WO2020255676A1 - 動力制御装置および動力制御方法 - Google Patents

Abstract

座った状態で荷物を持ち上げる作業をアシストすることが可能な動力制御装置および動力制御方法を提供する。　作業者が座った状態で荷の昇降をアシストするアシストチェア１０は、作業者が座る座面部３０と、座面部３０を支持する基台部２０と、基台部２０または座面部３０に取り付けられると共に、基台部２０または座面部３０から上方に延伸する支持部材４０と、支持部材４０の少なくとも一部によって送出および巻き取りがガイドされる線状部材６０と、線状部材６０を収納する収納部材５１と、線状部材５１の先端部に取り付けられると共に、作業者が装着または保持する先端部材７０と、線状部材６０を収納部材５１に収納するまたは該収納部材５１から送出する駆動力を与える駆動手段８０と、駆動手段８０の駆動を制御する制御手段９０と、を備える。

Description

動力制御装置および動力制御方法

　本発明は、作業者の作業負担を軽減するための動力制御装置および動力制御方法に関する。

　たとえば工場等では、床等に置かれている荷物を運ぶ場合、現状では作業者が腰を曲げて荷物を持ち上げた後に、所望の位置に移動して荷物を置いている。しかしながら、このような作業は、腰を始めとして、作業者の身体への負荷が大きい。

　これに対して、特許文献１には、荷物を吊り上げる荷吊り上げ機構を備える装置が開示されている。特許文献１に開示されている装置は、エンドエフェクタ、吊り上げケーブル、ウィンチおよびカウンタウェイト等を備えていて、吊り上げケーブルがウィンチによって引き寄せられ、エンドエフェクタに繋がっているか接している荷物を吊り上げる構成が示されている。また、荷物が使用者前方で高い位置にあるときには、腰部屈曲延長軸の周りで荷物の平衡を保つために、カウンタウェイトが使用者のさらに後部に移動する構成が開示されている。

　また、特許文献２には、作業時の負荷を軽減する作業アシスト装置について開示されている。この作業アシスト装置は、背面支持部と、フレームとを備え、補助モータの駆動によって、ハンドチェーンを引く動作をアシスト可能となっている。

特表２０１３－５３１５９３号公報 特開２０１７－０２４０８６号公報

　ところで、特許文献１に開示の構成は、作業者が装着する構成を基本とするものであり、かかる装置を装着しなくても済む作業においては、逆に作業者に負荷が掛かってしまう。また、特許文献１に開示の構成は、エンドエフェクタを用いた吊り上げであるので、作業性が悪い場合がある。また、特許文献１に開示の構成は、作業者が座ったまま、荷物を持ち上げる作業をアシストするものではなく、立ち仕事で荷物を持ち上げる際の作業をアシストするものである。したがって、特許文献１に開示の構成は、座面を備えていなく、また座った状態で荷物を持つために腰をかがめると、逆に作業者に負荷が掛かってしまう。

　また、特許文献２に開示の構成も、作業者が装着することを基本とするものであり、かかる装置を装着しなくても済む作業においては逆に作業者に負荷が掛かってしまう。また、特許文献２に開示の構成は、ハンドチェーンを引く動作をアシストするものである。したがって、特許文献２に開示の構成は、座面を備えていなく、また座った状態で腰をかがめた荷物の持ち上げをアシストできない。

　本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、座った状態で荷物を持ち上げる作業をアシストすることが可能な動力制御装置および動力制御方法を提供しよう、とするものである。

　上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によると、作業者が座った状態で荷の昇降をアシストするアシストチェアであって、作業者が座る座面部と、座面部を支持する基台部と、基台部または座面部に取り付けられると共に、基台部または座面部から上方に延伸する支持部材と、支持部材の少なくとも一部によって送出および巻き取りがガイドされる線状部材と、線状部材を収納する収納部材と、線状部材の先端部に取り付けられると共に、作業者が装着または保持する先端部材と、線状部材を収納部材に収納するまたは該収納部材から送出する駆動力を与える駆動手段と、駆動手段の駆動を制御する制御手段と、を備えることを特徴とするアシストチェアが提供される。

　また、本発明の他の側面は、上述の発明において、支持部材は、座面部のうち作業者が座る向きの背面側において基台部に取り付けられている支柱部と、支柱部の先端から分岐していると共に、支柱部よりも座面部の正面側に延伸している一対のアーム部と、を有している、ことが好ましい。

　さらに、本発明の他の側面は、上述の発明において、支柱部は、複数の長尺部材から構成されていて、隣接する長尺部材は軸支機構で連結されていて、軸支機構のうちの少なくとも１つには、隣接する長尺部材のうちの一対のアーム部側の第１長尺部材を基準位置に向けて付勢する付勢機構が設けられていて、第１長尺部材は、一対のアーム部側の端部が基準位置から正面側に向かって回動可能としている、ことが好ましい。

　また、本発明の他の側面は、上述の発明において、座面部に作業者が座った際の荷重を検出する荷重センサを備え、制御手段は、荷重センサでの作業者の体重の検出結果に応じて、駆動手段の駆動によって線状部材に与える張力を調整する、ことが好ましい。

　また、本発明の他の側面は、上述の発明において、駆動手段は、駆動モータであると共に、線状部材を収納部材から送出する向きの駆動モータの回転方向を正転方向とした場合、制御手段は、線状部材を引き出す際に、正転方向とは逆の逆転方向に回転させるように駆動モータを駆動させる制御を行い、制御手段は、線状部材の引き出し終了後に線状部材を収納部材側に向けて戻すと駆動モータの負荷状態から判断した場合に、駆動モータを正転方向に駆動させる、ことが好ましい。

　また、本発明の第２の観点によると、作業者が座った状態で荷の昇降を補助する動力制御装置の動力制御方法であって、動力制御装置は、作業者が座る座面部と、座面部を支持する基台部と、基台部または座面部に取り付けられると共に、基台部または座面部から上方に延伸する支持部材と、支持部材の少なくとも一部によって送出および巻き取りがガイドされる線状部材と、線状部材を収納する収納部材と、線状部材の先端部に取り付けられると共に、作業者が装着または保持する先端部材と、線状部材に駆動力を与える駆動手段と、を備えると共に、駆動手段の駆動を制御する制御ステップと、制御ステップでの制御に基づいて、駆動手段が線状部材を収納部材に収納するまたは該収納部材から送出する駆動力を与える駆動ステップと、を備えることを特徴とする動力制御方法が提供される。

　また、本発明の他の側面は、上述の発明において、動力制御装置は、座面部に作業者が座った際の荷重を検出する荷重センサを備えると共に、制御ステップに先立って荷重センサによって、座面部に作業者が座った際の荷重を検出する検出ステップをさらに備え、制御ステップにおいては、検出ステップにおける作業者の体重の検出結果に応じて、駆動手段の駆動によって線状部材に与える張力を調整する、ことが好ましい。

　また、本発明の他の側面は、上述の発明において、駆動手段は、駆動モータであり、駆動ステップにおいて、線状部材を収納部材から送出する向きの駆動モータの回転方向を正転方向とした場合、制御ステップにおいては、線状部材を引き出す際に、正転方向とは逆の逆転方向に回転させるように駆動モータを駆動させる制御を行うと共に、さらに制御ステップにおいては、線状部材の引き出し終了後に線状部材を収納部材側に向けて戻すと駆動モータの負荷状態から判断した場合に、駆動モータを正転方向に駆動させる制御を行う、ことが好ましい。

　本発明によると、座った状態で荷物を持ち上げる作業をアシストすることが可能な動力制御装置および動力制御方法を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るアシストチェアの構成を示す斜視図である。 発明の一実施の形態に係るアシストチェアの概略的な構成を示す図である。 図２のアシストチェアにおいて作業者が着座した状態を示す側面図である。 図３の状態から作業者が前傾姿勢を取った状態を示す側面図である。

　以下、本発明の一実施の形態に係る動力制御装置としてのアシストチェア１０について、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、Ｚ方向とは、アシストチェア１０の上下方向を指し、Ｚ１側とはアシストチェア１０の上側を指し、Ｚ２側とはアシストチェア１０の下側を指す。

　図１は、本発明の一実施の形態に係るアシストチェア１０の構成を示す斜視図である。図２は、本発明の一実施の形態に係るアシストチェア１０の概略的な構成を示す図である。図１および図２に示すように、アシストチェア１０は、基台部２０と、座面部３０と、支持部材４０と、巻取機構５０と、ワイヤ６０と、グローブ７０と、駆動モータ８０と、制御部９０と、荷重センサ１００と、バッテリーユニット１１０とを主要な構成要素としている。

　図２に示すように、基台部２０は、フレーム部２１を有していて、このフレーム部２１がカバー２５で覆われている。なお、フレーム部２１は、上下方向（Ｚ方向）に延伸するフレーム支柱部２２と、フレーム支柱部２２の下方側（Ｚ２側）で分岐しているフレーム分岐部２３とを有している。フレーム分岐部２３は、少なくとも３本存在することで、アシストチェア１０の安定性を図ることができる。

　また、それぞれのフレーム分岐部２３の先端部には、車輪を有するキャスター２４が取り付けられている。それにより、アシストチェア１０が床面に対して移動自在となっている。しかしながら、アシストチェア１０は、キャスター２４を設けない構成を採用しても良い。また、キャスター２４は、駆動モータ８０または別途のモータにより、駆動力が伝達される構成であっても良い。この場合には、たとえば３つ以上のキャスター２４の少なくとも１つは向きを変えることが不能であるが駆動力が伝達される構成とすることができ、残りの従動的なキャスター２４は方向転換するために向きを変える構成とすることができる。ただし、駆動力が伝達されるキャスター２４に、方向転換するための方向転換機能を持たせる構成とすることもできる。この方向転換機能は、作業者自身の操作により、または上述した駆動モータ８０や別途のモータの駆動力によって、方向転換する構成とすることができる。

　また、カバー２５は、フレーム部２１に取り付けられている各種部材（巻取機構５０、駆動モータ８０、制御部９０、荷重センサ１００およびバッテリーユニット１１０等）を覆う部材であり、当該各種部材を保護している。また、作業者が座面部３０に着座した場合に、作業者の脚等が駆動モータ８０や制御部９０等の各種部材に触れるのを防止している。なお、巻取機構５０、駆動モータ８０、制御部９０およびバッテリーユニット１１０等からの排熱性を良好とするために、カバー２５には排熱孔が設けられていても良い。通常、作業者の脚は、アシストチェア１０の正面側に位置するので、排熱孔はカバー２５の正面に対する背面や、側面に設けることが好ましい。しかしながら、カバー２５の正面に排熱孔を設けるようにしても良い。

　また、作業者が着座する座面部３０は、フレーム部２１の上方側（Ｚ１側）に支持されている。この座面部３０は、作業者が着座可能であれば、その形状や材質は、いかなるものであっても良い。たとえば、座面部３０は、硬質な板やプレート等の硬質部材を構成要素としても良い。また、座面部３０は、上述した硬質部材と共に、または硬質部材を備えずに弾性やクッション性を備える材質を構成要素としても良い。

　また、座面部３０の下方側（Ｚ２側）に、作業者が腰を持ち上げるのを補助する補助機構を備える構成としても良い。この補助機構は、座面部３０を持ち上げるためにスプリングを備える構成とすることができる。また、座面部３０の正面側を支点として回動するように、回動支点を設ける構成とすることができる。この場合、作業者は自身の腰を持ち上げ易くなり、たとえば床等に置かれている荷物を持ち上げ易くなる。また、作業者が腰を持ち上げた場合でも、所定の高さまでは座面部３０が作業者のヒップに当接するので、アシストチェア１０にカウンタウェイトを与える領域を広げることが可能となる。

　また、作業者の体の向きに合わせて、座面部３０を回転させる回転機構を設けるようにしても良い。回転機構としては、対向する２つの金属板の間に、スラストベアリングを配置する回転盤を採用することができるが、その他の構成を採用しても良い。また、荷物を持ち上げる動作では、回転しない方が好ましい場合もある。そのため、回転機構は、必要に応じて回転をロックできる回転ロック機構を備えていても良い。なお、回転機構としては、座面部３０が従動的に回転する構成が挙げられるが、駆動モータ８０または別途の駆動手段によって、座面部３０が回転する動力が与えられる構成としても良い。

　また、作業者の腰の高さに合わせられるように、座面部３０の高さ位置を調整可能な高さ調整機構を設けるようにしても良い。たとえば、気体の圧力を利用したガス圧方式のシリンダを備えた高さ調整機構を用いても良く、雄ネジ部と雌ネジ部を用いたネジ式の高さ調整機構を用いても良く、その他の方式の高さ調整機構を用いても良い。

　また、座面部３０は、正面側および背面側を結ぶ前後方向に移動可能なスライド機構を備える構成としても良い。この場合、作業者が床等に置かれている荷物を持ち上げるために、作業者が腰を持ち上げずに移動できる領域が広がる。

　また、支持部材４０は、その付け根側が基台部２０に取り付けられているが、当該付け根は座面部３０の固定的な部位に取り付けられていても良い。この支持部材４０は、支柱部４１と、アーム連結部４２と、一対のアーム部４３とを備えている。支柱部４１は、長尺状の長尺部材４４を備えている。この支柱部４１は、たとえば２つ以上の長尺部材４４が、軸支機構４５を介して接続されていても良い。この場合には、隣り合う長尺部材４４同士の角度を維持できる機構を設けることが好ましい。

　また、隣り合う長尺部材４４を連結する軸支機構４５のうちの少なくとも１箇所には、ある角度位置を基準角度（基準位置）として、その基準角度に向けてバネ等によって付勢する付勢機構を備えると共に、軸支機構４５を介して一対のアーム部４３側の長尺部材４４（長尺部材４４ａとする；第１長尺部材に対応）が、基準角度（基準位置）から床面等に倒れる側に容易に回動する構成としても良い。この場合には、作業者が腰をかがめた前傾姿勢を取った際に、一対のアーム部４３側の長尺部材４４（長尺部材４４ａとする）が、その前傾姿勢に追従するように上端側（Ｚ１側）が前方側に移動する。しかしながら、作業者が前傾姿勢から荷物を持ち上げる等して元の着座姿勢に戻った場合には、付勢機構の作用によって、長尺部材４４ａは基準角度に復帰する。したがって、必要以上に、ワイヤ６０の長さを長くせずに済む。また、長尺部材４４ａが、作業者の前傾姿勢に追従して前方側に移動させることができるので、荷物を持つ際に、ワイヤ６０は、グローブ７０を斜め方向側に引っ張るのではなく垂直方向に近い角度で引っ張ることができる。

　また、アーム連結部４２は、支柱部４１の先端側または中途部から横方向（正面と背面を結ぶ前後方向に直交する方向）に延伸している。図１に示す構成では、アーム連結部４２の中央部分に支柱部４１の先端部分が連結されている。また、アーム連結部４２の両端部には、それぞれアーム部４３が連結されていて、そのアーム部４３が前方側に向かい延伸している。

　また、巻取機構５０は、線状部材としてのワイヤ６０を巻き取る巻取ドラム５１（収納部材に対応）を備えている。巻取ドラム５１は、駆動モータ８０によって駆動されることで、ワイヤ６０を巻き取ったり、ワイヤ６０を送出する駆動力が与えられる。この巻取ドラム５１以外に、巻取機構５０は、ワイヤ６０をガイドする滑車５２を適宜備えている。

　また、本実施の形態においては、巻取機構５０（巻取ドラム５１）が反転することでワイヤ６０を巻き取り、巻取機構５０（巻取ドラム５１）が正転することでワイヤ６０を引き出すものとする。本アシストチェアを利用する利用者が荷物を持ち上げる時に、巻取機構５０（巻取ドラム５１）が反転することでワイヤ６０を巻き取り、利用者が荷物を持ち上げる力をアシストする機構である。また、利用者が荷物を下ろすときに、巻取機構５０（巻取ドラム５１）が逆転することでワイヤ６０を送り出し、利用者が荷物を下ろす作業をアシストする。この際に、この巻取機構５０においては不図示のブレーキ機構を搭載しているものとする。このブレーキ機構は、荷重または下ろす速度が大きくなるほどブレーキの強さが強くなることで、利用者が荷物を下ろす際に自然なアシストを実現するものである。

　なお、巻取ドラム５１は、本実施の形態では、一方側のアーム部４３から下方側（Ｚ２側）に向かうワイヤ６０と、他方側のアーム部４３から下方側（Ｚ２側）に向かうワイヤ６０の２本のワイヤ６０を同時に巻き取り可能としている。しかしながら、２つの巻取ドラム５１を設ける構成を採用しても良い。また、滑車５２は、上述した支柱部４１やアーム連結部４２にも適宜設けるようにするのが好ましいが、これらに滑車５２を設けない構成としても良い。

　また、ワイヤ６０は、線状部材に対応する。このワイヤ６０は、上述した巻取ドラム５１に巻き取られる。そのため、ワイヤ６０の一端部は、巻取ドラム５１に固定されているが、このワイヤ６０の他端側には、先端部材としてのグローブが取り付けられている。先端部材がグローブ７０の場合、そのグローブ７０の中に作業者自身の手を入れて荷物を把持することができる。ここで、グローブ７０は、ワイヤ６０によって張力を与えることができる。このため、たとえば床に置かれた荷物を、作業者が腰をかがめてグローブ７０で把持し、その後にワイヤ６０によってグローブ７０が引っ張られると、作業者がかがめた腰を元の位置に戻すのに要する力を低減することができる。このため、荷物を把持する際の作業性を向上させることができる。

　また、駆動モータ８０は駆動手段に対応し、巻取ドラム５１を回転するための駆動力を与える。この駆動モータ８０の正転または逆転により、ワイヤ６０が巻取ドラム５１によって巻き取られたり、その逆に巻取ドラム５１からワイヤ６０が送り出される。

　なお、図２に示す構成では、駆動モータ８０は、巻取ドラムｆすｓｓｓす５１のみに駆動力を与えている。しかしながら、駆動モータ８０は、キャスター２４の少なくとも１つに対して駆動力を与える構成であっても良い。この場合、キャスター２４が有する車輪を回転させる駆動力を与える。しかしながら、キャスター２４が方向転換機能を有する場合には、駆動モータ８０は、車輪を回転させる駆動力を与えるのに加え、または車輪を回転させる駆動力を与えずに、キャスター２４が方向転換するための駆動力を与える構成としても良い。ただし、別途のモータにより、キャスター２４の車輪を回転させる駆動力と、方向転換のための駆動力のうちの少なくとも一方を与えても良い。

　また、制御部９０は制御手段に対応し、駆動モータ８０の駆動を制御する部分である。この制御部９０は、たとえばスイッチ操作に応じて電流や電圧の大きさを制御するモータドライバが該当する。しかしながら、制御部９０は、たとえばＣＰＵ（central processing unit）、ＲＡＭ（random access memory）、ＲＯＭ（read only memory）を備えるコンピュータが該当するものとしても良く、コンピュータとモータドライバが該当するものとしても良い。

　また、制御部９０には、作業者が着座した際の荷重を検出する荷重センサ１００からの信号が入力される。荷重センサ１００は、座面部３０に作業者が着座した際に、その作業者の重量に基づく荷重を測定するセンサである。この荷重センサ１００での荷重の測定により、後述するようにワイヤ６０の張力を調整可能となっている。なお、荷重センサ１００は、上述した荷重の測定のみならず、座面部３０において作用する重心位置を算出するようにしても良い。この場合、たとえば直線状ではない３箇所以上の位置に荷重センサ１００を配置することで、制御部９０は重心位置を算出することが可能となる。同様に、巻取機構５０のブレーキ機構に代えて制御部９０が電気的に駆動モータ８０のブレーキ制御を行ってもよい。

　また、バッテリーユニット１１０は、駆動モータ８０を駆動させる電力を与える部分である。このバッテリーユニット１１０は、電力を蓄える部分であり、蓄えられた電力は駆動モータ８０や制御部９０に供給される。このようなバッテリーユニット１１０としては、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム蓄電池、ニッケル水素蓄電池、リチウムイオン蓄電池が代表例として挙げられるが、その他の蓄電池が該当しても良い。

　なお、バッテリーユニット１１０は、比較的大きな重量を有していることが多い。このため、アシストチェア１０の姿勢の安定化のためには、バッテリーユニット１１０は、アシストチェア１０を構成する各部材の中でも、相対的に下方側（Ｚ２側）に配置することが好ましい。たとえば、図２に示す構成では、バッテリーユニット１１０は、フレーム支柱部２２よりも下方側（Ｚ２側）に配置されている。ただし、バッテリーユニット１１０を配置する高さ位置は、フレーム支柱部２２の下端と同程度の高さ位置としても良く、フレーム支柱部２２の下端よりも高い位置に配置しても良い。また、作業者が着座した状態で正面側に向かって腰をかがめた場合を考慮すると、アシストチェア１０の前方側に荷重が作用するので、バッテリーユニット１１０は、正面側よりも背面側に位置する方が、アシストチェア１０が前方側に転倒するのを防止する点から好ましい。しかしながら、バッテリーユニット１１０は、前後方向の中央に配置しても良く、正面側に配置しても良い。

　また、バッテリーユニット１１０に加えて、比較的重量の大きな駆動モータ８０、巻取機構５０および制御部９０の少なくとも１つを、バッテリーユニット１１０と同程度の高さ位置に配置しても良く、バッテリーユニット１１０よりも低い位置に配置しても良い。

＜作用について＞
　以上のような構成を有するアシストチェア１０の作用について、以下に説明する。なお、以下の作用の説明においては、アシストチェア１０の制御的な構成（たとえば検知手段等）についても併せて説明する。

　アシストチェア１０を作業者が使用する場合、そのアシストチェア１０を荷物の存在する所望の位置に移動させる。このとき、キャスター２４が駆動モータ８０等の動力で移動できる場合には、その動力によってキャスター２４を駆動させて、アシストチェア１０を所望の位置に移動させる。また、たとえば荷物を搬送するコンベヤの荷物取り出し部位等のように、予め定められた固定的な位置に、アシストチェア１０を設置しても良い。

　その移動後、または予め定められた固定的な位置で、作業者は、座面部３０に着座する。図３は、アシストチェア１０において、作業者が着座した状態を示す側面図である。すると、座面部３０に作用した作業者の重量に基づく荷重は、荷重センサ１００により測定され（検出ステップに対応）、その荷重に関する情報が制御部９０に送信される。すなわち、作業者が足を床から離した状態で座面部３０に着座すれば、作業者の重量がそのまま座面部３０に作用するが、作業者が足を床につけて、その足にも作業者の重量の一部が作用している場合には、作業者の残りの重量が座面部３０に作用する。したがって、作業者の重量に基づく荷重とは、作業者が座面部３０に着座した際に、実際に座面部３０に作用している荷重を指す。

　なお、作業者が座面部３０に着座した際に、回転機構で座面部３０の回転位置を調整したり、高さ調整機構で座面部３０の高さを調整するようにしても良い。

　図４は、図３の状態から作業者が前傾姿勢を取った状態を示す側面図である。上記のように作業者が座面部３０に着座した後に、作業者はグローブ７０に手を入れて、荷物を把持する。このとき、隣り合う長尺部材４４が軸支機構４５で連結されている場合には、作業者が図４に示すような腰をかがめた前傾姿勢を取った際に、一対のアーム部４３側の長尺部材４４ａは、その前傾姿勢に追従して、該長尺部材４４ａの先端側が荷物側（床面側）に向かうように回動する。すなわち、長尺部材４４ａは、作業者の前傾姿勢に追従して前方側に移動する。この場合、作業者が荷物を持つ際に、ワイヤ６０は、グローブ７０を斜め方向側に引っ張るのではなく垂直方向に近い角度で引っ張る。このため、作業者が荷物を持ち上げる動作を、違和感なくアシストすることができる。

　また、上述のように、作業者の前傾姿勢に追従して、長尺部材４４ａが回動する場合には、必要以上に、ワイヤ６０の長さを長くせずに済む。なお、軸支機構４５には、ある角度位置を基準角度（基準位置）として、その基準角度に向けてバネ等によって付勢する付勢機構を備えるようにしても良い。この場合には、作業者が前傾姿勢から荷物を持ち上げる等して元の着座姿勢に戻った場合には、付勢機構の作用によって、長尺部材４４ａは基準角度に復帰する。

　ここで、通常は、荷物を持つためにグローブ７０が移動するので、ワイヤ６０は引き出されることになる。その場合、ワイヤ６０の引き出しを検知する検知手段により、制御部９０は、ワイヤ６０の引き出しを検知する。このワイヤ６０の引き出し状態では、制御部９０は、巻取ドラム５１からワイヤ６０が容易に引き出されるように、駆動モータ８０の作動を制御する（制御ステップに対応）。たとえば、駆動モータ８０に電流を導通させないように制御したり、その逆に、ワイヤ６０を巻取ドラム５１から送り出す方向に駆動モータ８０を回転させる（駆動ステップに対応）。

　しかしながら、巻取ドラム５１からワイヤ６０を引き出す際に、または巻取ドラム５１からワイヤ６０を引き出す動作が停止した際に、制御部９０は、若干の引き出し抵抗を与えるように（すなわちワイヤ６０を軽く巻き取る方向に回転させるように）、駆動モータ８０の駆動を制御しても良い。

　ここで、上述したようなワイヤ６０の引き出しを検知する検知手段としては、たとえばワイヤ６０の引き出しに伴う駆動モータ８０の回転による電流を検出する機能を持たせたモータドライバとしても良く、また巻取ドラム５１から外部との間でワイヤ６０の移動を検出する部分（たとえば滑車）に設けても良い。滑車が検知手段として機能する場合、たとえばロータリエンコーダ等を利用することができる。しかしながら、ワイヤ６０の引き出しを検知する検知手段は、これらには限られず、種々の物を利用することができる。

　上述したようなワイヤ６０の引き出しの後に、作業者は、荷物を把持する。このとき、作業者は腰をかがめて荷物を把持する場合が多い。この把持状態では、駆動モータ８０が作動して、巻取ドラム５１をワイヤ６０の巻き取り方向に回転させる。すると、グローブ７０には、ワイヤ６０を介して引っ張り方向の力が与えられる。

　このため、作業者は、荷物を持ち上げ易くなる。ここで、このような引っ張り力が作用しない場合には、作業者は腰をかがめた状態で荷物を持ち上げる必要がある。このため、作業者にかかる負荷が大きくなっていて、場合によっては腰等のような体の一部を痛めてしまう場合がある。

　しかしながら、上述のように、ワイヤ６０を介してグローブ７０に引っ張り力が与えられるので、作業者には、荷物を持ち上げる力がサポートされる。このため、作業者は、比較的軽い力で荷物を持ち上げることが可能となる。

　ここで、上述のように、巻取ドラム５１からワイヤ６０を引き出す際に、または巻取ドラム５１からワイヤ６０を引き出す動作が停止した際に、制御部９０は、ワイヤ６０を軽く巻き取る方向に回転させるように、駆動モータ８０の駆動を制御する場合、次のメリットがある。すなわち、ワイヤ６０を軽く巻き取る向きの駆動力を駆動モータ８０がワイヤ６０に与えた状態で、作業者がワイヤ６０を引き出すと、駆動モータ８０は逆転状態となるが、その逆転状態の後に荷物を持ち上げると、駆動モータ８０の駆動でワイヤ６０を巻取ることができるので、駆動モータ８０は正転状態となる。すると、駆動モータ８０に作用する負荷が軽くなるので、駆動モータ８０の電流に変化が生じる。かかる電流の変化を制御部９０または制御部９０とは別途の手段（モータドライバ等）で検知すると、その検知をトリガとして、制御部９０は、ワイヤ６０の巻き取り方向に駆動モータ８０を駆動させることができる。

　ここで、作業者が座面部３０に着座し、その状態で作業者が腰をかがめた前傾姿勢を取ると、アシストチェア１０には、支持部材４０が前方側に向かって倒れる向きの回転モーメントが発生する。この状態で、作業者がさらに荷物を持ち上げると、その回転モーメントが一層大きくなるので、アシストチェア１０は、支持部材４０が前方側に向かって倒れ易くなる。したがって、支持部材４０が前方側に向かうようにアシストチェア１０が倒れないようにするためには、駆動モータ８０によってワイヤ６０に及ぼす張力（アシスト力）を強くし過ぎずに、適切な張力（アシスト力）となるように駆動力を適切に制御することが好ましい。

　一方、座面部３０には、作業者が着座しているので、座面部３０には、作業者の重量に基づく荷重が作用している。この荷重は、アシストチェア１０が倒れるのを防止するアンカーウェイトとして作用させることができる。このため、荷重センサ１００で荷重を測定し、その荷重の作用に基づいて適切に演算した結果としての張力（アシスト力）をワイヤ６０に及ぼすように制御部９０が駆動モータ８０の駆動を制御している。このため、支持部材４０が前方側に向かうようにアシストチェア１０が倒れない状態でありつつも、最大限の張力（アシスト力）をワイヤ６０に及ぼす状態となっている。

　以上のようにして、作業者が腰をかがめた状態（前傾姿勢）から元の姿勢に戻るという、最も作業者に負荷のかかる動作において、荷物の持ち上げをアシストする。このアシストにおいては、荷物の荷重によって、支持部材４０が前方側に向かうようにアシストチェア１０が倒れてしまうのを防止している。

＜効果について＞
　以上のような構成の、動力制御装置に対応するアシストチェア１０は、作業者が座る座面部３０と、座面部３０を支持する基台部２０と、基台部２０または座面部３０に取り付けられると共に、基台部２０または座面部３０から上方に延伸する支持部材４０と、支持部材４０の少なくとも一部によって送出および巻き取りがガイドされるワイヤ６０と、ワイヤ６０を収納する巻取ドラム５１とを備える。また、アシストチェア１０は、ワイヤ６０の先端部に取り付けられると共に、作業者が装着または保持するグローブ７０と、ワイヤ６０を巻取ドラム５１に収納するまたは巻取ドラム５１から送出する駆動力を与える駆動モータ８０と、駆動モータ８０の駆動を制御する制御部９０と、を備える。

　このような構成によると、作業者が座面部３０に着座した状態で、作業者が荷物をグローブ７０を用いて保持し、その状態で制御部９０が駆動モータ８０を駆動させる制御を行う（制御ステップに対応）ことで、駆動モータ８０の駆動（駆動ステップに対応）によって荷物を持ち上げる作業をアシストすることができる。したがって、作業者が座面部３０に着座した状態で荷物を持ち上げる負荷を軽減することができる。特に、作業者が腰をかがめた前傾姿勢で荷物を持ち上げる作業において、負荷が軽減されるので、腰等のような体の一部を痛めてしまう虞を低減可能となる。

　また、本実施の形態では、支持部材４０は、座面部３０のうち作業者が座る向きの背面側において基台部２０に取り付けられている支柱部４１と、支柱部４１の先端から分岐していると共に、支柱部４１よりも座面部３０の正面側に延伸している一対のアーム部４３と、を有している。

　このように、支柱部４１は、一対のアーム部４３を支持しているので、その一対のアーム部４３の間の位置に、作業者の頭を位置させることができる。このため、一対のアーム部４３の上下動が容易となるので、支持部材４０は、作業者の荷物の持ち運びの動作に、一層追従させることが可能となる。

　さらに、本実施の形態では、支柱部４１は、複数の長尺部材４４から構成されていて、隣接する長尺部材４４は軸支機構４５で連結されていて、軸支機構４５のうちの少なくとも１つには、隣接する長尺部材４４のうちの一対のアーム部４３側の長尺部材４４ａを基準位置に向けて付勢する付勢機構が設けられている。そして、長尺部材４４ａは、一対のアーム部４３側の端部が基準位置から正面側に向かって回動可能としている。

　このため、長尺部材４４ａは、軸支機構４５を支点として回動することができる。したがって、作業者が腰をかがめた状態（前傾姿勢）を取る場合には、長尺部材４４ａの上端側（Ｚ１側）が前方かつ下側（Ｚ２側）に向かうように長尺部材４４ａおよび一対のアーム部４３を回動させることができる。それにより、一対のアーム部４３から延出する６９の長さを短くすることができるので、必要以上に、ワイヤ６０の長さを長くせずに済む。また、長尺部材４４ａおよび一対のアーム部４３が、作業者の前傾姿勢に追従して前方側に移動させることができるので、荷物を持つ際に、ワイヤ６０は、グローブ７０を垂直方向に近い角度で引っ張ることができる。このため、グローブ７０を斜め方向側に引っ張る場合と比較して、作業者の荷物の持ち上げ動作を違和感なくアシストすることができる。

　また、本実施の形態では、アシストチェア１０は、座面部３０に作業者が座った際の荷重を検出する荷重センサ１００を備え、制御部９０は、荷重センサ１００での作業者の体重の検出結果に応じて、駆動モータ８０の駆動によってワイヤ６０に与える張力を調整している。

　このため、荷重センサ１００で座面部３０に作業者が座った際の体重を検出した場合（検出ステップに対応）、その検出結果に応じて、支持部材４０が前方側に向かうようにアシストチェア１０が倒れないように、駆動モータ８０の駆動によるワイヤ６０の張力を調整することができる。したがって、アシストチェア１０が前方に倒れない状態でありつつも、最大限の張力（アシスト力）をワイヤ６０に及ぼすことが可能となる。

　また、本実施の形態では、ワイヤ６０を巻取ドラム５１から送出する向きの駆動モータ８０の回転方向を正転方向とした場合（駆動ステップに対応）、制御部９０は、ワイヤ６０を引き出す際に、正転方向とは逆の逆転方向に回転させるように駆動モータ８０を駆動させる制御を行う（制御ステップに対応）。また、制御部９０は、ワイヤ６０の引き出し終了後にワイヤ６０を巻取ドラム５１側に向けて戻すと駆動モータ８０の負荷状態から判断した場合に、駆動モータ８０を正転方向に駆動させるように制御している（制御ステップに対応）。

　このため、荷物を持ち上げる前のワイヤ６０を引き出す動作では駆動モータ８０は逆転状態であるが、荷物を持ち上げた後には駆動モータ８０は正転状態となるので、駆動モータ８０に生じる電流の変化から、作業者の荷物の持ち上げを検知することができる。このため、上記の検知をトリガとして、制御部９０は、ワイヤ６０の巻き取り方向に駆動モータ８０を駆動させることができる。したがって、別途の検知手段を用いなくても、作業者の荷物の持ち上げ動作を適切にアシストするように、制御部９０は駆動モータ８０の作動を制御することができる。

＜４．変形例＞
　以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。

　上述の実施の形態では、線状部材として、ワイヤ６０について説明している。しかしながら、線状部材は、ワイヤ６０には限られない。たとえば、チェーンやベルト等の長尺でありながら容易に向きを変える部材も、線状部材に該当する。

　なお、線状部材のベルトとしては、両端が存在するベルトであっても良いが、両端が存在しない環状の無端のベルトであっても良い。線状部材が、無端ベルトの場合には、環状の最下端側の部位を、先端部材に対応させることができ、グローブ７０を省略する構成とすることができる。また、無端ベルトにおいて、環状の最下端側の幅を広くした幅広部を設けるようにしても良い。この幅広部に荷物の下端側を載せたり、または幅広部を荷物に巻き付ける等すれば、作業者が握力を及ぼした状態で荷物を持たずに、荷物に手を添えた状態で駆動モータ８０を駆動させると、荷物を持ち上げることができる。この場合、幅広部は、先端部材に対応する。

　また、上述の実施の形態では、先端部材はグローブ７０としている。しかしながら、先端部材は、グローブ７０には限られない。たとえば、荷物の下側に容易に差し込むことが可能な差込部を有する部材（たとえばＬ字型の金具）を、先端部材としても良い。このような差込部を有する部材を先端部材とする場合、作業者は、握力を及ぼして荷物を保持せずに済む。したがって、作業者の負荷を軽減することができる。

　また、上述の実施の形態では、座面部３０は、図１および図２等に示すように、床面等に対して水平に設けられている。しかしながら、着座部は、床面等に対して水平ではなく傾斜するように設けられていても良い。この場合、作業者が着座せずに、中腰状態または寄りかかる部位として機能させることができる。このため、作業者が、作業内容に応じて座面部３０から即座に離れて移動することができる。

　また、上述の実施の形態におけるアシストチェア１０の設置場所は、いかなる場所であっても良い。たとえば、工場内の荷物の持ち上げが必要な現場や、物流において荷物の持ち上げが必要な現場、ショッピングセンター内で、商品を棚に配置する等の現場が代表例として挙げられる。しかしながら、アシストチェア１０の設置場所は、これらには限られない。たとえば、比較的大きな商品を売るショッピングセンター内で、来客が着座した状態で買い物をするためのカートとして用いても良い。また、アシストチェア１０は、たとえば市場内で荷物を運ぶための簡易的なターレットトラック（通称；ターレ）の機能を備える構成とすることもできる。この場合にも、アシストチェア１０は、作業者が荷物を持ち上げた後に、その荷物を載置する部位（たとえば載置用の荷台やかご等）を備える構成とすることもできる。

　１０…アシストチェア、２０…基台部、２１…フレーム部、２２…フレーム支柱部、２３…フレーム分岐部、２４…キャスター、２５…カバー、３０…座面部、４０…支持部材、４１…支柱部、４２…アーム連結部、４３…アーム部、４４…長尺部材、４４ａ…長尺部材（第１長尺部材に対応）、４５…軸支機構、５０…巻取機構、５１…巻取ドラム、５２…滑車、６０…ワイヤ（線状部材に対応）、７０…グローブ（先端部材に対応）、８０…駆動モータ（駆動手段に対応）、９０…制御部（制御手段に対応）、１００…荷重センサ、１１０…バッテリーユニット

Claims (8)

1. 　作業者が座った状態で荷の昇降を補助する動力制御装置であって、
   　作業者が座る座面部と、
   　前記座面部を支持する基台部と、
   　前記基台部または前記座面部に取り付けられると共に、前記基台部または前記座面部から上方に延伸する支持部材と、
   　前記支持部材の少なくとも一部によって送出および巻き取りがガイドされる線状部材と、
   　前記線状部材を収納する収納部材と、
   　前記線状部材の先端部に取り付けられると共に、作業者が装着または保持する先端部材と、
   　前記線状部材を前記収納部材に収納するまたは該収納部材から送出する駆動力を与える駆動手段と、
   　前記駆動手段の駆動を制御する制御手段と、
   　を備えることを特徴とする動力制御装置。
2. 　請求項１記載の動力制御装置であって、
   　前記支持部材は、
   　前記座面部のうち作業者が座る向きの背面側において前記基台部に取り付けられている支柱部と、
   　前記支柱部の先端から分岐していると共に、前記支柱部よりも前記座面部の正面側に延伸している一対のアーム部と、
   　を有していることを特徴とする動力制御装置。
3. 　請求項２記載の動力制御装置であって、
   　前記支柱部は、複数の長尺部材から構成されていて、隣接する長尺部材は軸支機構で連結されていて、
   　前記軸支機構のうちの少なくとも１つには、隣接する前記長尺部材のうちの前記一対のアーム部側の第１長尺部材を基準位置に向けて付勢する付勢機構が設けられていて、
   　前記第１長尺部材は、前記一対のアーム部側の端部が前記基準位置から前記正面側に向かって回動可能としている、
   　ことを特徴とする動力制御装置。
4. 　請求項１から３のいずれか１項に記載の動力制御装置であって、
   　前記座面部に作業者が座った際の荷重を検出する荷重センサを備え、
   　前記制御手段は、前記荷重センサでの作業者の体重の検出結果に応じて、前記駆動手段の駆動によって前記線状部材に与える張力を調整する、
   　ことを特徴とする動力制御装置。
5. 　請求項１から３のいずれか１項に記載の動力制御装置であって、
   　前記駆動手段は、駆動モータであると共に、
   　前記線状部材を前記収納部材から送出する向きの前記駆動モータの回転方向を正転方向とした場合、前記制御手段は、前記線状部材を引き出す際に、前記正転方向とは逆の逆転方向に回転させるように前記駆動モータを駆動させる制御を行い、
   　前記制御手段は、前記線状部材の引き出し終了後に前記線状部材を前記収納部材側に向けて戻すと前記駆動モータの負荷状態から判断した場合に、前記駆動モータを正転方向に駆動させる、
   　ことを特徴とする動力制御装置。
6. 　作業者が座った状態で荷の昇降を補助する動力制御装置の動力制御方法であって、
   　前記動力制御装置は、
   　作業者が座る座面部と、
   　前記座面部を支持する基台部と、
   　前記基台部または前記座面部に取り付けられると共に、前記基台部または前記座面部から上方に延伸する支持部材と、
   　前記支持部材の少なくとも一部によって送出および巻き取りがガイドされる線状部材と、
   　前記線状部材を収納する収納部材と、
   　前記線状部材の先端部に取り付けられると共に、作業者が装着または保持する先端部材と、
   　前記線状部材に駆動力を与える駆動手段と、
   を備えると共に、
   　前記駆動手段の駆動を制御する制御ステップと、
   　前記制御ステップでの制御に基づいて、前記駆動手段が前記線状部材を前記収納部材に収納するまたは該収納部材から送出する駆動力を与える駆動ステップと、
   　を備えることを特徴とする動力制御方法。
7. 　請求項６記載の動力制御方法であって、
   　前記動力制御装置は、座面部に作業者が座った際の荷重を検出する荷重センサを備えると共に、
   　前記制御ステップに先立って前記荷重センサによって、前記座面部に作業者が座った際の荷重を検出する検出ステップをさらに備え、
   　前記制御ステップにおいては、前記検出ステップにおける作業者の体重の検出結果に応じて、前記駆動手段の駆動によって前記線状部材に与える張力を調整する、
   　ことを特徴とする動力制御方法。
8. 　請求項６または７に記載の動力制御方法であって、
   　前記駆動手段は、駆動モータであり、
   　前記駆動ステップにおいて、前記線状部材を前記収納部材から送出する向きの前記駆動モータの回転方向を正転方向とした場合、前記制御ステップにおいては、前記線状部材を引き出す際に、前記正転方向とは逆の逆転方向に回転させるように前記駆動モータを駆動させる制御を行うと共に、
   　さらに前記制御ステップにおいては、前記線状部材の引き出し終了後に前記線状部材を前記収納部材側に向けて戻すと前記駆動モータの負荷状態から判断した場合に、前記駆動モータを正転方向に駆動させる制御を行う、
   　ことを特徴とする動力制御方法。

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