロボット制御部４５）とを備えているものが知られている。

特開２０１１－０１９５７１号公報 特開２００８－１２９６１４号公報

　上述した特許文献１に記載されている介助ロボットにおいては、ベッドの被介助者を他の場所に移動させる際には、ベッドに着座している被介助者を介助ロボットを利用して電動車いすなどの駆動介助機器に移乗させる場合がある。このとき、介助者は、介助ロボットと電動車いすの両方を操作しなければならず、手間がかかるという問題があった。

　これに対しては、例えば上述した電動車いす（移動体）は自動的に移動することができるので、介助者の手間は軽減されるように思われる。しかし、介助ロボットと電動車いすとがそれぞれ独立して制御されるとこれらはバラバラに移動・駆動されるおそれがあるため、これに対処するための手間がかかるという問題があった。

　本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、被介助者を電動車いすなどの駆動介助機器に移乗させる際に介助ロボットを利用する場合に、駆動介助機器および介助ロボットの操作の煩わしさ、ひいては介助者の手間を低減する介助ロボットを提供することを目的とする。

　上記の課題を解決するため、本発明に係る介助ロボットは、被介助者の体の一部を支えて起立および着座を補助する保持部を備えた介助ロボットであって、被介助者を少なくとも着座した状態で駆動源により昇降および走行移動のうち少なくとも一方を行う駆動介助機器に、被介助者を乗り降りさせる際に、駆動介助機器から制御情報を少なくとも受け取り、制御情報に基づいて被介助者の乗り降りを補助する制御を行う制御部を備えたことを特徴とする。

本発明による介助ロボットの一実施形態についてその介助ロボットが配置されている介護センタの概要を示す概要図である。 本発明による介助ロボットの一実施形態を示す右側面図である。 本発明による介助ロボットの一実施形態を示す平面図である。 図２に示す伸張状態にある介助ロボットの内部構造の概要を示す右側面図である。 図４ａに示す第１スライド部を含む周辺を示す正面図である。 図２に示す収縮状態にある介助ロボットの内部構造の概要を示す右側面図である。 図５ａに示す５ｂ－５ｂ線に沿った端面図である。 図５ａに示す第１スライド部を含む周辺を示す正面図である。 介助ロボットが着座している被介助者を支えている様子を示す側面図である。 介助ロボットが起立している被介助者を支えている様子を示す側面図である。 左半分で起立動作を示し、右半分で着座動作を示す図である。 起立動作を示す図である。 着座動作を示す図である。 ＸＹ座標とロボット座標との関係を示す表である。 ロボットアーム部の長さ、角度を模式的に示す側面図である。 部屋（例えば個室）の形状、大きさ、入出口（例えば入出口）の位置、電動ベッドの位置などを示すマップである。 介助ロボットの走行に必要な走行スペースを示す図である。 介助ロボットと電動車いすとの間の移乗に必要な移乗スペース（必要移乗スペース）を示す図である。 図２に示す介助ロボットを示すブロック図である。 電動車いすを示す平面図である。 図１７に示す電動車いすを示すブロック図である。 電動ベッドを示す側面図である。 図１９に示す電動ベッドを示すブロック図である。 本発明による介助ロボットが被介助者を電動ベッドから起立させる場合のフローチャートである。 本発明による介助ロボットが起立させた被介助者を電動車いすに着座させる場合のフローチャートである。 本発明による介助ロボットが電動車いすに着座している被介助者を支持しながら移動させる場合のフローチャートである。 電動便座昇降装置を示す側面図である。 図２４に示す電動便座昇降装置を示すブロック図である。 本発明による介助ロボットが被介助者を電動便座昇降装置から起立（着座）させる場合のフローチャートである。

　以下、本発明による介助ロボットの一実施形態について説明する。図１は、この介助ロボット２０や電動車いす４０が配置されている介護センタ１０の概要を示す概要図である。この介護センタ１０は、ステーション１１、トレーニング室１２、各個室１３ａ～１３ｄが設けられている。介護センタ１０は、人が居住する居住区域である。介護センタ１０内に存在する人は、介助を必要とする被介助者Ｍ１や被介助者Ｍ１を介助する介助者Ｍ２である。

　図１に示すように、ステーション１１は、介助者Ｍ２の詰め所であり、介助ロボット２０や電動車いす４０（後述する）が待機したり、充電されたりする基地である。介助ロボット２０は、人が居住する居住区域内の移動が許可されかつ居住区域内を駆動源である左右駆動輪用モータ２１ｇ，２１ｈによる駆動によって移動するものである。トレーニング室１２は、被介助者Ｍ１がトレーニングやリハビリテーションを行う部屋である。各個室１３ａ～１３ｄは、被介助者Ｍ１が居住する部屋である。各個室１３ａ～１３ｄには、電動ベッド５０（後述する）が配置されている。

　ステーション１１、トレーニング室１２、および各個室１３ａ～１３ｄは、入出口１１ａ，１２ａ，１３ａ１～１３ｄ１がそれぞれ設けられており、入出口１１ａ，１２ａ，１３ａ１～１３ｄ１は通路１４を介して接続されている。なお、図１において、介助ロボット２０の近傍の矢印は、介助ロボット２０の進行方向を示している。

　また、通路１４には、案内用マーク１４ａが設けられている。案内用マーク１４ａは、ステーション１１の入出口１１ａ、各個室１３ａ～１３ｄの各入出口１３ａ１～１３ｄ１の角や、通路１４の所定箇所（例えば、交差点の角や天井面）に設けられている。案内用マーク１４ａは、介助ロボット２０の撮像装置２８によって読み取り可能なマークである。案内用マーク１４ａは、例えば二次元バーコードである。二次元バーコードには、現在地点（例えば、通路１４の交差点）、現在地点から目的地までの距離と方向（例えば、介助ロボット２０がステーション１１から第１個室１３ａに移動する場合には、通路１４の交差点に差し掛かった際に交差点から第１個室１３ａまでの距離と方向（左折））などの情報が記載されている。

　介助ロボット２０は、被介助者Ｍ１の体の一部（例えば、上半身特に胸部）を支えて起立および着座を補助するための介助ロボットである。この介助ロボット２０は、図２および図３に示すように、基台２１、ロボットアーム部２２、保持部２３、ハンドル２４、操作装置２５、記憶装置２６（記憶部）および制御装置２７（制御部）を含んで構成されている。

　基台２１は、左右基部２１ａ，２１ｂと左右脚部２１ｃ，２１ｄを備えている。左右基部２１ａ，２１ｂは、左右方向に所定距離を置いて配設されており、左右基部２１ａ，２１ｂには、図３に示すように、左右駆動輪２１ｅ、２１ｆがそれぞれ設けられるとともに、左右駆動輪２１ｅ、２１ｆをそれぞれ駆動する駆動源である左右駆動輪用モータ２１ｇ，２１ｈが内蔵されている。介助ロボット２０は、左右駆動輪用モータ２１ｇ，２１ｈによりそれぞれ駆動する左右駆動輪２１ｅ、２１ｆによって走行する。
　なお、左右駆動輪２１ｅ，２１ｆおよび左右駆動輪用モータ２１ｇ，２１ｈから走行用駆動部ＡＣが構成されている。

　左右脚部２１ｃ，２１ｄは、左右基部２１ａ，２１ｂから前方方向（図２，３において左方向）に水平に延設されている。左右脚部２１ｃ，２１ｄの先端部には、左右従動輪２１ｉ，２１ｊがそれぞれ設けられている。また、左右脚部２１ｃ，２１ｄの先端には、一対の衝突防止センサ２１ｋ、２１ｌがそれぞれ設けられている。衝突防止センサ２１ｋ、２１ｌは、障害物を検知するセンサであり、その検出信号は制御装置２７に送信されるようになっている。

　ロボットアーム部２２は、基台２１にその基部が取り付けられており、主として図４ａ、図５ａに示すように、第１および第２回転用モータ２２ａ１ｃ，２２ｂ３およびスライド用モータ２２ａ２ｂを含んで構成される駆動部によって互いに相対移動が可能である複数のアーム２２ａ，２２ｂ，２２ｃを備えている。なお、ロボットアーム部２２は、複数の軸から構成するようにしてもよい。この場合の軸は回転軸およびスライド軸の少なくともいずれかを含めばよい。

　図４ａ，３ｂおよび図５ａ～４ｃに示すように、第１アーム２２ａは、その基部が基台２１に取りつけられている。第１アーム２２ａは、スライド基部２２ａ１、第１スライド部２２ａ２および第２スライド部２２ａ３を備えている。

　スライド基部２２ａ１は、図２，３に示すように、ほぼ直方体状に形成されている。スライド基部２２ａ１は、主として図４ａに示すように、その基端部が基台２１に第１回転軸２２ａ１ａ回りに回転可能に取り付けられているフレーム２２ａ１ｂを備えている。このフレーム２２ａ１ｂは、ほぼ断面Ｕ字状に形成されており、主として図５ｂに示すように、曲げて形成された左右板状部材２２ａ１ｂ１、２２ａ１ｂ２と左右板状部材２２ａ１ｂ１、２２ａ１ｂ２の上部後端に左右両端が接続された後板状部材２２ａ１ｂ３とから構成されている。

　第１回転用モータ２２ａ１ｃは、図４ａに示すように、基台２１に設けられている。第１駆動ベルト２２ａ１ｄは、この第１回転用モータ２２ａ１ｃのプーリと第１回転軸２２ａ１ａのプーリとの間に装架されている。第１回転用モータ２２ａ１ｃが駆動すると、フレーム２２ａ１ｂすなわちスライド基部２２ａ１が第１回転軸２２ａ１ａ回りに前方向または後方向に回転する。

　図５ｂに示すように、フレーム２２ａ１ｂの内側（左右板状部材２２ａ１ｂ１、２２ａ１ｂ２の内側）には、後述する第１スライド部２２ａ２のフレーム２２ａ２ａの後板状部材２２ａ２ａ２の左右端に摺動可能に係合する左右ガイド溝２２ａ１ｅが形成されている。フレーム２２ａ１ｂの左板状部材２２ａ１ｂ１の上部には、後述するスライド用ベルト２２ａ２ｅに取り付けられて固定される固定部２２ａ１ｆが設けられている（図４ｂ、図５ｃ参照）。

　スライド基部２２ａ１は、膝センサ２２ａ１ｇを備えている。膝センサ２２ａ１ｇは、スライド基部２２ａ１の前面（図２および図３にて左方が前方である）に前方に向けて設けられており、着座部に着座している被介助者Ｍ１の膝高さとほぼ等しくなる位置に配設されている。膝センサ２２ａ１ｇは、被介助者Ｍ１の膝までの距離を検出する距離検出センサである。膝センサ２２ａ１ｇの検出信号は、制御装置２７に送信されるようになっている。着座部に着座している被介助者Ｍ１の膝が被介助者Ｍ１の基準部位であり、この膝センサ２２ａ１ｇが被介助者Ｍ１の基準部位までの距離を検出する第１距離検出センサである。

　第１スライド部２２ａ２は、図２，３に示すように、ほぼ直方体状に形成されており、スライド基部２２ａ１より小さく構成されている。第１スライド部２２ａ２は、スライド基部２２ａ１に対して長手方向（軸動方向）にスライドするものであり、収縮した際にはスライド基部２２ａ１内にほぼ収容されるように構成されている。

　具体的には、第１スライド部２２ａ２は、フレーム２２ａ２ａを備えている（図４ａ参照）。このフレーム２２ａ２ａは、図５ｂに示すように、断面Ｈ字状かつ側面視Ｈ字状に形成されており、前後板状部材２２ａ２ａ１、２２ａ２ａ２と前後板状部材２２ａ２ａ１、２２ａ２ａ２の上下方向中央部に前後両端が接続された接続板状部材２２ａ２ａ３とから構成されている。後板状部材２２ａ２ａ２の左右両端は、フレーム２２ａ１ｂの左右ガイド溝２２ａ１ｅに摺動可能に係合されている。主として図４ａに示すように、後板状部材２２ａ２ａ２の上部には、スライド用モータ２２ａ２ｂが設けられている。後板状部材２２ａ２ａ２の下部には、プーリ２２ａ２ｃが回転可能に設けられている。このスライド用モータ２２ａ２ｂのプーリ２２ａ２ｄとプーリ２２ａ２ｃとの間には、スライド用ベルト２２ａ２ｅが装架されている。

　フレーム２２ａ２ａの前板状部材２２ａ２ａ１の左右両端部には、図５ｂに示すように、ガイドレール２２ａ２ｆが設けられている。ガイドレール２２ａ２ｆは、後述する第２スライド部２２ａ３のフレーム２２ａ３ａの左右板状部材の内側の左右ガイド受け部２２ａ３ｂに摺動可能に係合する。

　第２スライド部２２ａ３は、図２，３に示すように、ほぼ直方体状に形成されており、第１スライド部２２ａ２より小さく構成されている。第２スライド部２２ａ３は、第１スライド部２２ａ２に対して長手方向（軸動方向）にスライドするものであり、収縮した際には第１スライド部２２ａ２内にほぼ収容されるように構成されている。

　具体的には、第２スライド部２２ａ３は、フレーム２２ａ３ａを備えている（図４ａ参照）。このフレーム２２ａ３ａは、図５ｂに示すように、ほぼ断面Ｕ字状に形成されており、左右板状部材２２ａ３ａ１、２２ａ３ａ２と左右板状部材２２ａ３ａ１、２２ａ３ａ２の前端部に左右両端が接続された前板状部材２２ａ３ａ３とから構成されている。フレーム２２ａ３ａの内側（左右板状部材２２ａ３ａ１、２２ａ３ａ２の内壁面）には、フレーム２２ａ２ａのガイドレール２２ａ２ｆに摺動可能に係合する左右ガイド受け部２２ａ３ｂが設けられている。フレーム２２ａ３ａの右板状部材２２ａ３ａ２の下部には、スライド用ベルト２２ａ２ｅに取り付けられて固定される固定部２２ａ３ｃが設けられている（図４ｂ、図５ｃ参照）。

　スライド用モータ２２ａ２ｂが駆動すると、第１スライド部２２ａ２のフレーム２２ａ２ａは、スライド基部２２ａ１のフレーム２２ａ１ｂに対して軸動方向に沿って伸張する（図４ａおよび３ｂに示す伸張状態）。これと同時に、第２スライド部２２ａ３のフレーム２２ａ３ａは第１スライド部２２ａ２のフレーム２２ａ２ａに対して伸張する（図４ａおよび３ｂに示す伸張状態）。

　一方、スライド用モータ２２ａ２ｂが逆方向に駆動すると、第１スライド部２２ａ２のフレーム２２ａ２ａは、スライド基部２２ａ１のフレーム２２ａ１ｂに対して軸動方向に沿って収縮する（図５ａおよび図５ｃに示す収縮状態）。これと同時に、第２スライド部２２ａ３のフレーム２２ａ３ａは第１スライド部２２ａ２のフレーム２２ａ２ａに対して収縮する（図５ａおよび図５ｃに示す収縮状態）。

　第２アーム２２ｂは、図２，３に示すように、ほぼ直方体状に形成されており、第２スライド部２２ａ３の先端部に、長手方向に対して直交する方向（前方向）に延ばして形成されている。具体的には、主として図４ａに示すように、第２アーム２２ｂは、左右板状部材２２ｂ１ａ、２２ｂ１ｂから構成されているフレーム２２ｂ１を備えている。フレーム２２ｂ１の左右板状部材２２ｂ１ａ、２２ｂ１ｂの後端部が、フレーム２２ａ３ａの左右板状部材２２ａ３ａ１、２２ａ３ａ２の上端部にそれぞれ接続固定されている。

　フレーム２２ｂ１の左右板状部材２２ｂ１ａ、２２ｂ１ｂの先端部には、第２回転軸２２ｂ２が回動可能に介装されている。左右板状部材２２ｂ１ａ、２２ｂ１ｂの中央部には、第２回転用モータ２２ｂ３が設けられている。第２回動ベルト２２ｂ４は、第２回転用モータ２２ｂ３のプーリと第２回転軸２２ｂ２のプーリとの間に装架されている。

　第３アーム２２ｃは、ほぼ直方体状に形成されており、その基端部が第２アーム２２ｂの先端部に第２回転軸２２ｂ２回りに回転可能に取り付けられている。具体的には、第３アーム２２ｃは、フレーム２２ｃ２を備えている。フレーム２２ｃ２の後端部は、第２回転軸２２ｂ２と一体回転するように固定されている。フレーム２２ｃ２の前端部は、保持部２３の後端に固定されている。
　第２回転用モータ２２ｂ３が駆動すると、フレーム２２ｃ２すなわち第３アーム２２ｃが第２回転軸２２ｂ２回りに上方向または下方向に回転する。

　保持部２３は、第３アーム２２ｃの先端に固定されている。この保持部２３は、被介助者Ｍ１の体の一部（例えば、上半身特に胸部）を支えて起立および着座を補助するものである。保持部２３は、例えば、被介助者Ｍ１の起立動作及び着座動作において被介助者Ｍ１に対して対向したときに、その両腕（両脇）を下側から支える部材であり、前方向に向けて開放する平面視略Ｕ字形状に形成されている。保持部２３は、例えば、被介助者Ｍ１に接することを前提とした比較的柔らかい材質で形成されている。

　ハンドル２４は、図２，３に示すように、第３アーム２２ｃの上面に固定されている。このハンドル２４は、左右一対の棒状取っ手で構成されており、被介助者Ｍ１の左右の手でそれぞれ握られるようになっている。ハンドル２４には、握っていることを検知する接触センサ２４ａ，２４ｂが設けられている。ハンドル２４には、介助ロボット２０を左旋回させるための左旋回スイッチ２４ｃと介助ロボット２０を右旋回させるための右旋回スイッチ２４ｄが設けられている。さらにハンドル２４には、介助ロボット２０を停止させるための停止スイッチ２４ｅが設けられている。

　また、第３アーム２２ｃには、被介助者Ｍ１が保持部２３により支持されている状態で歩行する場合や被介助者Ｍ１がハンドル２４を握った状態で歩行する場合に、被介助者Ｍ１から受ける力を検知する荷重センサ２２ｃ１が設けられている。荷重センサ２２ｃ１は、荷重の変化によって変化する起歪体の歪み量を電圧変化として検出するものや、シリコンチップに圧力が加わると、そのたわみに応じ、ゲージ抵抗が変化し電気信号に変換される半導体式圧力センサなどである。

　操作装置２５は、画像を表示する表示部２５ａと、操作者（介助者および被介助者Ｍ１である）からの入力操作を受け付ける操作部２５ｂとを備えている。
　表示部２５ａは、液晶ディスプレイで構成されており、介助ロボット２０の動作モードの選択画面などを表示する。動作モードとしては、被介助者Ｍ１の起立動作を補助する起立動作補助モードや、被介助者Ｍ１の着座動作を補助する着座動作補助モードなどが設定されている。

　操作部２５ｂは、カーソルを上下左右に移動させるカーソルキー、入力をキャンセルするキャンセルキー，選択内容を決定する決定キーなどを備えており、操作者の指示をキー入力できるように構成されている。なお、操作装置２５は、表示部２５ａの表示機能と操作部２５ｂの入力機能とを備えており、画面上の表示を押すことで機器を操作するタッチパネルで構成するようにしてもよい。

　記憶装置２６（記憶部）は、保持部２３に支えられて着座している被介助者Ｍ１（図６参照）を起立させる場合において、被介助者Ｍ１の移動制御部位である例えば肩位置Ｐｓが通過する起立軌跡を示す起立軌跡用基準データと、保持部２３に支えられて起立している被介助者Ｍ１（図７参照）を着座させる場合において、起立軌跡と異なる軌跡であって被介助者Ｍ１の肩位置Ｐｓが通過する着座軌跡を示す着座軌跡用基準データと、を記憶している。

　起立軌跡Ｔａｓ１は、図８に示すように、被介助者Ｍ１を起立させる動作である起立動作の開始時点以降の早い時点から起立動作の終了時点までの間において被介助者Ｍ１の重心位置Ｇが被介助者Ｍ１の両足の裏の範囲Ａ内に存在するように設定されている。なお、重心位置Ｇの軌跡はＴｇ１で表す。

　着座軌跡Ｔｂｓ１は、図８に示すように、被介助者Ｍ１を着座させる動作である着座動作の開始時点以降の早い時点から被介助者Ｍ１の重心位置Ｇが被介助者Ｍ１の両足の裏の範囲Ａ内から外れ被介助者Ｍ１の着座予定位置側に移動するように設定されている。着座軌跡Ｔｂｓ１は、起立軌跡Ｔａｓ１の上方に位置するように設定されている。なお、重心位置Ｇの軌跡はＴｇ２で表す。

　起立軌跡Ｔａｓ１および着座軌跡Ｔｂｓ１は、実際に健常者の起立動作を撮影し、その肩位置Ｐｓの二次元座標（例えばｘｙ座標）に基づいて作成すればよい。起立軌跡（起立動作）を図９に示す。起立動作を左上（着座状態）から右下（起立状態）へ向かって段階的に示す。２番目（上段の真ん中）の状態では、起立動作の開始時点以降の早い時点を示しており、着座している被介助者Ｍ１が前傾し被介助者Ｍ１の腰が浮き上がる時点である。２番目から起立動作の終了時点（６番目）までにおいては、被介助者Ｍ１の重心位置Ｇが被介助者Ｍ１の両足の裏の範囲Ａ内に存在している。

　着座軌跡（着座動作）を図１０に示す。着座動作を左上（起立状態）から右下（着座状態）へ向かって段階的に示す。２番目（上段の真ん中）の状態では、着座動作の開始時点以降の早い時点を示しており、起立している被介助者Ｍ１が腰を下ろし被介助者Ｍ１の重心位置Ｇが被介助者Ｍ１の両足の裏の範囲Ａ内から外れた時点である。２番目から着座動作の終了時点（５番目）までにおいては、被介助者Ｍ１の重心位置Ｇが被介助者Ｍ１の両足の裏の範囲Ａ内から外れ被介助者Ｍ１の着座予定位置側（図示着座部（例えば椅子）側）に移動する。
　なお、前述した起立軌跡および着座軌跡は、シミュレーションで作成するようにしてもよい。

　各軌跡用基準データは、二次元座標で形成されている。起立軌跡用基準データは、例えばｘｙ座標にて、（Ｘａ１、Ｙａ１）、・・・、（Ｘａｎ、Ｙａｎ）で表わされ、ｎ個からなる。着座軌跡用基準データは、例えばｘｙ座標にて、（Ｘｂ１、Ｙｂ１）、・・・、（Ｘｂｎ、Ｙｂｎ）で表わされ、ｎ個からなる。原点は、介助ロボット２０の基準点としてもよいし、介助ロボット２０の重心位置としてもよいし、第１回転軸２２ａ１ａの座標としてもよいし、着座状態の足（足首）の座標としてもよく、また、被介助者Ｍ１の着座面の任意の点としてもよい。

　軌跡用基準データは、このｘｙ座標に、各座標における保持部２３の角度αを加えて構成されることが望ましい。各座標における保持部２３の角度αは、起立軌跡Ｔａｓ１および着座軌跡Ｔｂｓ１の各点における保持部２３の角度である（図１２参照）。この角度αは、被介助者Ｍ１の上半身（保持部２３の被介助者Ｍ１との保持するために接触する内壁面）と水平面とのなす角度である。例えば、図１２に示すように、着座状態や起立状態であるときには、角度αは９０度である。軌跡用基準データは、例えば（Ｘａ１、Ｙａ１、α１）、・・・、（Ｘａｎ、Ｙａｎ、αｎ）で表される。

　なお、二次元座標でなく、ロボット座標で形成するようにしてもよい。この場合、起立軌跡用基準データは、例えば、図１１に示すように、第１回転用モータ２２ａ１ｃの回転角度である第１角度（θａ）、スライド用モータ２２ａ２ｂのアーム長さ（Ｌ：スライド量：このアーム長さに相当する回転角度）、および第２回転用モータ２２ｂ３の回転角度である第２角度（θｂ）を含んで構成されている。ＸＹ座標の角度αを加えた座標（Ｘａ１，Ｙａ１，α１）は、ロボット座標（θａ１，Ｌ１，θｂ１）で表される。

　ＸＹ座標の角度αを加えた座標（Ｘａ１，Ｙａ１，α１）からロボット座標（θａ１，Ｌ１，θｂ１）を算出する方法について、簡単に説明する。図１２は、ロボットアーム部２２の長さ、角度を模式的に示す側面図である。図１２に示すように、第１アーム２２ａの長さをＬａ（可変）、第２アーム２２ｂの長さをＬｂ（固定）、第２回転軸２２ｂ２から肩位置Ｐｓまでの第３アーム２２ｃの延設方向に沿った長さをＬｃ（固定）およびその延設方向と鉛直する方向に沿った長さをＬｄ（固定）とする。また、第１アーム２２ａと水平線とのなす角を第１角度θａ、第１アーム２２ａと第２アーム２２ｂとのなす角を９０度、および第２アーム２２ｂと第３アーム２２ｃとのなす角を第２角度θｂとする。

　第１アーム２２ａと第２アーム２２ｂが直交する点Ｐ１のＸＹ座標は、（Ｌａ×（ｃｏｓθａ），Ｌａ×（ｓｉｎθａ））である。第２回転軸２２ｂ２である点Ｐ２のＸＹ座標は、点Ｐ１に対して（Ｌｂ×（ｓｉｎθａ），Ｌｂ×（ｃｏｓθａ））を加算したものである。肩位置Ｐｓから第３アーム２２ｃに下ろした垂線の足である点Ｐ３のＸＹ座標は、点Ｐ２に対して（Ｌｃ×（ｃｏｓ（π／２－θａ－θｂ），Ｌｃ×（ｓｉｎ（π／２－θａ－θｂ））を加算したものである。肩位置Ｐｓすなわち点Ｐ４のＸＹ座標（Ｘａ１，Ｙａ１）は、点Ｐ３に対して（Ｌｄ×（ｃｏｓ（θａ＋θｂ），Ｌｄ×（ｓｉｎ（θａ＋θｂ））を加算したものである。なお、各座標における保持部２３の角度αは、π－（π／２＋（π／２－θａ－θｂ））で表されるので、α＝θａ＋θｂとなる。以上のことから、ＸＹ座標の角度αを加えた座標（Ｘａ１，Ｙａ１，α１）からロボット座標（θａ１，Ｌ１，θｂ１）を算出する。

　なお、ロボット座標において、図１１に示すように、第１回転用モータ２２ａ１ｃの回転角度である第１角度（θａ）の角速度である第１角速度（ωａ）、スライド用モータ２２ａ２ｂのスライド速度（Ｖ：このスライド速度に相当する回転角速度）、および第２回転用モータ２２ｂ３の回転角度である第２角度（θｂ）の角速度である第２角速度（ωｂ）を含んで構成してもよい。

　さらに、記憶装置２６は、図１３に示すマップ（例えば２次元座標）を記憶している。このマップは、部屋（例えば個室１３ａ）の形状、大きさ、入出口（例えば入出口１３ａ１）の位置、電動ベッド５０の位置などを示している。さらに、記憶装置２６は、図１４に示すように、介助ロボット２０の走行に必要な走行スペースを記憶している。図１４では、進行方向に対して９０度左折する場合の走行スペースを示している。なお、図１４では、走行スペース範囲を破線で示し、走行方向を矢印で示している。さらに、記憶装置２６は、図１５に示すように、介助ロボット２０と電動車いす４０との間の移乗に必要な移乗スペース（必要移乗スペース）を記憶している。必要移乗スペースは、幅方向の長さ（介助ロボット２０および電動車いす４０のうち最大幅）がＸ（ｍｍ）であり、進行方向の長さ（介助ロボット２０の外端と電動車いす４０との外端との距離）がＹ（ｍｍ）である。進行方向の長さは、介助ロボット２０と電動車いす４０とが向き合って移乗を確保できる必要十分な距離に設定されている。

　さらに、記憶装置２６は、被介助者Ｍ１が着座する椅子やベッドなどの着座部の高さに応じた補正量（第１の補正量）を記憶している。この第１の補正量は、上述した各データを補正するための値である。上述した各データは、着座部の高さが所定値（例えば４０ｃｍである。）であるときのデータである。

　また、記憶装置２６は、被介助者Ｍ１の身長に応じた補正量（第２の補正量）を記憶している。この第２の補正量は、上述した各データを補正するための値である。上述した各データは、被介助者Ｍ１の身長が所定値（例えば平均身長などであり、具体的には１７０ｃｍである。）であるときのデータである。
　なお、上述した各補正量は、マップとして記憶されているが、演算式として記憶されていてもよい。

　制御装置２７は、介助ロボット２０の走行や姿勢変形に関する制御を行う。制御装置２７は、図１６に示すように、上述した衝突防止センサ２１ｋ，２１ｌ、膝センサ２２ａ１ｇ、荷重センサ２２ｃ１、接触センサ２４ａ，２４ｂ、左旋回スイッチ２４ｃ、右旋回スイッチ２４ｄ、停止スイッチ２４ｅ、左右駆動輪用モータ２１ｇ，２１ｈ、第１回転用モータ２２ａ１ｃ、スライド用モータ２２ａ２ｂ、第２回転用モータ２２ｂ３、操作装置２５、記憶装置２６、撮像装置２８、案内装置２９、および送受信装置３０が接続されている。また、制御装置２７はマイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示省略）を備えている。

　撮像装置２８は、スライド基部２２ａ１の前面および第１スライド部２２ａ２の背面にそれぞれ設けられている。スライド基部２２ａ１の前面に設けられた撮像装置２８は、介助ロボット２０の前方にある対象を撮影する。第１スライド部２２ａ２の背面に設けられた撮像装置２８は、介助ロボット２０の後方または上方にある対象を撮影する。

　案内装置２９は、被介助者Ｍ１、介助者を含む周囲にいる人に対して介助ロボット２０の状態を音声や表示により案内するものである。案内装置２９は、音声を出力するスピーカでもよく、文字、図形等を表示するＬＣＤやＬＥＤなどの表示装置でもよい。

　送受信装置３０は、電動車いす４０の送受信装置４８と互いに通信可能なものである。送受信装置３０は、送受信装置４８からの送信データを受信するとともに、送受信装置４８への送信データを送信する。

　電動車いす４０は、被介助者Ｍ１を少なくとも着座した状態で左右駆動輪用モータ４４ａ１，４４ｂ１（駆動源）により昇降および走行移動のうち少なくとも一方を行う駆動介助機器である。さらに、電動車いす４０は、被介助者Ｍ１を着座した状態で左右駆動輪用モータ４４ａ１，４４ｂ１（駆動源）により少なくとも走行移動させる駆動移動体である。

　電動車いす４０は、図１７に示すように、座部４１、背もたれ部４２、肘掛け４３、左右駆動輪４４ａ，４４ｂ、左右駆動輪用モータ４４ａ１，４４ｂ１、左右操舵輪４４ｃ，４４ｄ、衝突防止センサ４５、操作装置４６、記憶装置４７、送受信装置４８および制御装置４９を備えている。

　座部４１は、被介助者Ｍ１が着座するものである。背もたれ部４２は、被介助者Ｍ１の背中をもたせかける部分である。肘掛け４３は、被介助者Ｍ１が肘をかける部分である。左右駆動輪４４ａ，４４ｂは、電動車いす４０を走行移動（駆動）させるための車輪であり、左右駆動輪用モータ４４ａ１，４４ｂ１によってそれぞれ独立で駆動される。

　左右操舵輪４４ｃ，４４ｄは、電動車いす４０を操舵するための車輪であり、操舵用モータ（図示省略）によって操舵される。衝突防止センサ４５は、障害物を検知するセンサであり、その検出信号は制御装置４９に送信されるようになっている。操作装置４６は、操作者（被介助者Ｍ１である）からの入力操作を受け付ける操作装置（例えばジョイスティックなど）であり、その操作信号は制御装置４９に送信されるようになっている。

　記憶装置４７は、上述した図１３に示すマップ（例えば２次元座標）を記憶している。このマップは、部屋の形状、大きさ、入出口の配置、ベッドの配置などを示している。さらに、記憶装置４７は、電動車いす４０の走行に必要な走行スペース（上述した図１４と同様な走行スペースである）を記憶している。

　送受信装置４８は、介助ロボット２０の送受信装置３０と互いに通信可能なものである。送受信装置４８は、送受信装置３０からの送信データを受信するとともに、送受信装置３０への送信データを送信する。

　制御装置４９は、電動車いす４０の走行や座部４１の昇降に関する制御を行う。制御装置４９は、図１８に示すように、上述した衝突防止センサ４５，４５、左右駆動輪用モータ４４ａ１，４４ｂ１、操作装置４６、記憶装置４７、および送受信装置４８が接続されている。また、制御装置４９はマイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示省略）を備えている。

　電動ベッド５０は、被介助者Ｍ１を少なくとも着座した状態で昇降用モータ５４ａ（駆動源）により昇降および走行移動のうち少なくとも一方を行う駆動介助機器である。すなわち、電動ベッド５０は、被介助者Ｍ１が少なくとも着座する寝床部５３を昇降用モータ５４ａ（駆動源）により昇降させる寝床部昇降装置である。電動ベッド５０は、図１９に示すように、基台５１、フレーム５２、寝床部５３、昇降・起伏機構５４、操作装置５５、記憶装置５６、送受信装置５７、および制御装置５８を備えている。電動ベッド５０は、寝床部５３を起伏可能に支持したフレーム５２を、基台５１に対して昇降可能に構成されている。

　基台５１の下面には、車輪が設けられており、電動ベッド５０は移動可能である。基台５１の上部には、昇降・起伏機構５４を介してフレーム５２が設けられている。寝床部５３は、フレーム５２に対して起伏可能に支持されている。寝床部５３は、複数の床部に分割構成され、この例では、頭側の背床部５３ａと、足側の腰床部５３ｂ、足床部５３ｃとから構成されている。複数の床部の構成は、周知の適宜の構成の採用することができる。電動式の昇降・起伏機構５４は、図１９中２点鎖線で模式的に示しており、内蔵する昇降用モータ５４ａにより寝床部５３を昇降させ、内蔵する起伏用モータ５４ｂにより寝床部５３を起伏させる。

　操作装置５５は、操作者（被介助者Ｍ１である）からの入力操作を受け付ける操作装置であり、その操作信号は制御装置５８に送信されるようになっている。記憶装置５６は、寝床部５３の高さを記憶している。寝床部５３の高さは、図示しない高さセンサによって検知され、その検知した高さを記憶装置５６に記憶するようにしてもよく、操作者の操作により設定された高さを記憶装置５６に記憶するようにしてもよい。送受信装置５７は、介助ロボット２０の送受信装置３０と互いに通信可能なものである。送受信装置５７は、送受信装置３０からの送信データを受信するとともに、送受信装置３０への送信データを送信する。

　制御装置５８は、電動ベッド５０の寝床部５３の昇降・起伏に関する制御を行う。制御装置５８は、図２０に示すように、上述した昇降用モータ５４ａ、起伏用モータ５４ｂ、操作装置５５、記憶装置５６、および送受信装置５７が接続されている。また、制御装置５８はマイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示省略）を備えている。

　次に、上述したように構成された介助ロボット２０の基本作動を説明する。最初に、介助ロボット２０の移動について説明する。介助ロボット２０が、ステーション１１から各個室１３ａ～１３ｄまで（または各個室１３ａ～１３ｄからステーション１１まで）単独で移動する場合について説明する。ステーション１１から各個室１３ａ～１３ｄまでの通路１４を移動する場合には、介助ロボット２０は、ステーション１１の入出口１１ａから各個室１３ａ～１３ｄの各入出口１３ａ１～１３ｄ１までの経路であって予め記憶装置２６に記憶されている経路に沿って移動する。
　このとき、介助ロボット２０は、通路１４に設けられている案内用マーク１４ａを撮像装置２８を介して読み取り、その情報から残りの道程を算出しその結果に基づいて移動する。

　次に、介助ロボット２０が着座している被介助者Ｍ１に接近している場合について説明する。このとき、介助ロボット２０は、例えばベッド脇に着座している被介助者Ｍ１に向けて接近する。介助ロボット２０は、介助ロボット２０の前面を進行方向に向けて前進する。介助ロボット２０は、被介助者Ｍ１の近傍に設けられている案内用マークを前面の撮像装置２８を介して読み取り、その情報に基づいて被介助者Ｍ１に接近する。

　さらに、介助ロボット２０の起立動作と着座動作について図８－図１０を参照して説明する。介助ロボット２０は、膝センサ２２ａ１ｇの検出結果（介助ロボット２０と被介助者Ｍ１の膝との距離）を使用して、着座している被介助者Ｍ１との距離が所定距離となる所定の位置まで移動する。この所定の位置は、被介助者Ｍ１を起立させるために最適な位置（起立最適位置）である。

　そして、介助ロボット２０は、被介助者Ｍ１に対して「ハンドルを握ってください」という案内を行う。被介助者Ｍ１が両手でハンドル２４を握ると、接触センサ２４ａ，２４ｂによってハンドル２４を握ったことを検知するため、介助ロボット２０は、被介助者Ｍ１を起立させるための起立動作を行う。

　起立動作が開始されると、介助ロボット２０は、着座している被介助者Ｍ１の上半身を保持部２３によって保持する（図６参照）。そして、介助ロボット２０は、上半身を保持した状態で、被介助者Ｍ１を起立状態にする（図７参照）。より具体的には、図８の左半分に示すように、基準起立軌跡に沿って起立動作が行われる。

　介助ロボット２０は、被介助者Ｍ１を起立状態で補助している。被介助者Ｍ１は、その脇の下を保持部２３により保持された状態で歩行して移動する。または、介助ロボット２０は、介助ロボット２０の足乗せ部（図示省略）に、被介助者Ｍ１が起立乗車した状態で移動する。介助ロボット２０は、介助ロボット２０の背面を進行方向に向けて前進する。

　そして、介助ロボット２０は、被介助者Ｍ１を着座させるための着座動作が開始されると、起立状態にある被介助者Ｍ１（図７参照）を、被介助者Ｍ１の上半身を保持部２３によって保持した状態で着座状態にする（図６参照）。より具体的には、図８の右半分に示すように、着座軌跡に沿って着座動作が行われる。

　そして、介助ロボット２０は、着座動作が終了すると、被介助者Ｍ１に対して「ハンドルから手を放してください」という案内を行う。被介助者Ｍ１がハンドル２４から手を放すと、接触センサ２４ａ，２４ｂによってハンドル２４から手を放したことを検知するため、介助ロボット２０は、被介助者Ｍ１から離れる。

　さらに、被介助者Ｍ１を電動ベッド５０から電動車いす４０に移乗する際の動作を説明する。なお、電動車いす４０から電動ベッド５０に移乗する際は、電動ベッド５０から電動車いす４０に移乗する際の作動と反対な作動であるため、その説明を省略する。
　最初に、被介助者Ｍ１を電動ベッド５０から起立させる場合について図２１のフローチャートに沿って説明する。制御装置２７は、ステップＳ１０２において、操作装置２５によって選択された動作モード（起立動作補助モード、着座動作補助モード、一連動作補助モードのいずれか）を取得して、その取得したモードに応じた基準データを記憶装置２６から取得する。起立動作補助モードのときは、起立軌跡用基準データを取得し、着座動作補助モードのときは、着座軌跡用基準データを取得し、一連動作補助モードのときは、起立軌跡用基準データおよび着座軌跡用基準データを取得する。

　制御装置２７は、ステップＳ１０４において、電動ベッド５０の寝床部５３の高さ（移乗時の高さ）を電動ベッド５０の送受信装置５７から送受信装置３０を介して取得する。制御装置２７は、電動ベッド５０の制御情報である電動ベッド５０の寝床部５３の高さ（特に移乗するときの予め設定された寝床部５３の高さ）を受け取ることとなる。また、電動ベッド５０の記憶装置５６が被介助者Ｍ１の病状（例えば左半身不随、右半身不随）を記憶している場合には、この病状も制御情報として取得してもよい。この場合、介助ロボット２０は、半身不随に応じて介助ロボット２０の乗り付け位置（電動ベッド５０の右側位置または左側位置）を自動的に判断する。

　なお、このとき、電動ベッド５０側において、制御装置５８は、介助ロボット２０の走行位置情報を受け取り、到達残り時刻を導出し、導出した到達残り時刻に寝床部５３を所定高さに昇降するようにしてもよい。寝床部５３は、通常被介助者Ｍ１が寝ているときには低い位置にあるため、介助ロボット２０が到着するまでの間に、寝床部５３を通常の低い位置から移乗時に適する高い位置まで昇降させることができる。このように、電動ベッド５０は、介助ロボット２０が到着するまでの間に、寝床部５３の高さを事前調整することができる。なお、電動ベッド５０は、介助ロボット２０が到着した後に、寝床部５３の高さを調整するようにしてもよい。

　制御装置２７は、ステップＳ１０６において、ステップＳ１０２にて取得した基準データを、ステップＳ１０４にて取得した寝床部５３の高さによって補正する（補正部）。具体的には、制御装置２７は、寝床部５３の高さに応じた第１の補正量を記憶装置２６から取得する。そして、制御装置２７は、この取得した補正量によって基準データを補正する。

　制御装置２７は、ステップＳ１０８において、第１および第２回転用モータ２２ａ１ｃ，２２ｂ３およびスライド用モータ２２ａ２ｂを含んで構成される駆動部を駆動させて、ロボットアーム部２２を起立軌跡用基準データに基づいて起立動作の駆動をする（駆動制御部）。また、制御装置２７は、前記駆動部を駆動させて、ロボットアーム部２２を着座軌跡用基準データに基づいて着座動作の駆動をする。具体的には、制御装置２７は、ステップＳ１０６にて補正された基準データ（補正されていない基準データも含む）となるように、前記駆動部を駆動させる。このように、制御装置２７は、電動ベッド５０の制御情報である寝床部５３の高さに応じて、起立動作および着座動作を行うことができる。

　次に、起立させた被介助者Ｍ１を電動車いす４０に着座させる場合について図２２のフローチャートに沿って説明する。制御装置２７は、ステップＳ２０２において、移乗開始指示があるか否かを判定する。制御装置２７は、移乗開始指示があるときは、プログラムをステップＳ２０４以降に進める。制御装置２７は、移乗開始指示がないときは、ステップＳ２０２の処理を繰り返し実行する。移乗開始指示は、例えば図示しない移乗開始ＳＷが押されると（選択されると）、指示が出される。

　制御装置２７は、介助ロボット２０が被介助者Ｍ１を起立させて電動車いす４０（駆動移動体）に移乗させる際に、被介助者Ｍ１を起立させた起立位置（介助ロボット２０）の周辺に移乗スペースがある場合には、ステップＳ２０４にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ２０８に進め、電動車いす４０を起立位置の周辺に呼び寄せる制御を行う。

　一方、制御装置２７は、介助ロボット２０が被介助者Ｍ１を起立させて電動車いす４０に移乗させる際に、起立位置の周辺に移乗スペースがなく、かつ、電動車いす４０の待機位置（電動車いす４０）の周辺に移乗スペースがある場合には、ステップＳ２０４，２０６にて「ＮＯ」，「ＹＥＳ」とそれぞれ判定し、プログラムをステップＳ２１０に進め、介助ロボット２０を待機位置の周辺に走行移動させる制御を行う。

　さらに、制御装置２７は、介助ロボット２０が被介助者Ｍ１を起立させて電動車いす４０に移乗させる際に、起立位置および待機位置の各周辺に移乗スペースがない場合には、ステップＳ２０４，２０６にてそれぞれ「ＮＯ」と判定し、プログラムをステップＳ２１２に進め、電動車いす４０および介助ロボット２０の両方を移乗位置まで走行移動させる制御を行う。
　そして、制御装置２７は、ステップＳ２１４において、電動車いす４０および介助ロボット２０の両方の位置を微調整して、移乗制御（上述）を開始する。

　なお、移乗スペースは、移動先情報である部屋のマップ（図１３参照）、走行スペース（図１４参照）および必要移乗スペース（図１５参照）から算出される。制御装置２７は、ステップＳ２０４，２０６において、電動車いす４０の移動開始情報、移動速度情報、移動先情報（上述したマップ（図１３参照）を含む）、現在位置情報、移動終了情報のうち少なくともいずれか一つを含む電動車いす４０の制御情報を、電動車いす４０の送受信装置４８から送受信装置３０を介して取得する。制御装置２７は、電動車いす４０の制御情報を受け取ることとなる。

　さらに、電動車いす４０に着座している被介助者Ｍ１を介助ロボット２０によって支持しながら移動させる場合について図２３のフローチャートに沿って説明する。制御装置２７は、所定の短時間毎に図２３のフローチャートに示すプログラムを実行する。制御装置２７は、ステップＳ３０２において、電動車いす４０の移動開始情報、移動速度情報、移動先情報（上述したマップ（図１３参照））、現在位置情報、移動終了情報のうち少なくともいずれか一つを含む電動車いす４０の制御情報を、電動車いす４０の送受信装置４８から送受信装置３０を介して取得する。制御装置２７は、電動車いす４０の制御情報を受け取ることとなる。

　そして、制御装置２７は、ステップＳ３０４において、ステップＳ３０２にて取得した制御情報に基づいて、介助ロボット２０と電動車いす４０との相対位置を所定位置関係に維持しながら電動車いす４０と連携して介助ロボット２０を走行移動させる。このとき、制御装置２７は、撮像装置２８から取得した画像から電動車いす４０までの距離を測定したり、移動中の電動車いす４０に着座している被介助者Ｍ１の上半身までの距離を測定したりするようにしてもよい。これにより、移動中の電動車いす４０に着座している被介助者Ｍ１の上半身を確実に支持することができ、ひいては、要介護度の大きい被介助者Ｍ１にも対応が可能となる。すなわち、幅広い要介護度の被介助者Ｍ１を一種類の介助ロボット２０で対応することができる。

　また、介助ロボット２０に、電動車いす４０と機械的に着脱可能な接続部を設けるようにしてもよい。この場合、介助ロボット２０は、電動車いす４０と前記接続部を介して自動的に接続される。このとき、制御装置２７は、被介助者Ｍ１が着座している電動車いす４０の走行移動中において介助ロボット２０と電動車いす４０との相対位置を前記接続部との接続によって所定位置関係に維持しながら電動車いす４０と連携して走行移動させるための制御（前記接続制御）を行う。

　上述したように、制御装置２７は、被介助者Ｍ１を少なくとも着座した状態で駆動源により昇降および走行移動のうち少なくとも一方を行う駆動介助機器（上述した電動車いす４０（駆動移動体）、電動ベッド５０（寝床部昇降装置））に、被介助者Ｍ１を乗り降りさせる際に、前記駆動介助機器から制御情報を少なくとも受け取り、前記制御情報に基づいて被介助者Ｍ１の乗り降りを補助する制御を行う制御部である。さらには、制御装置２７は、被介助者Ｍ１の乗り降りを補助する際、前記駆動介助機器からの前記制御情報に基づいて前記駆動介助機器と連携して制御を行う制御部である。

　上述した本実施形態に係る介助ロボット２０は、被介助者Ｍ１の体の一部を支えて起立および着座を補助する保持部２３を備えた介助ロボット２０であって、被介助者Ｍ１を少なくとも着座した状態で駆動源（左右駆動輪用モータ４４ａ１，４４ｂ１、昇降用モータ５４ａ）により昇降および走行移動のうち少なくとも一方を行う駆動介助機器（電動車いす４０、電動ベッド５０）に、被介助者Ｍ１を乗り降りさせる際に、駆動介助機器（電動車いす４０、電動ベッド５０）から制御情報を少なくとも受け取り、制御情報に基づいて被介助者Ｍ１の乗り降りを補助する制御を行う制御装置２７を備えたことを特徴とする。

　これによれば、介助ロボット２０は、電動車いす４０などの駆動介助機器に被介助者Ｍ１を乗り降りさせる際に、駆動介助機器から受け取った制御情報に基づいて被介助者Ｍ１の乗り降りを補助することができる。すなわち、少なくとも介助ロボット２０は駆動介助機器の作動に合わせてすなわち駆動介助機器と協調して作動されるようになる。したがって、被介助者Ｍ１を駆動介助機器に移乗させる際に介助ロボット２０を利用する場合に、駆動介助機器および介助ロボット２０の操作の煩わしさ、ひいては介助者の手間を低減する介助ロボット２０を提供することができる。

　また、本実施形態に係る介助ロボット２０において、制御装置２７は、被介助者Ｍ１の乗り降りを補助する際、電動車いす４０などの駆動介助機器からの制御情報に基づいて駆動介助機器と連携して制御を行うことである。
　これによれば、介助ロボット２０は、駆動介助機器に被介助者Ｍ１を乗り降りさせる際に、駆動介助機器の作動により合わせてすなわち駆動介助機器とより確実に協調して作動されるようになる。したがって、被介助者Ｍ１を駆動介助機器に移乗させる際に介助ロボット２０を利用する場合に、駆動介助機器および介助ロボット２０の操作の煩わしさ、ひいては介助者の手間をより低減することができる。

　また、本実施形態に係る介助ロボット２０において、駆動介助機器は、被介助者Ｍ１を着座した状態で駆動源により少なくとも走行移動させる駆動移動体（電動車いす４０）であり、制御情報は、駆動移動体の移動開始情報、移動速度情報、移動先情報、現在位置情報、移動終了情報、走行スペース、必要移乗スペースのうち少なくともいずれか一つを含んでおり、制御装置２７は、介助ロボット２０が被介助者Ｍ１を起立させて駆動移動体（電動車いす４０）に移乗させる際に、被介助者Ｍ１を起立させた起立位置の周辺に移乗スペースがある場合には、駆動移動体を起立位置の周辺に呼び寄せる制御を行い、一方、起立位置の周辺に移乗スペースがなく、かつ、駆動移動体の待機位置の周辺に移乗スペースがある場合には、介助ロボット２０を待機位置の周辺に走行移動させる制御を行い、さらに、起立位置および待機位置の各周辺に移乗スペースがない場合には、駆動移動体および介助ロボット２０の両方を移乗位置まで走行移動させる制御を行うことである。

　これによれば、被介助者Ｍ１を電動車いす４０などの駆動移動体に移乗させる際に介助ロボット２０を利用する場合に、介助ロボット２０によって被介助者Ｍ１を起立させる起立位置の周辺（例えば電動ベッド５０の周辺）および駆動移動体（電動車いす４０）の待機位置の周辺の移乗スペースの有無状況に応じて、介助ロボット２０（被介助者Ｍ１を起立状態で保持している）および駆動移動体を適切な位置まで移動させて、当該適切な位置において被介助者Ｍ１を駆動移動体に確実に移乗させることができる。

　また、本実施形態に係る介助ロボット２０において、制御装置２７は、被介助者Ｍ１が着座している駆動移動体（電動車いす４０）の走行移動中において介助ロボット２０と駆動移動体（電動車いす４０）との相対位置を所定位置関係に維持しながら駆動移動体と連携して走行移動させるための制御を行うことである。
　これによれば、介助ロボット２０の保持部２３が、走行移動中の駆動移動体（電動車いす４０）に着座している被介助者Ｍ１の体の一部を確実に支えることができるため、要介護度の高い被介助者Ｍ１の移動にも対応が可能となる。

　また、本実施形態に係る介助ロボット２０において、駆動介助機器は、被介助者Ｍ１が少なくとも着座する寝床部を駆動源により昇降させる寝床部昇降装置（電動ベッド５０）であり、制御情報は、寝床部５３の高さを少なくとも含んでおり、制御装置２７は、寝床部５３の高さに応じて、起立動作および着座動作を行うことである。
　これによれば、被介助者Ｍ１を電動ベッド５０などの寝床部昇降装置に乗り降りさせる際、介助ロボット２０は寝床部５３の高さに合わせて被介助者Ｍ１を起立・着座させることができるため、被介助者Ｍ１は違和感なく起立・着座することができる。さらに、介助ロボット２０は、寝床部５３の高さが起立・着座に適当な高さであるときに限り、被介助者Ｍ１を起立・着座させることができるため、被介助者Ｍ１はより違和感なく起立・着座することができる。

　また、本実施形態に係る介助ロボット２０は、被介助者Ｍ１の体の一部を支えて起立および着座を補助する保持部２３を備えた介助ロボットであって、保持部２３に支えられて着座している被介助者Ｍ１を起立させる場合において、被介助者Ｍ１の移動制御部位（例えば肩位置Ｐｓ）が通過する起立軌跡は、被介助者Ｍ１を起立させる動作である起立動作の開始時点以降の早い時点から起立動作の終了時点までの間において被介助者Ｍ１の重心位置Ｇが被介助者Ｍ１の両足の裏の範囲Ａ内に存在するように設定され、保持部２３に支えられて起立している被介助者Ｍ１を着座させる場合において、起立軌跡と異なる軌跡であって被介助者Ｍ１の移動制御部位が通過する着座軌跡は、被介助者Ｍ１を着座させる動作である着座動作の開始時点以降の早い時点から被介助者Ｍ１の重心位置Ｇが被介助者Ｍ１の両足の裏の範囲Ａ内から外れ被介助者Ｍ１の着座予定位置側に移動するように設定されたことである。

　これによれば、被介助者Ｍ１の移動制御部位（例えば肩位置Ｐｓ）が起立軌跡に沿うように被介助者Ｍ１を起立させる場合、健常者が起立する場合と同様に、重心位置Ｇが、起立動作開始の早い時点から両足の裏の範囲Ａ内に入り、それ以降から起立動作の終了時点まではその範囲内に入っている。したがって、被介助者Ｍ１は介助なしで起立するときと同様な感覚（フィーリング）で起立を補助される。よって、被介助者Ｍ１に違和感を与えることなく、起立させることができる。

　一方、被介助者Ｍ１の移動制御部位が着座軌跡に沿うように被介助者Ｍ１を着座させるとき、健常者が着座する場合と同様に、重心位置Ｇが、着座動作開始の早い時点から両足の裏の範囲Ａ内から外れその後被介助者Ｍ１の着座予定位置（例えば着座部）側に移動する。したがって、被介助者Ｍ１は介助なしで着座するときと同様な感覚（フィーリング）で着座を補助される。よって、被介助者Ｍ１に違和感を与えることなく、着座させることができる。

　また、介助ロボット２０は、被介助者Ｍ１の体の一部（胸部）を支えて起立および着座を補助する保持部２３を備えた介助ロボットであって、基台２１と、基台２１に設けられ駆動部によって互いに相対移動が可能である複数のアーム２２ａ，２２ｂ，２２ｃを備えたロボットアーム部２２と、ロボットアーム部２２の先端部に設けられ被介助者を支える保持部２３と、保持部２３に支えられて着座している被介助者Ｍ１を起立させる場合において、被介助者Ｍ１の移動制御部位が通過する起立軌跡を示す起立軌跡用基準データと、保持部２３に支えられて起立している被介助者Ｍ１を着座させる場合において、起立軌跡と異なる軌跡であって被介助者Ｍ１の移動制御部位が通過する着座軌跡を示す着座軌跡用基準データと、を記憶した記憶装置２６（記憶部）と、駆動部を駆動させて、ロボットアーム部２２を起立軌跡用基準データおよび着座軌跡用基準データに基づいて駆動する制御装置２７と、を備えている。

　これによれば、起立軌跡用基準データを健常者の起立軌跡に相当するデータに設定することが容易となるため、被介助者Ｍ１の移動制御部位（例えば肩位置）が起立軌跡に沿うように被介助者Ｍ１を起立させる場合、健常者の起立軌跡に相当する起立軌跡用基準データに基づいてロボットアーム部２２を駆動させることが可能となる。したがって、被介助者Ｍ１は介助なしで起立するときと同様な感覚（フィーリング）で起立を補助される。よって、被介助者Ｍ１に違和感を与えることなく、起立させることができる。

　一方、一般的に健常者の着座軌跡は起立軌跡と異なっているが、健常者の着座軌跡に相当するデータとなるように着座軌跡用基準データを設定することが容易となるため、被介助者Ｍ１の移動制御部位が着座軌跡に沿うように被介助者Ｍ１を起立させる場合、健常者の着座軌跡に相当する着座軌跡用基準データに基づいてロボットアーム部２２を駆動させることが可能となる。したがって、被介助者Ｍ１は介助なしで着座するときと同様な感覚（フィーリング）で着座を補助される。よって、被介助者Ｍ１に違和感を与えることなく、着座させることができる。

　なお、上述した実施形態においては、被介助者Ｍ１を電動便座昇降装置などの電動着座部昇降装置６０に移乗させるようにしてもよい。この場合、電動便座昇降装置６０は、被介助者Ｍ１を少なくとも着座した状態で昇降用モータ６５ａ（駆動源）により昇降および走行移動のうち少なくとも一方を行う駆動介助機器である。すなわち、電動便座昇降装置６０は、被介助者Ｍ１が着座する着座部（すなわち便座６２）を昇降用モータ６５ａ（駆動源）により昇降させる着座部昇降装置である。

　電動便座昇降装置６０は、図２４に示すように、便器６１、便座６２、固定用フレーム６３、昇降用フレーム６４、昇降機構６５、操作装置６６、送受信装置６７、および制御装置６８を備えている。固定用フレーム６３は、便器６１または床に固定されている。昇降用フレーム６４の上部には、便座６２が固定されている。昇降機構６５は、固定用フレーム６３と昇降用フレーム６４との間に介装されている。昇降機構６５には、昇降用モータ６５ａが内蔵されており、昇降用モータ６５ａの駆動により固定用フレーム６３に対して昇降用フレーム６４が昇降するようになっている。

　操作装置６６は、操作者（被介助者Ｍ１である）からの入力操作を受け付ける操作装置であり、その操作信号は制御装置６８に送信されるようになっている。送受信装置６７は、介助ロボット２０の送受信装置３０と互いに通信可能なものである。送受信装置６７は、送受信装置３０からの送信データを受信するとともに、送受信装置３０への送信データを送信する。

　制御装置６８は、電動便座昇降装置６０の便座６２の昇降・起伏に関する制御を行う。制御装置６８は、図２５に示すように、上述した昇降用モータ６５ａ、操作装置６６、および送受信装置６７が接続されている。また、制御装置６８はマイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示省略）を備えている。

　この場合の作動、すなわち被介助者Ｍ１を電動便座昇降装置６０の便座６２に着座させる場合について図２６のフローチャートに沿って説明する。なお、便座６２から起立させる場合は、基本的に着座させる場合と反対の作動であるためその説明は省略する。
　制御装置２７は、ステップＳ４０２において、操作装置２５によって選択された動作モード（起立動作補助モード、着座動作補助モード、一連動作補助モードのいずれか）を取得して、その取得したモードに応じた基準データを記憶装置２６から取得する。起立動作補助モードのときは、起立軌跡用基準データを取得し、着座動作補助モードのときは、着座軌跡用基準データを取得し、一連動作補助モードのときは、起立軌跡用基準データおよび着座軌跡用基準データを取得する。

　制御装置２７は、ステップＳ４０４において、電動便座昇降装置６０の便座６２の高さ（便座６２が最下部に位置する高さ）、昇降開始情報（例えば昇降開始時刻）、昇降速度情報（例えば昇降速度）、および昇降終了情報（例えば昇降終了時刻）を電動便座昇降装置６０の送受信装置６７から送受信装置３０を介して取得する。制御装置２７は、電動便座昇降装置６０の制御情報である、便座６２の高さ、昇降開始情報、昇降速度情報、および昇降終了情報の少なくとも一を受け取ることとなる。

　制御装置２７は、ステップＳ４０６において、ステップＳ４０２にて取得した基準データを、ステップＳ４０４にて取得した便座６２の高さによって補正する（補正部）。具体的には、制御装置２７は、便座６２の高さに応じた第１の補正量を記憶装置２６から取得する。そして、制御装置２７は、この取得した補正量によって基準データを補正する。

　制御装置２７は、ステップＳ４０８において、第１および第２回転用モータ２２ａ１ｃ，２２ｂ３およびスライド用モータ２２ａ２ｂを含んで構成される駆動部を駆動させて、ロボットアーム部２２を起立軌跡用基準データに基づいて起立動作の駆動をする（駆動制御部）。また、制御装置２７は、前記駆動部を駆動させて、ロボットアーム部２２を着座軌跡用基準データに基づいて着座動作の駆動をする。具体的には、制御装置２７は、ステップＳ４０６にて補正された基準データ（補正されていない基準データも含む）となるように、前記駆動部を駆動させる。さらに、制御装置２７は、ステップＳ４０４にて取得した便座６２の昇降開始情報、昇降速度情報、および昇降終了情報に基づいて、便座６２の昇降状態（昇降速度、昇降開始および昇降終了）に合わせて起立動作および着座動作を行う。このように、制御装置２７は、電動便座昇降装置６０の制御情報である、便座６２の高さおよび昇降状態に応じて、起立動作および着座動作を行うことができる。

　本実施形態による介助ロボット２０において、駆動介助機器は、被介助者Ｍ１が着座する着座部（便座６２）を駆動源（昇降用モータ６５ａ）により昇降させる着座部昇降装置（電動便座昇降装置６０）であり、制御情報は、着座部昇降装置の昇降開始情報、昇降速度情報、昇降終了情報のうち少なくともいずれか一つを含んでおり、制御装置２７は、着座部（便座６２）の昇降状態に合わせて、起立動作および着座動作を行うことである。
　これによれば、被介助者Ｍ１を電動便座昇降装置６０などの着座部昇降装置に乗り降りさせる際、介助ロボット２０は着座部（便座６２）の昇降に合わせて被介助者Ｍ１を起立・着座させることができるため、被介助者Ｍ１は違和感なく起立・着座することができる。

　また、着座部昇降装置として、福祉車両の助手席、後部座席がリフトアップされるものも適用することができる。

　なお、上述した各実施形態において、駆動源として電動モータを採用したが、油圧駆動源を採用してもよい。

　１０…介護センタ、１１…ステーション、１２…トレーニング室、１３ａ～１３ｄ…第１～第４個室、１４…通路、２０…介助ロボット、２１…基台、２１ｇ，２１ｈ…左右駆動輪用モータ（駆動源）、２２…ロボットアーム部、２２ａ…第１アーム、２２ａ１ｃ…第１回転用モータ（駆動部）、２２ａ２ｂ…スライド用モータ（駆動部）、２２ｂ…第２アーム、２２ｂ３…第２回転用モータ（駆動部）、２２ｃ…第３アーム、２３…保持部、２５…操作装置、２６…制御装置（制御部）、２７…記憶装置（記憶部）、２８…撮像装置、２９…案内装置、３０…送受信装置、４０…電動車いす（駆動介助機器、駆動移動体）、５０…電動ベッド（駆動介助機器、寝床部昇降装置）、６０…電動便座昇降装置（駆動介助機器、着座部昇降装置）、Ｍ１…被介助者、Ｍ２…介助者。

Claims (7)

1. 　被介助者の体の一部を支えて起立および着座を補助する保持部を備えた介助ロボットであって、
   　前記被介助者を少なくとも着座した状態で駆動源により昇降および走行移動のうち少なくとも一方を行う駆動介助機器に、前記被介助者を乗り降りさせる際に、前記駆動介助機器から制御情報を少なくとも受け取り、前記制御情報に基づいて前記被介助者の乗り降りを補助する制御を行う制御部を備えたことを特徴とする介助ロボット。
2. 　前記制御部は、前記被介助者の乗り降りを補助する際、前記駆動介助機器からの前記制御情報に基づいて前記駆動介助機器と連携して制御を行うことを特徴とする請求項１記載の介助ロボット。
3. 　前記駆動介助機器は、前記被介助者を着座した状態で駆動源により少なくとも走行移動させる駆動移動体であり、
   　前記制御情報は、前記駆動移動体の移動開始情報、移動速度情報、移動先情報、現在位置情報、移動終了情報、走行スペース、必要移乗スペースのうち少なくともいずれか一つを含んでおり、
   　前記制御部は、前記介助ロボットが前記被介助者を起立させて前記駆動移動体に移乗させる際に、前記被介助者を起立させた起立位置の周辺に移乗スペースがある場合には、前記駆動移動体を前記起立位置の周辺に呼び寄せる制御を行い、一方、前記起立位置の周辺に移乗スペースがなく、かつ、前記駆動移動体の待機位置の周辺に移乗スペースがある場合には、前記介助ロボットを前記待機位置の周辺に走行移動させる制御を行い、さらに、前記起立位置および前記待機位置の各周辺に移乗スペースがない場合には、前記駆動移動体および前記介助ロボットの両方を移乗位置まで走行移動させる制御を行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載の介助ロボット。
4. 　前記制御部は、前記被介助者が着座している前記駆動移動体の走行移動中において前記介助ロボットと前記駆動移動体との相対位置を所定位置関係に維持しながら前記駆動移動体と連携して走行移動させるための制御を行うことを特徴とする請求項３記載の介助ロボット。
5. 　前記駆動介助機器は、前記被介助者が着座する着座部を駆動源により昇降させる着座部昇降装置であり、
   　前記制御情報は、前記着座部昇降装置の昇降開始情報、昇降速度情報、昇降終了情報のうち少なくともいずれか一つを含んでおり、
   　前記制御部は、前記着座部の昇降状態に合わせて、起立動作および着座動作を行うことを特徴とする請求項１～請求項３の何れか一項記載の介助ロボット。
6. 　前記駆動介助機器は、前記被介助者が少なくとも着座する寝床部を駆動源により昇降させる寝床部昇降装置であり、
   　前記制御情報は、前記寝床部の高さを少なくとも含んでおり、
   　前記制御部は、前記寝床部の高さに応じて、起立動作および着座動作を行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載の介助ロボット。
7. 　前記保持部に支えられて着座している前記被介助者を起立させる場合において、前記被介助者の移動制御部位が通過する起立軌跡は、前記被介助者を起立させる動作である起立動作の開始時点以降の早い時点から前記起立動作の終了時点までの間において前記被介助者の重心位置が前記被介助者の両足の裏の範囲内に存在するように設定され、
   　前記保持部に支えられて起立している前記被介助者を着座させる場合において、前記起立軌跡と異なる軌跡であって前記被介助者の移動制御部位が通過する着座軌跡は、前記被介助者を着座させる動作である着座動作の開始時点以降の早い時点から前記被介助者の重心位置が前記被介助者の両足の裏の範囲内から外れ前記被介助者の着座予定位置側に移動するように設定されたことを特徴とする請求項１～請求項６の何れか一項記載の介助ロボット。

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