專利名稱：移乘輔助裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于輔助人們在醫(yī)院或家庭等進(jìn)行的移乘(transfer)作業(yè)的移乘輔 助裝置。
背景技術(shù)：
已知一種在醫(yī)院或家庭，為臥床不起的患者的搬運(yùn)提供護(hù)理的移乘輔助裝置、沐浴用 護(hù)理輔助機(jī)器人(例如，參照日本實(shí)用新型公開公報實(shí)開昭62 — 64525號、閂本專利公報 特公平6 — 9587號)。這些以輔助體力作業(yè)、減輕護(hù)理者的肉體負(fù)擔(dān)為目的而提出。
移乘輔助裝置是一種例如在醫(yī)院或家庭等，用于輔助護(hù)理者將被護(hù)理者移乘至床等作 業(yè)的裝置。移乘輔助裝置，當(dāng)熟練度較低的護(hù)理者進(jìn)行操作時，不能說沒有會進(jìn)行使被護(hù) 理者的身體處于不適的姿勢等，對被護(hù)理者強(qiáng)加負(fù)擔(dān)的操作的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠更簡單地進(jìn)行操作的移乘輔助裝置。 本發(fā)明所涉及的移乘輔助裝置具備用于支撐人的支撐器和操作支撐器的操作部。而 且，基于操作者的操作讓支撐器進(jìn)行動作，通過支撐器將人抱起。該移乘輔助裝置包括讓 支撐器進(jìn)行動作的致動器，和基于操作部的操作控制致動器的控制裝置。控制裝置包括用 于設(shè)定讓支撐器進(jìn)行動作的動作路徑的動作路徑設(shè)定部。并且，控制裝置包括通過驅(qū)動致 動器，使支撐器沿著由動作路徑設(shè)定部設(shè)定的動作路徑動作，來修正基于操作部的操作的 支撐器的動作的操作修正部。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的移乘輔助裝置的使用時的狀況的立體圖。
圖2是表示該移乘輔助裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖3是表示該移乘輔助裝置的電結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖4是表示該移乘輔助裝置的動作控制所涉及的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖5是表示該移乘輔助裝置的動作姿勢路徑的定義的立體圖。 圖6是該移乘輔助裝置的動作控制信息生成部的方框圖。 圖7是表示該移乘輔助裝置中被護(hù)理者與支撐器的相對位置關(guān)系的說明圖。 圖8是表示該移乘輔助裝置在第1動作姿勢路徑上的某點(diǎn)上的虛擬潛在能(virtual potential energies)的說明圖。
圖9是表示該移乘輔助裝置的被護(hù)理者的姿勢與虛擬潛在能的關(guān)系的說明圖。
圖10是表示該移乘輔助裝置在第2動作姿勢路徑上的某點(diǎn)上的虛擬潛在能的說明圖。
圖11是表示該移乘輔助裝置的動作的流程圖。
圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的移乘輔助裝置的立體圖。
圖13是表示該移乘輔助裝置的使用時的狀況的立體圖。
圖14是表示該移乘輔助裝置的控制裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖15是表示該移乘輔助裝置的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖16是表示該移乘輔助裝置的使用時的狀況的俯視圖。
圖17是表示設(shè)定于該移乘輔助裝置的動作路徑的俯視圖。
圖18是表示設(shè)定于該移乘輔助裝置的動作路徑的側(cè)視圖。
圖19是表示設(shè)定于該移乘輔助裝置的虛擬潛在能的俯視圖。
圖20是表示設(shè)定于該移乘輔助裝置的虛擬潛在能的側(cè)視圖。
圖21是表示該實(shí)施方式的移乘輔助裝置中的被護(hù)理者的彎曲角度的側(cè)視圖。
圖22是表示該實(shí)施方式的移乘輔助裝置中的被護(hù)理者的彎曲角度的側(cè)視圖。
圖23是表示在該實(shí)施方式的移乘輔助裝置中的抱起動作中被設(shè)定的動作路徑的側(cè)視
圖。
圖24是表示在該實(shí)施方式的移乘輔助裝置中的抱起動作中被設(shè)定的動作路徑的側(cè)視圖。
圖25 (a)是表示該實(shí)施方式的移乘輔助裝置中的虛擬潛在能的概念的圖，(b)是用 于說明根據(jù)虛擬潛在能算出力F (xl)時的模型(model)的一個例子的圖。
圖26是表示該實(shí)施方式的移乘輔助裝置中的體格信息與被設(shè)定的虛擬潛在能的關(guān)系 的圖。
圖27是表示該實(shí)施方式的移乘輔助裝置中被設(shè)定的 擬潛在能的一個例子的圖。 圖28是表示該實(shí)施方式的移乘輔助裝置中被設(shè)定的虛擬潛在能的一個例子的圖。 圖29是表示該實(shí)施方式的移乘輔助裝置中被設(shè)定的控制裝置中所設(shè)定的模式轉(zhuǎn)移的圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的移乘輔助裝置進(jìn)行說明。并且，以下 的實(shí)施方式只是示例性地對本發(fā)明進(jìn)行說明，本發(fā)明并不局限于如下所述的實(shí)施方式。另 外，在本說明書中，關(guān)于移乘輔助裝置，稱為"前"、"后"、"左"、"右"、"上"、"下"時 以操作移乘輔助裝置的操作者的通常的操作姿勢的前后左右上下的方向?yàn)闇?zhǔn)。在附圖中， 根據(jù)需要，適當(dāng)?shù)匾?Fr"表示前，以表示后，以"L"表示左，以"R"表示右。 另外，各附圖以朝向符號方向觀察為前提，予以圖示。
在本實(shí)施方式中，如圖12所示，移乘輔助裝置200包括支撐器201、操作部202、 致動器(301a、 301b至305a、 305b)、控制裝置310。
支撐器201為支撐人的部件。在本實(shí)施方式中，支撐器201被支撐于輔助該移乘輔助 裝置200的移動的移動體205。
移動體205包括左右一對基座211、 212和連接部213、 214。左右的基座211、 212 包括車輪215、驅(qū)動該車輪215的第1驅(qū)動裝置301a、 301b。在本實(shí)施方式中，作為車 輪215，安裝有能夠全方位移動的車輪。具體而言，作為能夠全方位移動的車輪，車輪215 可采用全向輪(Omni-wheel)與麥卡納姆輪(Mecanum Wheel)。連接部213、 214為連接 左右的基座211、 212的部件，架設(shè)于左右的基座211、 212的前后2處。連接部213、 214具備伸縮自如的機(jī)構(gòu)，根據(jù)左右的基座211、 212的間隔進(jìn)行伸縮。另外，在本實(shí)施 方式中，在左右的基座211、 212的前后2處設(shè)有連接左右的基座211、 212的連接部， 但連接部的個數(shù)并不限于兩個，例如，也可為1個。而且，連接部只要設(shè)置于不會對操作 移乘輔助裝置的操作者的操作造成妨礙的位置即可。在本實(shí)施方式中，連接部213、 214 設(shè)置于移乘輔助裝置200的下部，為操作者可跨過的高度。據(jù)此，提高操作者接近操作位 置的易操作性(accessibility)。
在該移乘輔助裝置200，作為支撐器201具備第1支撐器201a和第2支撐器201b。 在本實(shí)施方式中，第l支撐器201a安裝于左側(cè)的基座211，第2支撐器201b安裝于右側(cè) 的基座212。在本實(shí)施方式中，第l支撐器201a及第2支撐器201b分別包括臂部221a、 221b與手部222a、 222b。臂部221a、 221b的基端分別安裝于左右的基座211、 212。 臂部221a、 221b，從基端側(cè)開始依次包括第1臂部231a、 231b、第1關(guān)節(jié)部232a、 232b、 第2臂部233a、 233b、第2關(guān)節(jié)部234a、 234b。第l臂部231a、 231b包括伸縮自如的滑動機(jī)構(gòu)235a、 235b、驅(qū)動滑動機(jī)構(gòu)235a、 235b的第2驅(qū)動裝置302a、 302b。在本實(shí)施方式中，通過伸長滑動機(jī)構(gòu)235a、 235b， 第1臂部231a、 231b的長度變長。而且，通過縮短滑動機(jī)構(gòu)235a、 235b,第1臂部231a、 231b的長度變短。在本實(shí)施方式中，移乘輔助裝置200能夠通過調(diào)整第1臂部231a、231b 的長度，來調(diào)整第1支撐器201a和第2支撐器201b的高度。
第1關(guān)節(jié)部232a、 232b為彎曲自如地連接第1臂部231a、 231b和第2臂部233a、 233b的部件。在第1關(guān)節(jié)部232a、 232b安裝有第3驅(qū)動裝置303a、 303b。第3驅(qū)動裝 置303a、 303b驅(qū)動該第1關(guān)節(jié)部232a、 232b，改變第1臂部231a、 231b和第2臂部 233a、 233b的彎曲角。
在第2臂部233a、 233b的前端，介由第2關(guān)節(jié)部234a、 234b，安裝有手部222a、 222b。第2關(guān)節(jié)部234a、 234b繞第2臂部233a、 233b的長度方向上的軸轉(zhuǎn)動自如地連 接手部222a、 222b。該第2關(guān)節(jié)部234a、 234b安裝有第4驅(qū)動裝置304a、 304b。第4 驅(qū)動裝置304a、 304b驅(qū)動該第2關(guān)節(jié)部234a、 234b，相對于第2臂部233a、 233b，繞 第2臂部233a、 233b的長度方向上的軸改變手部222a、 222b的轉(zhuǎn)動角。
如圖13所示，手部222a、 222b為支撐人(被護(hù)理者402)的部位。在本實(shí)施方式 中，移乘輔助裝置200在手部222a、 222b設(shè)有護(hù)理者401 (操作者)操作該支撐器201 的操作部202。本實(shí)施方式中，在移乘輔助裝置200，作為操作部202具備在左右手部222a、 222b分別設(shè)置的操作桿202a、 202b。在本實(shí)施方式，操作桿202a、 202b中安裝有6軸 力傳感器(six-axis force sensors),能夠在平移(translation)及轉(zhuǎn)動的6個軸的方向上檢測 輸入至操作桿202a、 202b的操作力。輸入至操作桿202a、 202b的操作輸入的信息，如 圖14所示，被發(fā)送至控制裝置310。
該移乘輔助裝置200如圖13所示，護(hù)理者401(操作者)進(jìn)入左右的第1支撐器201a 與第2支撐器201b之間，操作左右的操作桿202a、 202b。護(hù)理者401能夠操作操作桿 202a、 202b，移動移乘輔助裝置200，且能夠操作第1支撐器201a和第2支撐器201b。
在本實(shí)施方式，手部222a、 222b呈扁平的形狀，搬送帶241a、 241b從手部222a、 222b的前端至其上面(即接近上表面的那一側(cè))是露出的。手部222a、 222b包括驅(qū)動搬送 帶241a、 241b的第5驅(qū)動裝置305a、 305b。并且，在本實(shí)施方式中，手部222a、 222b 包括檢測該手部222a、 222b是否支撐著人的檢測傳感器365。在本實(shí)施方式中，作為該 檢測傳感器365，如圖12所示，包括接近傳感器366與壓力傳感器367。接近傳感器366 設(shè)置于手部222a、 222b的基端部，且檢測部對著前端一側(cè)。另外，壓力傳感器367，在手部222a、 222b的上面分散地設(shè)置有多個壓力傳感器367。
據(jù)此，手部222a、 222b當(dāng)支撐著人(被護(hù)理者402)時，通過接近傳感器366或壓 力傳感器367,能夠檢測支撐著人的狀態(tài)。接近傳感器366主要檢測被護(hù)理者402是否被 載置至手部222a、 222b的基端部。另外，分散地設(shè)置于手部222a、 222b的上面的多個 壓力傳感器367檢測手部222a、 222b的上面是否以均等的力支撐著被護(hù)理者402。在本 實(shí)施方式中，能夠通過該接近傳感器366或壓力傳感器367，檢測手部222a、 222b的上 面是否適當(dāng)?shù)刂沃蛔o(hù)理者402。作為檢測傳感器365的接近傳感器366和壓力傳感器 367的檢測信息，如圖14所示，被發(fā)送至控制裝置310。
該移乘輔助裝置200為基于護(hù)理者401的操作，讓支撐器201進(jìn)行動作，通過支撐 器201抱起被護(hù)理者402的裝置。具體而言，在本實(shí)施方式中，移乘輔助裝置200，例如 圖13所示，用第1支撐器201a和第2支撐器201b中的其中一支撐器201b支撐被護(hù)理 者402的上半身，用另一支撐器201a支撐被護(hù)理者402的下半身。
該移乘輔助裝置200如圖12所示，包括致動器(301a、 301b至305a、 305b)、控 制裝置310。致動器(301a、 301b至305a、 305b)讓移乘輔助裝置200及支撐器201 進(jìn)行動作。在本實(shí)施方式中，移乘輔助裝置200具備上述第l驅(qū)動裝置301a、 301b至第 5驅(qū)動裝置305a、 305b來作為致動器。第1驅(qū)動裝置301a、 301b至第5驅(qū)動裝置305a、 305b分別由可通過控制裝置310進(jìn)行控制的電動機(jī)構(gòu)成。
該移乘輔助裝置200如圖13所示，各驅(qū)動裝置(致動器301a、 301b至305a、 305b) 對該護(hù)理者401的操作輔助力。據(jù)此，護(hù)理者401能夠容易地移動移乘輔助裝置200，或 操作第1支撐器201a和第2支撐器201b。另外，抱起被護(hù)理者402時也由各驅(qū)動裝置 輔助力，因此，能夠容易地抱起被護(hù)理者402。另外，在本實(shí)施方式中，通過控制裝置310， 護(hù)理者401的操作被修正。
下面對控制裝置310進(jìn)行說明。
控制裝置310如圖14所示，基于操作部202的操作，控制致動器(301a、 301b至 305a、 305b)。在本實(shí)施方式中，控制裝置310包括動作路徑設(shè)定部311、操作修正部312、 虛擬潛在能設(shè)定部(virtual potential energy portion)313。并且，在本實(shí)施方式中，控制 裝置310包括體格信息存儲部321、身體信息存儲部322、允許彎曲角度設(shè)定部323、彎 曲角度算出部324、修正解除部325、動作路徑修正部326、髖關(guān)節(jié)確定部327、姿勢信 息存儲部328等的存儲部、運(yùn)算處理部。另外，為了取得各種信息，控制裝置310包括第 l檢測部361、第2檢測部362、壓力傳感器363、臀部檢測部364、檢測傳感器365。動作路徑設(shè)定部311設(shè)定讓支撐器201進(jìn)行動作的動作路徑。所述動作路徑按預(yù)先存 儲于控制裝置310的程序而被設(shè)定。操作修正部312通過驅(qū)動致動器(301a、301b至305a、 305b)，使支撐器201沿著由動作路徑設(shè)定部311設(shè)定的動作路徑動作，從而修正基于操 作部202的操作的支撐器201的動作。另外，關(guān)于上述控制裝置的存儲部與運(yùn)算處理、以 及各種傳感器，在后面詳述。
本實(shí)施方式中的移乘輔助裝置200如圖15所示，可用作輔助躺臥在床410 (載置裝 置)上的被護(hù)理者402的移乘作業(yè)的裝置。此外，此處人能躺臥的物在廣義上稱為"載置 裝置"。"載置裝置"包含本實(shí)施方式中例示的床、帶腳輪的床，而且能夠變形為可供人躺 臥的形態(tài)的護(hù)理用輪椅，在此處也包含在"載置裝置"中。
在本實(shí)施方式中，移乘輔助裝置200如圖15所示，包括檢測床410與支撐器201之 間的距離的第l檢測部361。該第1檢測部361，例如，可采用公知的測距傳感器，檢測 床410與支撐器201之間的距離。在第1檢測部361檢測到的信息如圖14所示，被發(fā)送 至控制裝置310。
而且，移乘輔助裝置200，如圖15所示，包括檢測床410的載置面411 (床面)的 第2檢測部362。在此，"載置面"是指人躺臥于床410上的面。第2檢測部362可采用 檢測床410的載置面411的各種檢測裝置。
在本實(shí)施方式中，作為該第2檢測部362，支撐器201的手部222a、 222b的下面(即 接近下表面的那一側(cè))上安裝有壓力傳感器、接近開關(guān)等。而且，當(dāng)?shù)?檢測部362檢測 到手部222a、 222b的下面已到達(dá)載置面411時，控制裝置310就將該檢測時的高度作為 載置面411的高度而存儲。此時，可預(yù)先通過手動使上述的支撐器201的手部222a、 222b 抵接于載置面411，將載置面411的高度存儲至控制裝置310。此外，第2檢測部362并 不限于所述結(jié)構(gòu)。第2檢測部362，例如，也可以通過測距傳感器檢測床410的載置面411 (床面)的高度。另外，也可以通過對從安裝于移乘輔助裝置200上的照相機(jī)取得的圖像 進(jìn)行圖像處理，檢測床410的載置面411 (床面)的高度。
另外，在本實(shí)施方式中，支撐器201如圖15所示，第l支撐器201a和第2支撐器 201b的手部222a、 222b的背面(undersides)上分別安裝有壓力傳感器363。該壓力傳感 器363能夠檢測支撐器201 (手部222a、 222b的背面)與床410 (載置裝置)的接觸壓 力。在壓力傳感器363檢測到的信息被發(fā)送至控制裝置310。
該移乘輔助裝置200依次進(jìn)行如下工序?qū)⑻膳P于床410上的被護(hù)理者402載至支
撐器201 (手部222a、 222b)上的第1工序、抱起躺臥于床410上的被護(hù)理者的第2工序、在抱起被護(hù)理者402的狀態(tài)下將其移動的第3工序、放下被護(hù)理者402的第4工序、 拔出支撐器201 (手部222a、 222b)的第5工序。
首先，對將躺臥于床410上的被護(hù)理者402載至支撐器201 (手部222a、 222b)的 第l工序進(jìn)行說明。
控制裝置310，在進(jìn)行將躺臥于床410上的被護(hù)理者402載至支撐器201(手部222a、 222b)的該第l工序中，設(shè)定支撐器201的動作路徑。
在本實(shí)施方式中，控制裝置310如圖14所示，包括體格信息存儲部321。體格信息 存儲部321存儲與被護(hù)理者402的體格有關(guān)的體格信息。作為存儲于體格信息存儲部321 的體格信息，包括身高信息、體重信息。在本實(shí)施方式中，動作路徑設(shè)定部311基于存儲 于體格信息存儲部321的體格信息，根據(jù)被護(hù)理者402的體格設(shè)定讓支撐器201動作的 動作路徑。
并且，在本實(shí)施方式中，控制裝置310包括身體信息存儲部322。存儲于該身體信息 存儲部322的身體信息包括與身體的異常部位有關(guān)的信息。所述身體的異常部位，例如， 為褥瘡部位、因受傷等身體損傷的部位，具體而言，為不能用支撐器201支撐的部位。在 本實(shí)施方式中，該異常部位預(yù)先按每個被護(hù)理者存儲于身體信息存儲部322。并且，在本實(shí)施方式中，移乘輔助裝置200包括檢測人的臀部403的位置的臀部檢測 部364。該"臀部"包括髖關(guān)節(jié)。臀部檢測部364，例如，可基于用安裝于移乘輔助裝置 200的照相機(jī)拍攝到的圖像，通過規(guī)定的程序檢測人的臀部403。另外，也可以通過規(guī)定 的程序，從存儲于體格信息存儲部321的身高信息、以及預(yù)先獲得的有關(guān)人的標(biāo)準(zhǔn)體格的 數(shù)據(jù)，檢測人的臀部403 (此時，推測人的臀部位置)。
在第1工序中，將支撐器201 (手部222a、 222b)插入躺臥于床410上的被護(hù)理者 的下方。在本實(shí)施方式中，移乘輔助裝置200，其動作路徑設(shè)定部311首先針對躺臥于床 410上的被護(hù)理者，確定插入支撐器201 (手部222a、 222b)的位置。接著，移乘輔助 裝置200設(shè)定使支撐器201從當(dāng)前位置移向被護(hù)理者的最佳動作路徑。并且，針對操作者 (護(hù)理者)的操作，操作修正部312通過驅(qū)動致動器(301a、 301b至305a、 305b)，使 支撐器201沿著由動作路徑設(shè)定部311設(shè)定的動作路徑動作，從而修正基于操作部202 的操作的支撐器201的動作。
具體而言，動作路徑設(shè)定部311首先針對躺臥于床410上的被護(hù)理者，確定插入支撐
器201 (手部222a、 222b)的位置。在本實(shí)施方式中，不能用支撐器201支撐的部位作
為身體信息存儲于該身體信息存儲部322中。例如，存儲有褥瘡部位、因受傷等而身體損傷的部位。因此，當(dāng)確定插入支撐器201 (手部222a、 222b)的位置時，讓插入支撐器 201 (手部222a、 222b)的位置錯開存儲于該身體信息存儲部322的部位而確定插入支 撐器201 (手部222a、 222b)的位置即可。
該移乘輔助裝置200，例如，如圖13所示，第l支撐器201a和第2支撐器201b中 的其中一支撐器201b支撐臀部403位置以上的上半身一側(cè)，另一支撐器201a支撐臀部 403位置以下的下半身一側(cè)。在本實(shí)施方式中，例如，用其中之一支撐器201b支撐被護(hù) 理者402的背部的肩胛骨附近部位，用另一支撐器201a支撐膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)(backs of the knees)附近部位即可。
在本實(shí)施方式中，存儲于體格信息存儲部321的體格信息包括與身高有關(guān)的信息(身 高信息)。而且，動作路徑設(shè)定部311基于存儲于體格信息存儲部321的身高信息，設(shè)定 將第1支撐器201a和第2支撐器201b插入至被護(hù)理者402時的兩個支撐器201a、201b 的間隔。
具體而言，在本實(shí)施方式中，控制裝置310包括以身高為基準(zhǔn)，預(yù)先規(guī)定了第l支撐 器201a和第2支撐器201b的最佳間隔的第1數(shù)據(jù)庫351?？刂蒲b置310基于該第1數(shù) 據(jù)庫351及存儲于體格信息存儲部321的身高信息，設(shè)定第1支撐器201a和第2支撐器 201b的間隔。例如，如圖26所示，與身高較高的被護(hù)理者402a相比，對于身高較低的 被護(hù)理者402b，當(dāng)插入至被護(hù)理者402時，設(shè)定于兩個支撐器201a、 201b的動作路徑 rla、 rlb的間隔變窄。
另夕卜，在本實(shí)施方式中，如圖16所示，將第l支撐器201a和第2支撐器201b的間 隔設(shè)定為，第1支撐器201a和第2支撐器201b中的其中之一支撐器201插入至被護(hù)理 者402的背部的肩胛骨附近部位，另一支撐器201插入至被護(hù)理者402的膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)附 近部位。
在本實(shí)施方式中，移乘輔助裝置200通過臀部檢測部364檢測被護(hù)理者402的臀部 403的位置。動作路徑設(shè)定部311如圖17所示，基于在臀部檢測部364檢測到的臀部403 的位置，分別設(shè)定第1支撐器201a和第2支撐器201b的動作路徑。在本實(shí)施方式中， 動作路徑設(shè)定部311基于在臀部檢測部364檢測到的臀部403的位置，確定被護(hù)理者402 的背部的肩胛骨的位置與膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)的位置。而且，動作路徑設(shè)定部311基于該確定的位 置，分別設(shè)定第1支撐器201a和第2支撐器201b的動作路徑rl。據(jù)此，第1支撐器201a 和第2支撐器201b的動作路徑rl分別被設(shè)定成第1支撐器201a和第2支撐器201b中 的其中之一支撐器201插入至被護(hù)理者402的背部的肩胛骨附近部位，另一支撐器201插入至被護(hù)理者402的膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)附近部位。
并且，在本實(shí)施方式中，身體信息存儲部322中存儲有與身體的異常部位有關(guān)的信息。 例如，在該身體信息存儲部322中，當(dāng)被護(hù)理者402的背部的肩胛骨附近部位或膝關(guān)節(jié)內(nèi) 側(cè)附近部位作為不能用支撐器201支撐的部位而被存儲時，排除該部位而設(shè)定將第1支撐 器201a和第2支撐器201b插入至被護(hù)理者402的位置。在本實(shí)施方式中，控制裝置310 如圖14所示，包括進(jìn)行該設(shè)定的第1設(shè)定部341。第1設(shè)定部341,例如，護(hù)理者401 考慮被護(hù)理者402的該情況，設(shè)定用第1支撐器201a和第2支撐器201b支撐被護(hù)理者 402的位置。因此，用第l支撐器201a和第2支撐器201b支撐被護(hù)理者402的位置， 可根據(jù)被護(hù)理者402的各種情況等靈活地變更。
另外，在本實(shí)施方式中，控制裝置310如圖14所示，包括檢査能否用第1支撐器201a 和第2支撐器201b安全地支撐被護(hù)理者402的檢查部342。在本實(shí)施方式中，該檢查部 342基于存儲于該體格信息存儲部321的信息，將用第1支撐器201a和第2支撐器201b 支撐的被護(hù)理者402模式化為物理模型。而且，基于該物理模型，按照規(guī)定的程序確認(rèn)用 第l支撐器201a和第2支撐器201b能否以穩(wěn)定的狀態(tài)支撐被護(hù)理者402。據(jù)此，例如， 即使護(hù)理者401通過第1設(shè)定部341變更了用第1支撐器201a和第2支撐器201b支撐 被護(hù)理者402的位置，仍可確保其安全性。
如此，在本實(shí)施方式中，能夠通過第l設(shè)定部341設(shè)定將第l支撐器201a和第2支 撐器201b插入至被護(hù)理者402的位置。而且，當(dāng)通過第1設(shè)定部341設(shè)定有將第1支撐 器201a和第2支撐器201b插入至被護(hù)理者402的位置時，控制裝置310將第1支撐器 201a和第2支撐器201b的動作路徑設(shè)定成第1支撐器201a和第2支撐器201b被引導(dǎo) 至該位置。
動作路徑為從第1支撐器201a及第2支撐器201b的當(dāng)前位置至各自的插入位置的 動作路徑，控制裝置301將各支撐器201a、 201b的動作路徑設(shè)定成，分別順利地從當(dāng)前 位置插入至被護(hù)理者402的背部的肩胛骨附近部位和被護(hù)理者402的膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)附近部 位。另外，在本實(shí)施方式中，如圖17所示，動作路徑rl被設(shè)定成，使第l支撐器201a 和第2支撐器201b大致同時地到達(dá)被護(hù)理者402的附近。因此，在本實(shí)施方式中，移乘 輔助裝置200首先移至適合插入支撐器201的位置。而且，將動作路徑rl設(shè)定成，從該 位置將第1支撐器201a和第2支撐器201b朝向被護(hù)理者402，并接近被護(hù)理者402。
在本實(shí)施方式中，如圖17所示，相對于被護(hù)理者402所躺臥的床410，將移乘輔助 裝置200移至第1支撐器201a和第2支撐器201b正對著床410的床沿側(cè)(lateral side ofthebed)的第1位置P1。并且，移乘輔助裝置200具有地圖信息，掌握著自身的位置及床 410的位置。因此，移乘輔助裝置200能夠自動地移動至第1位置Pl。接著，從該第1 位置Pl朝向第1支撐器201a和第2支撐器201b插入至被護(hù)理者402的位置，設(shè)定動作 路徑rl。此時，讓第1支撐器201a和第2支撐器201b進(jìn)行動作的動作路徑rl被設(shè)定成， 其中之一支撐器201插入至被護(hù)理者402的背部的肩胛骨附近部位，另一支撐器201插 入至被護(hù)理者402的膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)部位。而且，在本實(shí)施方式中，第l支撐器201a和第2 支撐器201b的間隔被設(shè)定成為平滑的路徑，可使隨著其分別接近被護(hù)理者402而逐漸成 為插入至被護(hù)理者402時的規(guī)定間隔。
在本實(shí)施方式中，移乘輔助裝置200如圖15所示，包括檢測該移乘輔助裝置200和 床410之間的距離的第1檢測部361、檢測床410的載置面411的第2檢測部362?？刂?裝置310的動作路徑設(shè)定部311，基于通過第1檢測部361檢測到的移乘輔助裝置200 和床410之間的距離、和通過第2檢測部362檢測到的床410的載置面411，如圖18所 示，將支撐器(201a、 201b)的動作路徑rl設(shè)定成，隨著移乘輔助裝置200和床410之 間的距離變近，支撐器(201a、 201b)逐漸接近床410的載置面411的高度。
在本實(shí)施方式中，如圖18所示，被設(shè)定的平滑的路徑為，當(dāng)支撐器(201a、 201b) 接近被護(hù)理者402躺臥的床410時，在距離床410還沒有達(dá)到指定距離(本實(shí)施方式中 為50cm)為止，支撐器(201a、 201b)的高度略高于載置面411的高度(本實(shí)施方式中 為與載置面411相距5cm)。通過沿著所述路徑rl讓支撐器(201a、 201b)進(jìn)行動作， 能夠防止支撐器(201a、 201b)在被護(hù)理者402的跟前急劇下降的動作。據(jù)此，能夠防 止支撐器(201a、 201b)在被護(hù)理者402的跟前急劇下降，減輕被護(hù)理者402可感覺到 的不安感。
下面對操作的修正進(jìn)行說明。
在本實(shí)施方式中，控制裝置310包括操作修正部312。操作修正部312通過驅(qū)動致動 器(301a、 301b至305a、 305b)，使支撐器201沿著由動作路徑設(shè)定部311設(shè)定的動作 路徑rl動作，來修正基于操作部202的操作的支撐器201的動作。
在本實(shí)施方式中，通過動作路徑設(shè)定部311將第1支撐器201a和第2支撐器201b 的動作路徑分別設(shè)定成，其中之一支撐器201插入至被護(hù)理者402的背部的肩胛骨附近部 位，另一支撐器201插入至被護(hù)理者402的膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)附近部位。該移乘輔助裝置200 如圖13所示，由護(hù)理者401進(jìn)行操作。此時，如圖17及圖18所示，修正由護(hù)理者401 進(jìn)行的操作，從而使支撐器201沿著由動作路徑設(shè)定部311設(shè)定的動作路徑rl動作。艮卩，控制裝置310適當(dāng)?shù)仳?qū)動致動器(301a、 301b至305a、 305b)，修正由護(hù)理者401進(jìn)行 的操作。在本實(shí)施方式中，控制裝置310修正由護(hù)理者401進(jìn)行的操作，從而避免因護(hù)理 者401的操作，第1支撐器201a及第2支撐器201b大幅度地偏離由動作路徑設(shè)定部311 設(shè)定的動作路徑。
為了實(shí)現(xiàn)所述修正，在本實(shí)施方式中，控制裝置310包括虛擬潛在能設(shè)定部313。虛 擬潛在能設(shè)定部313設(shè)定對施加于支撐器201的力的大小加以規(guī)定的虛擬潛在能。在本實(shí) 施方式中，虛擬潛在能，以在動作路徑設(shè)定部311設(shè)定的動作路徑rl為基準(zhǔn)，隨著支撐 器201偏離該動作路徑rl，決定施加于支撐器201的力的大小，以便使支撐器201接近 動作路徑rl。換言之，施加于支撐器201的力的大小與從動作路徑rl至支撐器201的距 離相對應(yīng)。
在本實(shí)施方式中，如圖19及圖20所示，動作路徑設(shè)定部311中分別設(shè)定有針對第1 支撐器201a的動作的動作路徑rla、針對第2支撐器201b的動作的動作路徑rlb。而且， 分別針對該動作路徑rla、 rlb，設(shè)定虛擬潛在能Ea、 Eb。
操作修正部312基于在虛擬潛在能設(shè)定部313設(shè)定的虛擬潛在能Ea、 Eb，驅(qū)動致動 器(301a、 301b至305a、 305b)，向支撐器201施加力，從而使支撐器201接近動作路 徑rl。據(jù)此，修正基于操作桿202a、 202b的操作的支撐器201a、 201b的動作。
在本實(shí)施方式中，作為虛擬潛在能Ea、 Eb，例如，如圖25 (a)所示，設(shè)定有虛擬 的能量場(eiiergy field)。即，在圖25 (a)中，橫軸表示相當(dāng)于偏離動作路徑rl的偏離 量的位移量x，縱軸表示能量(energy)E。對于圖25 (a)中例示的虛擬潛在能Ea (Eb)， 當(dāng)支撐器201a位于動作路徑rl的狀態(tài)下，由于支撐器201a的位移量x成為0，因此， 施加于支撐器201a的力成為0。另一方面，當(dāng)支撐器201a位移至該圖中的xl位置時， 設(shè)定E(xl)的虛擬潛在能。虛擬潛在能被設(shè)定為隨著自動作路徑rl的位移量x增大而逐漸 增大。此時，根據(jù)E (xl)的虛擬潛在能，求出施加于支撐器201a的力F(xl)。在本實(shí)施 方式中，與圖25 (a)中例示的虛擬潛在能Ea (Eb)在xl位置的能量狀態(tài)相對應(yīng)的方向 及大小的力F(xl)被算出。因此，隨著支撐器201a從動作路徑rl大幅度位移，將支撐器 201a拉回至動作路徑rl的力變大。該力F(xl)的算出，例如，如圖25 (b)所示，可采 用表示彈簧-質(zhì)量-阻尼系統(tǒng)(spring-mass-damper system)的虛擬模型的以下式(1)而算 出。而且，控制裝置310向支撐器201施加該算出的力F(xl)。
F(Xl)二M殳l + D女l + KX 1 ……(1)其中，M:表面上(apparent)的慣性項(xiàng)
D:表面上的粘性項(xiàng)
K:表面上的剛性項(xiàng)
3il: Xl的2次微分(加速度)
il: Xl的l次微分(速度)
在本實(shí)施方式中，如圖19及圖20所示，虛擬潛在能Ea、 Eb被設(shè)定為，隨著移乘輔 助裝置200接近床410，允許支撐器201a、 201b相對于支撐器201a、 201b的動作路徑 rla、 rlb移動的位移幅度變小。并且，虛擬潛在能設(shè)定部313基于在第1檢測部361檢 測到的移乘輔助裝置200與床410的距離，如上設(shè)定虛擬潛在能Ea、 Eb。另夕卜，在圖19 及圖20中，為了方便起見，將根據(jù)在虛擬潛在能設(shè)定部313設(shè)定的虛擬潛在能，允許操 作第1支撐器201a和第2支撐器201b的幅度作為表示虛擬潛在能的線Ea、 Eb而示出。
艮P，在本實(shí)施方式中，如圖19及圖20所示，在虛擬潛在能設(shè)定部313設(shè)定的虛擬潛 在能Ea、 Eb隨著移乘輔助裝置200與床410的距離變近而幅度變小。g卩，虛擬潛在能 Ea、 Eb被設(shè)定為，隨著移乘輔助裝置200接近床410，允許操作第1支撐器201a和第2 支撐器201b的幅度變小。因此，隨著移乘輔助裝置200接近床401，支撐器201被操作 修正為接近動作路徑rla、 rlb。
在本實(shí)施方式中，在支撐器201遠(yuǎn)離床410的狀態(tài)下，虛擬潛在能Ea、 Eb的幅度大， 護(hù)理者401能操作支撐器201的自由度大。與此相反，隨著支撐器201接近床410，虛擬 潛在能Ea、 Eb的幅度變小，護(hù)理者401能操作支撐器201的自由度逐漸變小。據(jù)此，在 支撐器201將要到達(dá)被護(hù)理者402之前，第1支撐器201a和第2支撐器201b被操作為 大致位于動作路徑rla、 rlb。
而且，也可以讓控制裝置310具有報警功能。即，由于利用操作修正部修正基于操作 桿202a、 202b的操作，支撐器201a、 201b的動作有可能會與基于操作桿202a、 202b 的操作不一致，因此，在顯示部顯示能讓知道該情況，或發(fā)出聲音通知也可以。
而且，在本實(shí)施方式中，控制裝置310包括存儲被護(hù)理者402的體格信息的體格信息 存儲部321。虛擬潛在能設(shè)定部313基于存儲于體格信息存儲部321的體格信息，設(shè)定與 人的體格相對應(yīng)的虛擬潛在能。例如，如圖26所示，相對于支撐器201a、 201b的動作 路徑rla、 rlb，允許操作支撐器201a、 201b的位移幅度xa、 xb,與身高較高的被護(hù)理 者402a的情況相比，身高較低的被護(hù)理者402b情況變小。另外，在本實(shí)施方式中，控制裝置310，當(dāng)操作部202中沒有用于操作支撐器201的 操作輸入時，執(zhí)行維持支撐器201的位置的控制。g卩，在本實(shí)施方式中，如圖14所示， 當(dāng)沒有來自操作桿202a、 202b的操作輸入的信號時，控制裝置310按預(yù)先設(shè)定的程序， 進(jìn)行維持支撐器201的位置的處理。作為維持支撐器201的位置的處理，在本實(shí)施方式中， 當(dāng)沒有來自操作桿202a、 202b的操作輸入的信號時，通過致動器(30la、 301b至305a、 305b)向支撐器201施加力，以維持支撐器201的位置。據(jù)此，當(dāng)沒有來自操作桿202a、 202b的操作輸入的信號時，維持支撐器201的位置。另外，作為維持支撐器的位置的處 理，也可以啟動鎖定支撐器201的位置的鎖定機(jī)構(gòu)(例如，設(shè)于各機(jī)構(gòu)的制動器)。據(jù)此， 當(dāng)護(hù)理者401突然放開操作桿202a、 202b時支撐器201停止，因此，支撐器201不會進(jìn) 行無法預(yù)測的動作。
另外，在本實(shí)施方式中，控制裝置310如圖14所示，包括解除操作修正部312的功 能的修正解除部325。修正解除部325為護(hù)理者401 (操作者)適當(dāng)?shù)亟獬僮餍拚?12 的功能的控制處理部。在本實(shí)施方式中，修正解除部325如圖14所示，通過按下解除按 鈕371,護(hù)理者401 (操作者)能夠適當(dāng)?shù)亟獬僮餍拚?12的功能。所述解除按鈕371 設(shè)于操作桿202a、 202b的附近即可。若按下該解除按鈕371，控制裝置310中修正解除 部325啟動，操作修正部312的功能被解除。因此，基于上述虛擬潛在能Ea、 Eb (參照 圖19及圖20)的致動器(301a、 301b至305a、 305b)的力被解除。據(jù)此，支撐器201 擺脫虛擬潛在能Ea、 Eb的約束，護(hù)理者401 (操作者)能夠自由地操作支撐器201。
所涉及的修正解除部325，例如，當(dāng)該護(hù)理者401無法通過操作修正部312的功能適 當(dāng)操作支撐器201時，能適當(dāng)?shù)亟獬僮餍拚?12的功能。如此，就該移乘輔助裝置 200，熟練操作該裝置的護(hù)理者401也能自由地操作支撐器201。
另外，在本實(shí)施方式中，控制裝置310如圖14所示，包括修正在動作路徑設(shè)定部311 設(shè)定的動作路徑rla、 rlb (參照圖19至圖20)的動作路徑修正部326。動作路徑修正部 326，例如為使護(hù)理者401 (操作者)可適宜地設(shè)定適當(dāng)?shù)膭幼髀窂降目刂铺幚聿?。在?實(shí)施方式中，動作路徑修正部326包括護(hù)理者401為了修正由動作路徑設(shè)定部311設(shè)定的 動作路徑而手動設(shè)定動作路徑的手動設(shè)定部372。通過所涉及的動作路徑修正部326，例 如，當(dāng)熟練操作該移乘輔助裝置200的護(hù)理者401進(jìn)行操作時，若該護(hù)理者401想要適 當(dāng)?shù)匦拚谝瞥溯o助裝置200中自動地被設(shè)定的動作路徑，則允許進(jìn)行該修正。據(jù)此，護(hù) 理者401能自由地設(shè)定支撐器201的動作路徑。
而且，操作修正部312，當(dāng)通過動作路徑修正部326動作路徑rla、 rlb被修正了時，修正支撐器201的動作，以使支撐器201沿著修正后的動作路徑動作。即，操作修正部 312驅(qū)動致動器(301a、 301b至305a、 305b)，修正基于操作部202的操作的支撐器201 的動作，從而使支撐器201沿著由動作路徑修正部326修正了的動作路徑動作。根據(jù)該移 乘輔助裝置200,操作修正部312修正基于操作桿202a、 202b的操作的支撐器201的動 作，從而使支撐器201沿著護(hù)理者401所設(shè)定的動作路徑動作。據(jù)此，就移乘輔助裝置 200，護(hù)理者401可按自己的意圖操作。例如，當(dāng)在控制裝置310所設(shè)定的動作路徑發(fā)現(xiàn) 會阻礙移乘輔助裝置200的動作的阻礙物等時，操作者(護(hù)理者401)能夠適當(dāng)?shù)匦拚?制裝置310所設(shè)定的動作路徑。
下面，對該移乘輔助裝置200的動作及功能進(jìn)行說明。
該移乘輔助裝置200如圖17、圖18所示，通過控制裝置310 (動作路徑設(shè)定部311) 設(shè)定支撐器(201a、 201b)的動作路徑rl。而且，控制裝置310 (操作修正部312)驅(qū) 動致動器301a、 301b至305a、 305b，從而使支撐器201沿著該動作路徑rl動作。由此， 移乘輔助裝置200邊修正基于操作部202的操作的支撐器201a、 201b的動作，邊接近床 410。
接著，支撐器201被插入床410與被護(hù)理者402之間。在本實(shí)施方式中，移乘輔助 裝置200的支撐器201設(shè)有壓力傳感器363。壓力傳感器363檢測被護(hù)理者402所躺臥 的床410的載置面411與支撐器201之間的接觸壓力。而且，操作修正部312修正支撐 器201的動作，以使該檢測到的接觸壓力不高于控制裝置310中預(yù)先設(shè)定的接觸壓力。據(jù) 此，當(dāng)將支撐器201插入床410與被護(hù)理者402之間時，支撐器201不會過度按壓床。 另外，在控制裝置310，為進(jìn)行所涉及的動作修正，也可以預(yù)先存儲規(guī)定的接觸壓力。另 外，還可設(shè)置讓操作者預(yù)先設(shè)定所述接觸壓力的設(shè)定部。
在本實(shí)施方式中，移乘輔助裝置200將被護(hù)理者402載至支撐器201前端的手部 222eu 222b。
在本實(shí)施方式中，手部222a、 222b具有平坦的形狀，搬送帶241a、 241b露出于從 前端至上面的部分。手部222a、 222b包括驅(qū)動搬送帶241a、 241b的第5驅(qū)動裝置305a、 305b。因此，通過將手部222a、 222b的前端插入至被護(hù)理者402，并驅(qū)動搬送帶241a、 241b，能夠簡單地將被護(hù)理者402載至手部222a、 222b上。
在本實(shí)施方式中，當(dāng)將手部222a、 222b插入被護(hù)理者402與床410之間時，控制裝
置310與該插入動作同步，讓搬送帶241a、 241b反轉(zhuǎn)動作。據(jù)此，可順利地將支撐器201
插入床410與被護(hù)理者402之間。而且，據(jù)此，當(dāng)將手部222a、 222b插入被護(hù)理者402與床410之間時，能夠使手部222a、 222b與被護(hù)理者402這兩者的接觸面的相對速度保 持為0。據(jù)此，當(dāng)將手部222a、 222b插入被護(hù)理者402與床410之間時，手部222a、 222b與被護(hù)理者402幾乎不會發(fā)生摩擦，可減輕被護(hù)理者402的負(fù)擔(dān)。
并且，在本實(shí)施方式中，控制裝置310如上所述，當(dāng)將手部222a、 222b插入被護(hù)理 者402與床410之間時，通過對應(yīng)于虛擬潛在能而作用的力，強(qiáng)有力地約束手部222a、 222b的操作，從而使手部222a、 222b相對于被護(hù)理者402筆直地插入而不讓手部222a、 222b在上下方向、左右方向上移動或傾斜。據(jù)此，使手部222a、 222b相對于被護(hù)理者 402筆直地插入。這點(diǎn)，在進(jìn)行從被護(hù)理者402拔出手部222a、 222b的動作(第5工序) 時也相同。
下面，對抱起被護(hù)理者的第2工序進(jìn)行說明。
控制裝置310包括允許彎曲角度設(shè)定部323、彎曲角度算出部324。在本實(shí)施方式中， 允許彎曲角度設(shè)定部323，在通過第1支撐器201a與第2支撐器201b支撐被護(hù)理者402 的狀態(tài)下將其抱起的動作(抱起動作)中，設(shè)定被護(hù)理者402的髖關(guān)節(jié)404的允許彎曲角度。
另外，在此，如圖22所示，"髖關(guān)節(jié)的彎曲角度"是指上半身在髖關(guān)節(jié)處向前側(cè)傾斜 的前傾角度。如圖21及圖22所示，為方便起見，被護(hù)理者402的髖關(guān)節(jié)404的彎曲角 度推定為通過第1支撐器201a與第2支撐器201b捧起的被護(hù)理者402的髖關(guān)節(jié)404 的彎曲角度。在本實(shí)施方式中，允許彎曲角度設(shè)定部323預(yù)先設(shè)定有進(jìn)行該抱起動作時髖 關(guān)節(jié)404的允許彎曲角度，在進(jìn)行該抱起動作中，被設(shè)定為被護(hù)理者402的髖關(guān)節(jié)404 的彎曲角度6x為0°《ex《30°。
彎曲角度算出部324算出通過第1支撐器201a與第2支撐器201b捧起的被護(hù)理者 402的髖關(guān)節(jié)404的彎曲角度。在本實(shí)施方式中，第1支撐器201a與第2支撐器201b 通過平坦的手部222a、 222b支撐被護(hù)理者402的上半身與下半身。而且，彎曲角度算出 部324將第1支撐器201a與第2支撐器201b的手部222a、 222b的平坦的面Pa、 Pb 所構(gòu)成的角度設(shè)為ei，從180度減去該角度ei，來算出通過第l支撐器201a與第2支 撐器201b捧起的被護(hù)理者402的髖關(guān)節(jié)404的彎曲角度0x。艮P，通過6x二180—ei算出 彎曲角度6x。
控制裝置，當(dāng)?shù)?支撐器201a與第2支撐器201b進(jìn)行抱起人的動作時，修正基于 操作部202的操作的支撐器201的動作，從而使由彎曲角度算出部324算出的彎曲角度 處于由允許彎曲角度設(shè)定部323所設(shè)定的允許彎曲角度的范圍內(nèi)。在本實(shí)施方式中，在允許彎曲角度設(shè)定部323，例如，將允許彎曲角度設(shè)定為30°。因此，操作修正部312修正 基于操作部202的操作的支撐器201a、 201b的動作，從而使通過第1支撐器201a與第 2支撐器201b捧起的被護(hù)理者402的髖關(guān)節(jié)404的彎曲角度6x成為0°《eX《30°。
艮卩，在本實(shí)施方式中，控制裝置310通過驅(qū)動致動器301a、 301b至305a、 305b， 修正基于操作部202的操作的支撐器201a、 201b的動作。在本實(shí)施方式中，為了實(shí)現(xiàn)所 涉及的修正，控制裝置310在虛擬潛在能設(shè)定部313中設(shè)定規(guī)定施加于支撐器201a、201b 的力的大小的虛擬潛在能。
在本實(shí)施方式中，虛擬潛在能當(dāng)接近由允許彎曲角度設(shè)定部323所設(shè)定的允許彎曲角 度(本實(shí)施方式中為30°)時，則限制支撐器201a、 201b的動作，不讓彎曲角度6x變大。 即，本實(shí)施方式中，如圖27所示，針對彎曲角度6x,設(shè)定規(guī)定施加于支撐器201a、 201b 的力的大小的虛擬潛在能Ea、 Eb。而且，如圖27所示，若己設(shè)定有虛擬潛在能Ea、 Eb， 則彎曲角度6x除了 0°與30。附近以夕卜，在0?！秂x《30。范圍內(nèi)，施加于支撐器201a、 201b 的力較小。而且，在0。與30。附近，虛擬潛在能Ea、 Eb變大，不讓彎曲角度8x小于0。 或大于30°。
下面，對為了使彎曲角度ex從小于30。的彎曲角度變成彎曲角度ex為30。但不能大
于30°，來操作支撐器201a、 201b的情形進(jìn)行說明。此時，如圖28所示，設(shè)定虛擬潛在 能Ea、 Eb為宜。如圖28所示，當(dāng)己設(shè)定有虛擬潛在能Ea、 Eb時，則力施加于支撐器 201a、 201b，使得從彎曲角度ex小于3O。的彎曲角度成為彎曲角度0x接近30。。另夕卜， 若彎曲角度6x超過30°，虛擬潛在能Ea、 Eb會急劇變大，對使彎曲角度ex超過30。的 操作施加較大的反作用力，限制使彎曲角度ex超過30。的操作。
因此，在本實(shí)施方式中，當(dāng)接近由允許彎曲角度設(shè)定部323設(shè)定的允許彎曲角度時， 控制裝置310驅(qū)動致動器301a、 301b至305a、 305b，不讓被護(hù)理者402的髖關(guān)節(jié)404 的彎曲角度超過允許彎曲角度。此時，通過修正基于操作部202的操作的支撐器201a、 201b的動作的力變大，不讓超過允許彎曲角度。
據(jù)此，限制支撐器201a、 201b的動作，以使被護(hù)理者402的髖關(guān)節(jié)404的彎曲角度 不超過允許彎曲角度。即，通過虛擬潛在能的作用，如圖21所示，能夠防止被護(hù)理者402 的髖關(guān)節(jié)4O4的彎曲角度0x成為小于O。狀態(tài)，被護(hù)理者402的背部成為向后彎狀態(tài)。另 外，如圖22所示，能夠防止被護(hù)理者402的髖關(guān)節(jié)404的彎曲角度6x成為大于30°狀態(tài)， 成為被護(hù)理者402的腹部被壓迫的狀態(tài)。并且，在本實(shí)施方式中，將允許彎曲角度的下限 值及上限值設(shè)定為0°與30°，但并不限于此。在本實(shí)施方式中，允許彎曲角度可在允許彎曲角度設(shè)定部323中適宜地設(shè)定適當(dāng)?shù)慕嵌取?br> 另外，在本實(shí)施方式中，在該第2工序中，如圖21及圖22所示，控制裝置310控制 在通過第1支撐器201a與第2支撐器201b支撐被護(hù)理者402的狀態(tài)下將其抱起的動作。 在該動作中，控制裝置310使第1支撐器201a與第2支撐器201b的高度方向上的動作 與使被護(hù)理者402的髖關(guān)節(jié)404彎曲的動作聯(lián)動。g卩，在抱起被護(hù)理者402的動作中， 隨著抱起被護(hù)理者402的高度變高，第l支撐器201a與第2支撐器201b緩緩轉(zhuǎn)動，被 護(hù)理者402的髖關(guān)節(jié)404逐漸彎曲，成為適當(dāng)?shù)膹澢恰?br> 如此，根據(jù)該移乘輔助裝置200,能夠根據(jù)通過第1支撐器201a與第2支撐器201b 抱起被護(hù)理者402的高度，相應(yīng)地使被護(hù)理者402的髖關(guān)節(jié)404彎曲。據(jù)此，可以以對 于被護(hù)理者402而言較為舒服的姿勢，抱起被護(hù)理者402。另外，在放下被護(hù)理者的第4 工序中，使通過第1支撐器201a與第2支撐器201b放下被護(hù)理者402時的向下的移動 動作和恢復(fù)被護(hù)理者402的髖關(guān)節(jié)404的彎曲的動作聯(lián)動即可。
另外，在本實(shí)施方式中，如圖23、圖24所示，控制裝置310將第1支撐器201a與 第2支撐器201b的動作路徑rla、 rlb設(shè)定為，在通過第1支撐器201a與第2支撐器 201b抱起被護(hù)理者402的動作中，第1支撐器201a與第2支撐器201b支撐被護(hù)理者 402的位置相對于被護(hù)理者402不變。
艮P,在本實(shí)施方式中，控制裝置310如圖23、圖24所示，包括確定用支撐器201a、 201b支撐的被護(hù)理者402的髖關(guān)節(jié)404的位置的髖關(guān)節(jié)確定部327。此外，在本實(shí)施方 式中，髖關(guān)節(jié)確定部327，例如，基于存儲于體格信息存儲部321的體格信息(例如身高 信息、體重信息)，按預(yù)先設(shè)定的程序，確定被護(hù)理者402的髖關(guān)節(jié)的位置404。
控制裝置310在讓用支撐器201a、 201b支撐的被護(hù)理者402彎曲的動作中，基于由 髖關(guān)節(jié)確定部327所確定的被護(hù)理者402的髖關(guān)節(jié)的位置404，分別設(shè)定第1支撐器201a 與第2支撐器201b的動作路徑rla、 rlb。在本實(shí)施方式中，控制裝置310的髖關(guān)節(jié)確定 部327如圖23、圖24所示，確定被護(hù)理者402的髖關(guān)節(jié)的位置404，動作路徑設(shè)定部 311設(shè)定第1支撐器201a與第2支撐器201b的動作路徑rla、 rlb。在本實(shí)施方式中， 第1支撐器201a與第2支撐器201b的動作路徑rla、 rlb分別被設(shè)定為相對于所確定的 被護(hù)理者402的髖關(guān)節(jié)的位置404，呈以被護(hù)理者402的髖關(guān)節(jié)的位置404為中心的圓弧。 換言之，第l支撐器201a與第2支撐器201b的動作路徑被分別設(shè)定為，邊維持支撐被 護(hù)理者402的支撐器201a及201b與被護(hù)理者402的人體的接觸狀態(tài)，邊使第1支撐器 201a及第2支撐器201b分別與髖關(guān)節(jié)的位置404保持一定距離而移動。
2并且，在本實(shí)施方式中，控制裝置310在使被護(hù)理者402彎曲的動作中，使手部222a、 222b繞第2臂部233a、 233b的長度方向上的軸轉(zhuǎn)動，從而維持手部222a、 222b與被護(hù) 理者402的抵接狀態(tài)。
艮卩，在本實(shí)施方式中，手部222a、 222b如圖12所示，包括檢測該手部222a、 222b 是否支撐著人的檢測傳感器365 (接近傳感器366及壓力傳感器367)?？刂蒲b置310通 過該檢測傳感器365，檢測手部222a、 222b抵接于被護(hù)理者402的背部及膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)的 狀態(tài)。而且，在使被護(hù)理者402彎曲的動作中，控制裝置310邊進(jìn)行該檢測，邊改變手部 222a、 222b的轉(zhuǎn)動角，從而維持該抵接狀態(tài)。據(jù)此，在使被護(hù)理者402彎曲的動作中， 維持手部222a、 222b與被護(hù)理者402的抵接狀態(tài)。據(jù)此，可在使被護(hù)理者402彎曲時， 減小手部222a、 222b與被護(hù)理者402的錯位或摩擦。
并且，在本實(shí)施方式中，控制裝置310在如上所述地進(jìn)行抱起被護(hù)理者402的動作中， 通過虛擬潛在能強(qiáng)力地約束手部222a、 222b的操作，從而使手部222a、 222b沿著被設(shè) 定的動作路徑正確地動作。據(jù)此，可針對被護(hù)理者402，正確地操作手部222a、 222b， 從而避免給被護(hù)理者402造成負(fù)擔(dān)。這點(diǎn)，在進(jìn)行放下被護(hù)理者402的動作(第4工序) 中也是相同的。
另外，控制裝置310在進(jìn)行在抱起被護(hù)理者402的狀態(tài)下將其移動的第3工序中，修 正基于操作部202的操作的支撐器201的動作，從而避免用第1支撐器201a與支撐器201b 支撐的被護(hù)理者402碰到障礙物。在本實(shí)施方式中，控制裝置310如圖14所示，包括檢 測移動路徑上的障礙物的障礙物檢測部342?？刂蒲b置310將第1支撐器201a與第2支 撐器201b的動作路徑設(shè)定為，避免用第1支撐器201a與第2支撐器201b支撐的被護(hù)理 者402碰到在該障礙物檢測部342檢測出的障礙物。
具體而言，在本實(shí)施方式中，控制裝置310包括姿勢信息存儲部328。姿勢信息存儲 部328存儲與由支撐器201a、 201b支撐的被護(hù)理者402的姿勢有關(guān)的信息。與由支撐器 201a、 201b支撐的被護(hù)理者402的姿勢有關(guān)的信息，例如，通過設(shè)于操作部202附近的 姿勢操作部(圖示略)，由操作者(護(hù)理者401)進(jìn)行輸入。例如，操作者(護(hù)理者401) 觀察被由支撐器201a、 201b支撐的被護(hù)理者402的姿勢，輸入被護(hù)理者402的頭朝向左 右哪一邊等，與被護(hù)理者402的姿勢有關(guān)的信息。
控制裝置310 (動作路徑設(shè)定部)，在用支撐器201a、 201b支撐被護(hù)理者402的狀 態(tài)下，基于存儲于姿勢信息存儲部328的與被護(hù)理者402的姿勢有關(guān)的信息，將讓支撐器 201a、 201b進(jìn)行動作的動作路徑設(shè)定為，使被護(hù)理者402的頭的高度高于腳。并且，在本實(shí)施方式中，控制裝置310可基于存儲于體格信息存儲部321中的體格信息(例如身高 信息、體重信息)與支撐器201a、 201b的位置及姿勢，通過預(yù)先設(shè)定的程序，識別被護(hù) 理者402的大致的姿勢(具體而言，為被護(hù)理者402的頭的位置、腳的位置等)。因此， 當(dāng)設(shè)定動作路徑時，可設(shè)定正確的動作路徑，以避免被護(hù)理者402碰到在障礙物檢測部342 檢測出的障礙物。
而且，控制裝置310驅(qū)動致動器(301a、 301b至305a、 305b)，使第1支撐器20la 與第2支撐器201b沿著該設(shè)定的動作路徑動作，來修正基于操作部202的操作的支撐器 201的動作。
據(jù)此，即使在用第1支撐器201a與第2支撐器201b支撐被護(hù)理者402的狀態(tài)下， 仍可容易地讓第1支撐器201a與第2支撐器201b動作，從而避免被護(hù)理者402碰到在 該障礙物檢測部342檢測出的障礙物。
并且，在本實(shí)施方式中，控制裝置310在如上所述地在抱起被護(hù)理者402的狀態(tài)下進(jìn) 行移動的動作中，通過虛擬潛在能強(qiáng)力地約束手部222a、 222b的操作，從而使手部222a、 222b沿著被設(shè)定的動作路徑正確地動作。特別是，針對左右的手部222a、 222b的間隔、 左右的手部222a、 222b的傾斜度等，通過虛擬潛在能強(qiáng)力地約束手部222a、 222b的操 作。據(jù)此，可防止被護(hù)理者402成為不穩(wěn)定的姿勢。
接著，在放下被護(hù)理者的第4工序中，移乘輔助裝置200當(dāng)手部222a、 222b接近床 410并小于規(guī)定距離時，支撐器201的動作速度受到限制，使手部222a、 222b緩緩地動 作(避免快速動作)。
艮口，在本實(shí)施方式中，移乘輔助裝置200如圖15所示，包括檢測移乘輔助裝置200 與床410的距離的第1檢測部361、檢測支撐器201相對于床410的載置面411的高度 的第2檢測部362。控制裝置310基于通過該第1檢測部361檢測到的移乘輔助裝置與床 410的距離，將移動體205的動作速度限制為低于控制裝置310中預(yù)先設(shè)定的速度，以便 當(dāng)移乘輔助裝置200接近床410的距離小于控制裝置310中預(yù)先設(shè)定的距離時，使移乘 輔助裝置200緩緩地接近。而且，控制裝置310基于通過該第2檢測部362檢測到的支 撐器201相對于載置面411的高度，將支撐器201的動作速度限制為慢于控制裝置310 中預(yù)先設(shè)定的速度，以便當(dāng)支撐器201接近床410的高度低于控制裝置310中預(yù)先設(shè)定 的高度時，使支撐器201緩緩地動作。
據(jù)此，被護(hù)理者402，例如，當(dāng)被放下至床410上時，若手部222a、 222b接近床410，
則手部222a、 222b的動作變慢，緩緩地降至床410。因此，可減輕被放下至床410上時，被護(hù)理者402感到不安感。另夕卜，若手部222a、 222b接近床410，手部222a、 222b的 動作就變慢，因此，對于操作者(護(hù)理者401)而言，容易進(jìn)行移乘輔助裝置200的操作， 將手部222a、 222b容易操作至相對于床410的適宜位置。
接著，在拔出支撐器201 (手部222a、 222b)的第5工序中，在本實(shí)施方式中，可 通過安裝于手部222a、 222b的搬送帶241a、 241b，將被護(hù)理者402移至床410上。
另外，在本實(shí)施方式中，控制裝置310中如圖29所示，分別設(shè)定有插入模式(第1 工序)、抱起模式(第2工序)、載置移動模式(第3工序)、抱下模式(第4工序)及拔 出模式(第5工序)。而且，在各模式中分別設(shè)定有支撐器201a、 201b的動作路徑。而 且，通過驅(qū)動致動器301a、 301b至305a、 305b，使支撐器201a、 201b沿著動作路徑 rla、 rlb動作，從而修正基于操作部202的操作的支撐器201a、 201b的動作。
在本實(shí)施方式中，如圖29所示，插入模式(第l工序)、抱起模式(第2工序)、載 置移動模式(第3工序)、抱下模式(第4工序)及拔出模式(第5工序)自動進(jìn)行切換。
例如，控制裝置310，在插入模式(第l工序)下，當(dāng)通過第2檢測部362檢測到手 部222a、 222b的下面已抵接于載置面411，且檢測是否支撐著人的檢測傳感器365檢測 到支撐著人時，若通過操作桿202a、 202b輸入用于進(jìn)行抱起動作的操作輸入信息，則判 斷為插入動作已完成，移至抱起模式.(第2工序)。接著，在抱起模式(第2工序)中， 進(jìn)行抱起動作，到達(dá)在該模式下生成的路徑的終點(diǎn)附近后，若輸入用于進(jìn)行移動動作的操 作輸入信息，則判斷為抱起動作己完畢，移至載置移動模式(第3工序)。另外，在載置 移動模式(第3工序)中，進(jìn)行移動動作，到達(dá)在該模式下生成的路徑的終點(diǎn)附近后，若 輸入用于進(jìn)行抱下動作的操作輸入信息，則判斷為載置移動動作已完畢，移至抱下模式(第 4工序)。而且，在抱下模式(第4工序)中，如通過第2檢測部362檢測到手部222a、 222b的下面已抵接于載置面411，且輸入用于進(jìn)行拔出動作的操作輸入信息，則判斷為放 下被護(hù)理者402的動作已完畢，移至拔出模式(第5工序)?？刂蒲b置310基于移乘輔助 裝置200的各種傳感器的信號，基于預(yù)先設(shè)定的程序，檢測各種動作的完畢。 如上，若各模式自動進(jìn)行，則可順利地切換模式，操作性佳。并且，各模式也可由操
作者手動切換。此時，控制裝置310基于移乘輔助裝置200的各種傳感器信號，進(jìn)行是否
為手動切換模式的狀態(tài)的檢查。例如，當(dāng)通過手動從抱下模式(第4工序)切換到拔出模
式(第5工序)時，僅在通過第2檢測部362檢測到手部222a、 222b的下面抵接于載置
面411時，允許通過手動切換至拔出模式(第5工序)。據(jù)此，可防止盡管處于手部222a、
222b的下面未抵接于載置面411的狀態(tài)，隨著傳輸帶轉(zhuǎn)動而進(jìn)行拔出動作。即，可防止在抱起人的狀態(tài)下誤使傳輸帶轉(zhuǎn)動，可確保其安全性。另外，也可設(shè)定為可以進(jìn)行插入模 式(第l工序)與拔出模式(第5工序)相互之間的切換、以及抱起模式(第2工序)與 抱下模式(第4工序)相互之間的切換。據(jù)此，可重新進(jìn)行跨模式的各種動作。例如，在 抱起模式(第2工序)時，如要成為稍稍抱下的狀態(tài)，可移至抱下模式(第4工序)，直 接進(jìn)行抱下動作。
如上所述，該移乘輔助裝置200，控制裝置310設(shè)定支撐器201a、 201b的動作路徑 rla、 rlb。而且，通過驅(qū)動致動器(301a、 301b至305a、 305b)，使支撐器201a、 201b 沿著動作路徑rla、 rlb動作，從而修正基于操作部202的操作的支撐器201a、 201b的 動作。因此，即使當(dāng)操作該移乘輔助裝置200的熟練度較低的操作者(護(hù)理者401)進(jìn)行 操作的情況下，該護(hù)理者401的操作可通過控制裝置310被修正，因此，可抑制使接受移 乘輔助的人(被護(hù)理者402)的身體成為不適的姿勢等，會對接受移乘輔助的被護(hù)理者402 強(qiáng)加負(fù)擔(dān)的操作。因此，對于操作者(護(hù)理者401)而言，移乘輔助裝置200的操作較為 簡單，對于接受移乘輔助的被護(hù)理者402而言，也可安心地接受護(hù)理。
以上，對本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的移乘輔助裝置進(jìn)行了說明，但本發(fā)明的移乘輔 助裝置并不限于上述實(shí)施方式。
例如，移乘輔助裝置的結(jié)構(gòu)并不限于上述結(jié)構(gòu)。例如，在上述實(shí)施方式中，支撐器包 括通過其中之一支撐器支撐人的上半身，通過另一支撐器支撐人的下半身的第l支撐器與 第2支撐器的結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行了說明。在本發(fā)明中，支撐器只要具備能夠支撐人的結(jié)構(gòu)即可， 并不限于上述實(shí)施方式。另外，控制裝置的結(jié)構(gòu)也不限于上述實(shí)施方式。上述控制方面的 各種特征可在一個移乘輔助裝置中予以實(shí)現(xiàn)。
下面，對本發(fā)明的其他實(shí)施方式所涉及的移乘輔助裝置進(jìn)行說明。 (其他實(shí)施方式)
首先，根據(jù)圖l，對護(hù)理者3使用本實(shí)施方式的移乘輔助裝置1，進(jìn)行被護(hù)理者2的 護(hù)理時的概要進(jìn)行說明。圖l為表示移乘輔助裝置l的使用時的狀況的立體圖。在此，以 病人、傷員等作為被護(hù)理者進(jìn)行說明。
如圖l所示，在本實(shí)施方式的移乘輔助裝置1，作為基本的移乘動作，包括將左右的 支撐器16a、 16b插入載置于載置裝置上的被護(hù)理者2與載置裝置之間的動作(插入動作)、 將被護(hù)理者2捧起至支撐器16a、 16b的捧起面上的動作(抱起動作)、以任意的姿勢移至 位于其他地方的載置裝置處的動作(載置移動動作)、使支撐器16a、 16b下降，放至載置 裝置的動作(抱下動作)、從載置裝置與被護(hù)理者2之間拔出支撐器16a、 16b的動作(拔出動作)。據(jù)此，護(hù)理者3可以以任意的姿勢將被護(hù)理者2移乘至其他的載置裝置。
在進(jìn)行這些基本移乘動作時，護(hù)理者3有必要進(jìn)行對被護(hù)理者2來說舒適的、負(fù)擔(dān)較
小的動作。
因此，在本實(shí)施方式的移乘輔助裝置1的特征如下，即、在用支撐器16a、 16b捧起 載置于載置裝置的被護(hù)理者2，將其移乘至其他的載置裝置時，取得表示有關(guān)被護(hù)理者2 的身體的特征的身體信息，當(dāng)用支撐器16a、 16b保持被護(hù)理者2時，基于身體信息生成 用于決定支撐器16a、 16b的目標(biāo)位置及目標(biāo)姿勢的動作姿勢路徑信息，基于動作姿勢路 徑信息支撐為支撐器16a、 16b達(dá)到目標(biāo)位置及目標(biāo)姿勢。
據(jù)此，移乘輔助裝置l，基于被護(hù)理者2的身體信息，即使在熟練度較低的操作者進(jìn) 行操作時，仍可進(jìn)行使被護(hù)理者2舒適的動作，以負(fù)擔(dān)較小的姿勢進(jìn)行移乘。
另外，移乘輔助裝置1基于被護(hù)理者2的身體信息(體格信息)設(shè)有動作限制，避免 對被護(hù)理者2造成極大負(fù)擔(dān)的極端姿勢，并在該動作限制的范圍內(nèi)控制支撐器16a、 16b 的位置/姿勢。為了在該動作限制的范圍內(nèi)順利地進(jìn)行動作，如后所述，在動作姿勢路徑上 的各位置導(dǎo)入虛擬潛在能的想法，針對由于動作限制而帶來的臨界姿勢，急劇地提高虛擬 潛在能。據(jù)此，移乘輔助裝置l被控制成，使支撐器16a、 16b在動作限制范圍內(nèi)向虛擬 潛在能變低的一側(cè)動作。據(jù)此，能夠提供不會向被護(hù)理者2強(qiáng)加負(fù)擔(dān)、安全且安心的移乘 輔助裝置l。而且，移乘輔助裝置l可基于虛擬潛在能的傾斜變化曲線，順利地進(jìn)行操作。
下面，對利用左右的支撐器，捧起載置于載置裝置的人體，并將其移乘至其他的載置 裝置時的情形進(jìn)行說明。
接著，利用圖2對本實(shí)施方式中的移乘輔助裝置1的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖2為表示移乘 輔助裝置1的主要部分的結(jié)構(gòu)的立體圖。
首先，利用圖2對移乘輔助裝置1的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。此外，在圖2中，就相互垂直的 3個軸(X軸、Y軸及Z軸)，XY平面為平行于地面的水平面，移乘輔助裝置l的正面對 著X方向。
移乘輔助裝置1包括左右的支撐器16a、 16b;取得表示與被護(hù)理者2的身體相關(guān) 的特征的身體信息的身體信息取得部600;當(dāng)用支撐器16a、 16b保持被護(hù)理者2時，基 于身體信息生成用于控制支撐器16a、 16b的目標(biāo)位置及目標(biāo)姿勢的動作控制信息(以下 稱作"動作姿勢路徑信息")的控制裝置110;根據(jù)動作姿勢路徑信息支撐支撐器16a、 16b， 從而使支撐器16a、 16b達(dá)到目標(biāo)位置及目標(biāo)姿勢的支撐部4a、 4b;用于輸入操作支撐器 16a、 16b用的指示信息的操作部14a、 14b (輸入部)。支撐器16a、 16b出于插入載置于載置裝置的被護(hù)理者2與載置裝置的載置面之間， 來捧起被護(hù)理者2之目的而設(shè)置。支撐器16a、 16b包括用于改變支撐被捧至支撐器16a、 16b上的被護(hù)理者2的位置的帶部23a、 23b (搬送帶)；作為用于檢測支撐器16a、 16b 的下面著床于載置裝置的載置面的著床檢測裝置的著床檢測傳感器32a、 32b (例如，壓 力傳感器)。
帶部23a、 23b通過后述的帶驅(qū)動部25 (圖3)，在插入或拔出支撐器16a、 16b時， 與插入或拔出同歩地被驅(qū)動而轉(zhuǎn)動。據(jù)此，可使在接觸面上的與被護(hù)理者2的相對速度成 為"0"，防止被護(hù)理者2的背面與載置裝置的載置面的位置錯開。在此，將涉及支撐器16a 的作為帶部23a，將涉及支撐器16b的作為帶部23b。另夕卜，帶部23a、 23b露出于支撐 器16a、 16b的上側(cè)的表面，能夠在將被護(hù)理者2放在帶部23a、 23b上的狀態(tài)下使之移 動。
著床檢測傳感器32a、 32b，對于支撐器16a、 16b的插入方向，分別在前側(cè)下面的兩 端部附近設(shè)有多個，將設(shè)于支撐器16a的著床檢測傳感器作為著床檢測傳感器32a，將位 于支撐器16b的著床檢測傳感器作為著床檢測傳感器32b。
支撐部4a、 4b包括作為用于將支撐器16a、 16b插入被護(hù)理者2與載置裝置的載 置面之間的支撐器插入裝置的基座6a、 6b;作為讓支撐器16a、 16b升降的升降裝置的腳 部8a、 8b;改變支撐器16a、 16b的姿勢的關(guān)節(jié)部13a、 13b、關(guān)節(jié)部15a、 15b及臂部 12a、 12b。據(jù)此，支撐部4a、 4b能夠支撐為，支撐器16a、 16b達(dá)到目標(biāo)位置及目標(biāo)姿 勢。在此，將涉及支撐器16a的作為支撐部4a，將涉及支撐器16b的作為支撐部4b。
關(guān)節(jié)部13a、 13b作為改變支撐器16a、 16b的姿勢的第1驅(qū)動裝置而被設(shè)置，相對 于成為位置/姿勢的基準(zhǔn)的支撐部4a、 4b，繞X軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動動作。在此，將相對于支撐器 16a進(jìn)行轉(zhuǎn)動動作的作為關(guān)節(jié)部13a，將相對于支撐器16b進(jìn)行轉(zhuǎn)動動作的作為關(guān)節(jié)部 13b。同樣，關(guān)節(jié)部15a、 15b作為用于改變支撐器16a、 16b的姿勢的第2驅(qū)動裝置而被 設(shè)置，相對于支撐部4a、 4b，繞Y軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動動作。在此，將相對于支撐器16a進(jìn)行轉(zhuǎn) 動動作的作為關(guān)節(jié)部15a，將相對于支撐器16b進(jìn)行轉(zhuǎn)動動作的作為關(guān)節(jié)部15b。關(guān)節(jié)部 13a、 13b、 15a、 15b可分別采用能夠在單軸方向上轉(zhuǎn)動的公知的軸承機(jī)構(gòu)，由以電動機(jī) 等作為動力源的關(guān)節(jié)驅(qū)動部114予以驅(qū)動。
臂部12a、 12b連接關(guān)節(jié)部13a、 13b與關(guān)節(jié)部15a、 15b。在此，將連接于關(guān)節(jié)部
13a、 15a的作為臂部12a，將連接于關(guān)節(jié)部13b、 15b的作為臂部12b。此外，也可在臂
部12a、 12b設(shè)置伸縮機(jī)構(gòu)，通過該臂部12a、 12b的伸縮動作，變更支撐器16a、 16b的相對位置。
基座6a、 6b設(shè)有多個車輪5。車輪5由以電動機(jī)等作為動力源的位置驅(qū)動部116予 以驅(qū)動，可使整個移乘輔助裝置l獨(dú)立地移向前后左右，圍繞Z軸轉(zhuǎn)動，從而改變絕對姿 勢。在此，將位于支撐器16a —側(cè)的作為基座6a，將位于支撐器16b —側(cè)的作為基座6b。 基座6a與基座6b通過連接部10連接，連接部10根據(jù)需要，與車輪5的動作配合而伸 縮，調(diào)整支撐器16a與支撐器16b的間隔，改變相對位置。此外，作為支撐器插入裝置， 也可采用并用車輪5與臂部12a、 12b的結(jié)構(gòu)、僅采用臂部12a、 12b的結(jié)構(gòu)。當(dāng)僅采用 臂部12a、 12b時，通過臂部12a、 12b的伸縮動作，變更支撐器16a、 16b的位置。
腳部8a、 8b連接基座6a、 6b與關(guān)節(jié)部15a、 15b，通過滑動機(jī)構(gòu)讓支撐器16a、 16b 升降?；瑒訖C(jī)構(gòu)由以電動機(jī)等作為動力源的升降驅(qū)動部118予以驅(qū)動。在此，將涉及支撐 器16a的作為腳部8a，將涉及支撐器16b的作為腳部8b。另外，作為其他升降裝置，也 可組合多個鏈桿(link)，通過使連接部分的角度可變更，從而使支撐器16a、 16b升降，以 此變更相對位置。
身體信息取得部600通過公知的取得裝置，取得表示與被護(hù)理者2的身體相關(guān)的特征 的身體信息。例如，也可采用取得通過護(hù)理者3的手動輸入而被輸入的信息的結(jié)構(gòu)。而且， 也可采用取得通過無線IC標(biāo)簽進(jìn)行管理的被護(hù)理者2的信息的結(jié)構(gòu)。在其他例中，也可 采用從管理被護(hù)理者2的IC卡取得的結(jié)構(gòu)。移乘輔助裝置1通過將被護(hù)理者2的身高信 息、關(guān)節(jié)位置信息及身體厚度信息作為身體信息而取得，能夠設(shè)定捧起被護(hù)理者2并予以 支撐時的支撐器16a、 16b的最佳位置/姿勢，并且，可實(shí)現(xiàn)對被護(hù)理者2而言舒適的動作、 負(fù)擔(dān)小的姿勢。
此外，當(dāng)基于所取得的身高信息及體重信息能夠生成標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)節(jié)位置信息及身體厚度 信息時，取得身高信息及體重信息作為身體信息也可以。例如，可包括具有有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)身高 及標(biāo)準(zhǔn)體重的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)節(jié)位置信息及標(biāo)準(zhǔn)身體厚度信息的標(biāo)準(zhǔn)人體表，并基于該標(biāo)準(zhǔn)人體 表，取得標(biāo)準(zhǔn)關(guān)節(jié)位置信息及標(biāo)準(zhǔn)身體厚度信息。
并且，也可取得被護(hù)理者2的無能動的受傷與負(fù)傷部分的位置等部位信息。通過預(yù)先 取得該部位信息，能夠針對移乘輔助裝置l進(jìn)行的基本移乘動作，將使被護(hù)理者2感到舒 適的動作與負(fù)擔(dān)小的姿勢作為動作條件而預(yù)先設(shè)定。有關(guān)詳情如后所述。
控制裝置110設(shè)定驅(qū)動支撐器16a、 16b的動作路徑。即，控制裝置110當(dāng)用支撐器
16a、 16b保持被護(hù)理者2時，基于所取得的身體信息，生成用于決定支撐器16a、 16b
的目標(biāo)位置及目標(biāo)姿勢的動作姿勢路徑信息。而且，控制裝置110基于動作姿勢路徑信息，進(jìn)行關(guān)節(jié)驅(qū)動部114、位置驅(qū)動部116、升降驅(qū)動部118及帶驅(qū)動部25的控制。據(jù)此，能 夠控制為，使支撐器16a、 16b的位置/姿勢達(dá)到目標(biāo)位置及目標(biāo)姿勢。
操作部14a、 14b (輸入部)用于輸入操作移乘輔助裝置1用的指示信息。操作部14a、 14b，作為操作意圖的一個示例，利用可在前后左右上下方向及包含各方向上的轉(zhuǎn)動方向 上檢測操作力的6軸力傳感器等，取得指示信息。該指示信息被傳達(dá)至控制裝置110,控 制裝置IIO控制上述各驅(qū)動部分。此外，操作部14a、 14b只要是虛擬地生成外力的裝置 即可。例如，根據(jù)必要的指示信息，可采用操縱桿、控制桿、按鈕開關(guān)、觸控面板等公知 的輸入裝置。護(hù)理者3可通過操作該操作部14a、 14b，操縱移乘輔助裝置l。此外，操作 部14a、 14b還可包括用于輔助輸入操作的通知裝置或顯示裝置。
接著，利用圖3對移乘輔助裝置1的電結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖3所示，移乘輔助裝置l 包括用于輸入操作指令的操作部14a、 14b;驅(qū)動關(guān)節(jié)部13a、 13b、 15a、 15b的關(guān)節(jié) 驅(qū)動部114;驅(qū)動帶部23a、 23b的帶驅(qū)動部25、使腳部8a、 8b滑動的升降驅(qū)動部118; 驅(qū)動基座6a、 6b的位置驅(qū)動部116;控制裝置110。并且，移乘輔助裝置1具備取得被 護(hù)理者2的身體信息的身體信息取得部600、用于檢測支撐器16a、 16b的著床狀態(tài)的多 個著床檢測傳感器32a、 32b來作為輸入輸出裝置。關(guān)節(jié)驅(qū)動部114、帶驅(qū)動部25、升降 驅(qū)動部118及位置驅(qū)動部116可分別采用公知的以電動機(jī)等作為動力源的驅(qū)動裝置。
下面，對移乘輔助裝置1的功能進(jìn)行說明。
首先，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的實(shí)施方式中的移乘輔助裝置l，通過控制裝置110從 身體信息取得部600取得表示被護(hù)理者2的身體特征的身體信息，基于所取得的身體信息， 生成用于決定多個支撐器16a、 16b的目標(biāo)位置及目標(biāo)姿勢的動作姿勢路徑信息。而且， 控制裝置IIO作為操作修正部而發(fā)揮作用，即、通過驅(qū)動上述各驅(qū)動部114、 116、 118 (致 動器)，使支撐器16a、 16b沿著所生成的動作姿勢路徑信息(動作路徑)動作，從而修正 基于操作部14a、 14b的操作的支撐器16a、 16b的動作。即，控制裝置110基于動作姿 勢路徑信息，進(jìn)行關(guān)節(jié)驅(qū)動部114、位置驅(qū)動部116、升降驅(qū)動部118及帶驅(qū)動部25的控 制。據(jù)此，移乘輔助裝置l可控制為，使支撐器16a、 16b的位置/姿勢達(dá)到目標(biāo)位置及目 標(biāo)姿勢。
另外，移乘輔助裝置1可在各個支撐器16a、 16b的下面相互間隔地設(shè)置著床檢測傳
感器32a、 32b，通過腳部8a、 8b的滑動動作，檢測支撐器16a、 16b著床于載置面。
下面，對移乘輔助裝置1的基于動作姿勢路徑信息的動作控制進(jìn)行詳細(xì)說明。圖4為
表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的移乘輔助裝置1的動作控制所涉及的結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖4所示，操作部14a、 14b包括檢測護(hù)理者3的操作意圖的操作意圖檢測部609、 檢測護(hù)理者3修正動作姿勢路徑時的修正意圖的修正意圖檢測部607、設(shè)定動作模式的動 作模式設(shè)定部611、取得被護(hù)理者2的頭的朝向的人體方向檢測部627，配合移乘輔助裝 置1的動作，輸入各種操作指示。
操作意圖檢測部609當(dāng)由護(hù)理者3以規(guī)定的操作力向規(guī)定的方向操作操作部14a、14b 規(guī)定的期間時，判定為有護(hù)理者3的操作意圖。操作意圖檢測部609根據(jù)護(hù)理者3的操作 意圖，將移乘輔助裝置1的動作/維持的操作意圖信息輸出至控制裝置110。不讓移乘輔助 裝置1動作時，移乘輔助裝置l維持進(jìn)行其操作前的狀態(tài)。另外，操作意圖信息為涉及護(hù) 理者3的意圖的信息，將操作開始、操作停止、操作維持等通過操作意圖判斷部610反映 至動作路徑生成部604。
此外，對于操作部14a、 14b,為了避免裝置的過敏的反應(yīng)，對操作方向、操作力設(shè) 定規(guī)定的不敏感區(qū)也可以。
修正意圖檢測部607當(dāng)護(hù)理者3相對于基于動作姿勢路徑信息設(shè)定的目標(biāo)位置及目標(biāo) 姿勢，向遠(yuǎn)離所決定的動作路徑的方向操作操作部14a、 14b時，檢測為有護(hù)理者3的修 正意圖。在此，修正意圖檢測部607當(dāng)以規(guī)定的操作力操作操作部14a、 14b規(guī)定的期間 時，判斷為有輸入。修正意圖檢測部607根據(jù)護(hù)理者3的修正意圖，向控制裝置110輸出 用于修正移乘輔助裝置1的被設(shè)定的目標(biāo)位置及目標(biāo)姿勢的修正意圖信息。當(dāng)不修正移乘 輔助裝置1的目標(biāo)位置及目標(biāo)姿勢時，動作姿勢路徑信息不被修正。
在動作模式設(shè)定部611，當(dāng)移乘被護(hù)理者2時，設(shè)定與各動作相對應(yīng)的動作模式。例 如，讓支撐器16a、 16b著床于載置裝置并插入到被護(hù)理者2與載置裝置之間的第1動作 模式(插入模式)；使支撐器16a、 16b上升，捧起被護(hù)理者2的第2動作模式(抱起模式)； 使支撐器16a、 16b移動，將被護(hù)理者2移至第2載置裝置(未圖示)的第3動作模式(載 置移動模式)；使支撐器16a、 16b下降，將被護(hù)理者2下降至第2載置裝置的載置面的第 4動作模式(抱下模式)；從被護(hù)理者2與載置裝置之間拔出支撐器16a、 16b的第5動作 模式(拔出模式)等，針對移乘時的基本動作設(shè)定動作模式。護(hù)理者3在移乘被護(hù)理者2 時，可通過根據(jù)該區(qū)分為5個的移乘形態(tài)選擇各動作模式，針對移乘時的一系列基本動作， 操作移乘輔助裝置1。此外，當(dāng)然，除了這些移乘的基本動作外，考慮操作前后的準(zhǔn)備其 它步驟，可以進(jìn)一步加以細(xì)分。
控制裝置110從身體信息取得部600取得表示與被護(hù)理者2的身體相關(guān)的特征的身體
信息。例如，動作路徑生成部604直接取得身高信息、關(guān)節(jié)位置信息及身體厚度信息來作為身體信息。可動范圍信息生成部605基于該取得的身高信息、關(guān)節(jié)位置信息及身體厚度 信息，生成表示被護(hù)理者2的關(guān)節(jié)的彎曲方向及可動范圍的可動范圍信息。動作路徑生成 部604基于所生成的可動范圍信息，生成對支撐器16a、 16b的位置/姿勢設(shè)置限制的第1 動作姿勢路徑的信息。
并且，動作路徑生成部604也可以間接取得身高信息、關(guān)節(jié)位置信息及身體厚度信息。 此時，基于身高信息及體重信息，生成標(biāo)準(zhǔn)關(guān)節(jié)位置信息及標(biāo)準(zhǔn)身體厚度信息。
例如，如圖4所示，預(yù)先在標(biāo)準(zhǔn)人體信息存儲部602中存入具有與標(biāo)準(zhǔn)身高及標(biāo)準(zhǔn)體 重相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)節(jié)位置信息及標(biāo)準(zhǔn)身體厚度信息的標(biāo)準(zhǔn)人體表，個別人體信息生成部 601根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)人體表，從身高信息及體重信息生成標(biāo)準(zhǔn)關(guān)節(jié)位置信息及標(biāo)準(zhǔn)身體厚度信 息，將身高信息、標(biāo)準(zhǔn)關(guān)節(jié)位置信息及標(biāo)準(zhǔn)身體厚度信息存儲于個別人體信息存儲部603。
可動范圍信息生成部605基于存儲于個別人體信息存儲部603的身高信息、標(biāo)準(zhǔn)關(guān)節(jié) 位置信息及標(biāo)準(zhǔn)身體厚度信息，生成表示被護(hù)理者2的關(guān)節(jié)的彎曲方向及可動范圍的可動 范圍信息。動作路徑生成部604基于所生成的可動范圍信息，生成對位置/姿勢設(shè)置限制的 第l動作姿勢路徑的信息。
據(jù)此，作為身體信息，可利用作為一般性信息加以管理的身高信息及體重信息。
并且，在控制裝置110取得被護(hù)理者2的無能動的受傷與負(fù)傷部分的位置等部位信息。 此時，可動范圍信息生成部605基于部位信息，生成表示被護(hù)理者2的關(guān)節(jié)的彎曲方向及 可動范圍的可動范圍信息，動作路徑生成部604基于在可動范圍信息生成部605生成的可 動范圍信息，生成對支撐器16a、 16b的位置/姿勢設(shè)置限制的第l動作姿勢路徑的信息。
如此，通過預(yù)先取得部位信息，針對移乘輔助裝置l進(jìn)行的基本移乘動作，能夠?qū)?被護(hù)理者2而言不難受的動作與負(fù)擔(dān)小的姿勢作為動作條件而預(yù)先設(shè)定。據(jù)此，當(dāng)從床等 上捧起被護(hù)理者2時從部位信息生成避開受傷與負(fù)傷部分的位置的可動范圍信息，基于所 生成的可動范圍信息，生成對相對位置及相對姿勢設(shè)置限制的第l動作姿勢路徑信息，設(shè) 定支撐器16a、 16b的間隔而捧起，從而使其沿著基于第1動作姿勢路徑信息的動作姿勢 路徑動作。另外，當(dāng)包括表示被護(hù)理者2腰疼的部位信息時，可設(shè)定對支撐器16a、 16b 的彎曲角度加以限制的動作條件，生成設(shè)有限制的第l動作姿勢路徑信息。據(jù)此，能夠?qū)?現(xiàn)對于被護(hù)理者2而言更為安全且安心的移乘輔助裝置1。
根據(jù)由動作模式設(shè)定部611設(shè)定的動作模式，從動作模式信息存儲部606取得用于進(jìn) 行基本動作的基本動作姿勢路徑信息，將用于輔助該動作模式所涉及的基本動作的信息輸 出至動作路徑生成部604。
32動作模式設(shè)定部611將所設(shè)定的動作模式作為開始的動作模式，能夠依次自動地設(shè)定 并執(zhí)行上述第1至第5動作模式的全部或一部分。據(jù)此，移乘輔助裝置1在進(jìn)行移乘動作 時，能夠依次自動地執(zhí)行上述第1至第5動作模式的全部或一部分。護(hù)理者3根據(jù)移乘形 態(tài)，從必要的動作模式開始執(zhí)行即可。而且，選擇特定的動作模式執(zhí)行即可。
基本動作路徑信息切換部612，根據(jù)要執(zhí)行的動作模式，選擇并取得預(yù)先存儲于動作 模式信息存儲部606的基本動作姿勢路徑信息，并發(fā)送至動作路徑生成部604。因此，護(hù) 理者3只需從多個動作模式中選擇必要的動作模式，即可得到涉及第1至第5動作模式的 基本動作所涉及的動作輔助。
控制裝置110按各個第1至第5動作模式，從動作路徑生成部604輸出移乘輔助裝置 1移乘被護(hù)理者2所必要的動作所涉及的第1動作姿勢路徑信息613、第2動作姿勢路徑 信息614。
并且，控制裝置110通過操作意圖判斷部610判斷來自操作意圖檢測部609的操作意 圖信息，根據(jù)護(hù)理者3的操作意圖，決定是否讓移乘輔助裝置l動作。當(dāng)不讓移乘輔助裝 置1動作時，移乘輔助裝置l就維持進(jìn)行其操作前狀態(tài)的動作。另外，控制裝置110通過 動作路徑修正部608，判斷來自修正意圖檢測部607的修正意圖信息，根據(jù)護(hù)理者3的修 正意圖，決定是否修正移乘輔助裝置1的位置/姿勢、支撐器的位置/姿勢。進(jìn)一步修正移 乘輔助裝置1的位置/姿勢時，將其修正內(nèi)容通知給動作路徑生成部604。不修正時，對動 作路徑生成部604什么也不進(jìn)行，其結(jié)果，動作姿勢路徑信息不會被修正。
動作控制信息生成部615包括基于上述第1動作姿勢路徑信息613，生成用于控制多 個支撐器16a、 16b的位置/姿勢動作的動作控制信息的第1動作控制信息生成部616、基 于第2動作姿勢路徑信息614，生成用于控制整個裝置的位置/姿勢的動作控制信息的第2 動作控制信息生成部617。
在第1動作控制信息生成部616生成的動作控制信息(Fl、 F2)被輸出至支撐器控 制部618，邊使支撐器16a、 16b協(xié)調(diào)動作，邊控制支撐器16a、 16b的位置/姿勢動作。 支撐器控制部618通過基于第1動作姿勢路徑信息613的動作控制信息(Fl、 F2)，進(jìn)行 被護(hù)理者2與左右的支撐器16a、 16b的相對位置及姿勢的控制。據(jù)此，支撐器控制部618 除了使腳部8a、 8b進(jìn)行動作來上下移動支撐器16a、 16b外，還通過設(shè)于關(guān)節(jié)部13a、 13b、 15a、 15b的轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，使支撐器16a、 16b繞X軸轉(zhuǎn)動，并根據(jù)需要，使其繞Y 軸傾斜。
在第2動作控制信息生成部617生成的動作控制信息(F3)被發(fā)送至控制整個裝置的位置/姿勢的協(xié)調(diào)動作控制部626。
協(xié)調(diào)動作控制部626基于整個裝置的位置/姿勢信息，將控制信息發(fā)送至支撐器控制部 618，以便修正支撐器16a、 16b的位置/姿勢，并且，向移動基座控制部619發(fā)送用于控 制整個裝置的位置的控制信號。據(jù)此，協(xié)調(diào)動作控制部626根據(jù)基于第2動作姿勢路徑信 息614的動作控制信息(F3)控制為，修正整個裝置的位置/姿勢，并與其相對應(yīng)，修正 支撐器16a、 16b的位置/姿勢動作。
支撐器16a、 16b的當(dāng)前位置及此時的姿勢在逐次檢測部(未圖示)加以檢測，并被 反饋至支撐器控制部618及移動基座控制部619，并且，被反映至基于身體信息的可動范 圍信息生成部605，控制移乘輔助裝置1的姿勢，使之成為對被護(hù)理者2而言負(fù)擔(dān)較小的 姿勢。
如上所述，移乘輔助裝置l基于身體信息，在動作路徑生成部604生成用于決定左右 的支撐器16a、 16b的目標(biāo)位置及目標(biāo)姿勢的第l及第2動作姿勢路徑信息。另外，移乘 輔助裝置1基于該第1及第2動作姿勢路徑信息及操作意圖信息，控制其動作。
接著，對有關(guān)被護(hù)理者2與支撐器16a、 16b的相對位置及相對姿勢的處理進(jìn)行說明。 動作路徑生成部604針對被護(hù)理者2與支撐器16a、 16b的相對位置及相對姿勢，生 成用于決定維持預(yù)先規(guī)定的動作條件的第1動作姿勢路徑的第1動作姿勢路徑信息613。 而且，動作路徑生成部604生成用于決定定義第1動作姿勢路徑用的第2動作姿勢路徑的 第2動作姿勢路徑信息614。有關(guān)該第1動作姿勢路徑與第2動作姿勢路徑的詳情如后所 述。
支撐器16a、 16b在與被護(hù)理者2接觸的位置，分別與被護(hù)理者2大致平行，支撐器 16a、 16b與被護(hù)理者2以無相對位置偏差或相對姿勢偏差作為動作條件。因此，支撐器 16a、 16b對于被護(hù)理者2，在動作時不容易發(fā)生對皮膚的摩擦。
此外，動作路徑生成部604通過人體方向檢測部627檢測被護(hù)理者2的頭的朝向，將 第1或第2動作姿勢路徑信息613設(shè)定成，防止被護(hù)理者2的腳部的高度高于頭部的高度。 據(jù)此，不容易成為會給被護(hù)理者2造成負(fù)擔(dān)的姿勢。
接著，基于圖5至圖11，對動作路徑生成部604中生成用于控制移乘輔助裝置1的 支撐器16a、 16b及整個移乘輔助裝置1的絕對位置及絕對姿勢的動作控制信息，即第l 動作姿勢路徑信息613、第2動作姿勢路徑信息614的方法進(jìn)行說明。
圖5為表示移乘輔助裝置1的動作姿勢路徑的定義的立體圖。在圖5中，Sl、 S2表
示有關(guān)被護(hù)理者2與支撐器16a、 16b的相對位置及相對姿勢的動作路徑，即第l動作姿勢路徑。第1動作姿勢路徑S1、 S2基于第l動作姿勢路徑信息613而被決定。另外，S3 表示定義第1動作姿勢路徑的第2動作姿勢路徑。第2動作姿勢路徑S3基于控制整個移 乘輔助裝置1的絕對位置及絕對姿勢的第2動作姿勢路徑信息614而被決定。本實(shí)施方式 中的移乘輔助裝置l，針對移乘輔助裝置1的運(yùn)動，通過采用虛擬潛在能，算出施加于支 撐器16a、 16b及移乘輔助裝置l的虛擬外力，并決定動作姿勢路徑及可動作范圍。
在此，對圖5及圖7所示的各符號進(jìn)行說明。
So表示作為靜止坐標(biāo)系的基準(zhǔn)坐fe系。
22表示以代表整個兩個支撐器16a、 16b的點(diǎn)為原點(diǎn)，與支撐器16a、 16b同時移動 的整個支撐器16a、 16b的坐標(biāo)系。
Si為原點(diǎn)與支撐器16a、 16b的代表點(diǎn)一致，X軸與22的X軸一致的坐標(biāo)系。^是
成為S2的基準(zhǔn)的坐標(biāo)系。
Shr表示固定于支撐器16a上、與支撐器16a —同移動的支撐器16a的坐標(biāo)系。 Sw表示固定于支撐器16b上、與支撐器16b —同移動的支撐器16b的坐標(biāo)系。 er2為從So至S2的位置矢量。 2rhl.為從S2至Shl.的位置矢量。 2rhl為從S2至Sw的位置矢量。
GR2為表示從S0觀察的S2的姿勢的轉(zhuǎn)動矩陣。 2Rhr為表示從S2觀察的Shl.的姿勢的轉(zhuǎn)動矩陣。 2Rhl為表示從S2觀察的Sw的姿勢的轉(zhuǎn)動矩陣。
如圖6所示，第1虛擬潛在能生成部620及第2虛擬潛在能生成部622被輸入第1 動作姿勢路徑信息613,分別生成基于第1動作姿勢路徑信息613的第1動作姿勢路徑上 的各點(diǎn)的虛擬潛在能。第1虛擬外力算出部621及第2虛擬外力算出部623分別將基于該 虛擬潛在能的虛擬外力信息Fl、 F2輸出至支撐器控制部618。
同樣，第3虛擬潛在能生成部624被輸入第2動作姿勢路徑信息614，生成基于第2 動作姿勢路徑信息614的第2動作姿勢路徑上的各點(diǎn)的虛擬潛在能。第3虛擬外力算出部 625向協(xié)調(diào)動作控制部626發(fā)送基于該虛擬潛在能的虛擬外力信息F3。協(xié)調(diào)動作控制部 626將涉及整個移乘輔助裝置1的信息輸出至移動基座控制部619，將涉及支撐器16a、 16b的信息輸出至支撐器控制部618。
圖7表示被護(hù)理者2與支撐器16a、 16b的相對位置關(guān)系。在此，22坐標(biāo)系為相對于 Si坐標(biāo)系繞X軸轉(zhuǎn)動ce后的坐標(biāo)系。關(guān)于基于身體信息的支撐器16a、 16b的動作限制，用于使頭部的高度高于腳部的高度的條件如下式(2)所示。 下面，對圖7中的各符號進(jìn)行說明。 0表示被護(hù)理者2的關(guān)節(jié)位置(髖關(guān)節(jié)的位置)。
sr表示經(jīng)過支撐器16a的中心ca，并與支撐器16a支撐被護(hù)理者2的面平行的直線。 hr表示連結(jié)被護(hù)理者2的關(guān)節(jié)位置0與支撐器16a的中心ca的直線。 sl表示經(jīng)過支撐器16b的中心cb，并與支撐器16b支撐被護(hù)理者2的面平行的直線。 hl表示連結(jié)被護(hù)理者2的關(guān)節(jié)位置0與支撐器16b的中心cb的直線。 16hi表示^的y軸(yl)與hl軸之間的繞Sl的x軸的角度。巧hi在圖7中以順時針 方向?yàn)檎较颉?br> 26hi表示S2的y軸(y2)與hl軸之間的繞Sl的x軸的角度。26hl在圖7中以順時針 方向?yàn)檎较颉?br> hiesi表示hl軸與sl軸之間的繞S1的x軸的角度。hie^在圖7中以順時針方向?yàn)檎较颉?br> Whr表示I^的y軸(yl)與hr軸之間的繞Sl的x軸的角度。18in.在圖7中以逆時針 方向?yàn)檎较颉?br> 20hr表示i:2的y軸(y2)與hr軸之間的繞Sl的x軸的角度。^hr在圖7中以逆時針 方向?yàn)檎较颉?br> h咱sr表示hr軸與Sr軸之間的繞Sl的X軸的角度。hi'6sr在圖7中以逆時針方向?yàn)檎较颉?br> 00x表示Si的y軸(yl)與&的y軸(y2)之間的繞&的x軸的角度。Q0x在圖7 中以逆時針方向?yàn)檎较?，但也可以以順時針方向?yàn)檎较颉?br> 丄0hl + hI6sl《^hr +hresr ……(2)
另外，將被護(hù)理者2的彎曲角度設(shè)為例如0至90度的條件，如下式(3)所示。
0°《(20hl +hl8sl ) +(20hr +hresr)《90° ……(3)
如設(shè)從被護(hù)理者2的關(guān)節(jié)位置0 (髖關(guān)節(jié)的位置)至支撐器16a、 16b的中心ca、 cb 的距離分別為Rr、 Rl,設(shè)基于身高信息的長度為Lbr、 Lw，設(shè)基于表示被護(hù)理者2的身體 厚度(例如，背部到胸部的厚度的二分之一的值)的身體厚度信息的厚度為Ltr、 Ltl，則
如下式(4)、 (5)的條件所示。
36r vbr tr
R -" 2 + L 2……(5)
在此，右側(cè)支撐器以逆時針方向?yàn)檎较?，左?cè)支撐器以順時針方向?yàn)檎较颉Ａ硗猓?br> 支撐器16a、 16b分別位于第1動作姿勢路徑S1、 S2上，在與被護(hù)理者2接觸的位置維 持與被護(hù)理者2大致平行的姿勢。
圖8表示從坐標(biāo)系22觀察的第1動作姿勢路徑上的點(diǎn)Pa (位置/姿勢)上的虛擬潛在 能的示例。如設(shè)第1動作姿勢路徑(Sl)上的點(diǎn)Pa (圖7)的位置/姿勢為Pa (a、 b、 c)， 則在圖8(a)中，表示關(guān)于位置y2的虛擬潛在能、關(guān)于位置z2的虛擬潛在能、關(guān)于姿勢2ehr 的虛擬潛在能的狀態(tài)。
另外，圖8 (b)表示有關(guān)第1動作姿勢路徑(Sl)上的各點(diǎn)上的支撐器16a的姿勢， 基于身體信息的姿勢限制。在此，表示當(dāng)o0x、 26hi、 hl'6sr、啤si為某值時，定義支撐器16a 的姿勢的2ehr的可取范圍的示例。
如圖9 (a)、 (b)所示，對于姿勢c的限制條件，因被護(hù)理者2被由支撐器16a、 16b 保持時的彎曲角度而異。例如，如圖9 (a)所示，當(dāng)被護(hù)理者2被由支撐器16a、 16b以 90度的姿勢抱起時，關(guān)于姿勢^hr的虛擬潛在能如圖9 (b)所示。若變?yōu)楸蛔o(hù)理者2的 彎曲角度大于90度的姿勢，則會對被護(hù)理者2強(qiáng)加負(fù)擔(dān)。因此，如圖9 (b)所示，使虛 擬潛在能在Cinax以上時急劇增高，從而避免姿勢c成為Cmax以上。移乘輔助裝置1， 將彎曲角度控制在90度以下，以便控制支撐器16a、 16b向虛擬潛在能變低一側(cè)動作，這 樣，能夠提供不會對被護(hù)理者2強(qiáng)加負(fù)擔(dān)的、安全且安心的移乘輔助裝置l。
同樣，圖9(c)表示被護(hù)理者2被由支撐器16a、 16b以0度的姿勢抱起時的與姿勢 20&有關(guān)的虛擬潛在能的示例，因此，如圖9(d)所示，以Cmin以下的姿勢c，會成為 使被護(hù)理者2的身體向后仰的姿勢(反折狀態(tài))，因此，在Cmin以下，急劇增高地生成 虛擬潛在能，從而實(shí)現(xiàn)不會使被護(hù)理者2的身體向后仰的姿勢c。
下面，利用圖IO，對第2動作姿勢路徑上的位置上的虛擬潛在能進(jìn)行說明。
在圖10 (a)中，若設(shè)第2動作姿勢路徑上的點(diǎn)Pc的絕對位置及絕對姿勢為Pc (A、 B、 C、 D、 E)，則圖IO (b)表示各位置A、 B、 C及姿勢D、 E的虛擬潛在能。在此， 姿勢D為移乘輔助裝置1的行進(jìn)方向上的姿勢，姿勢E設(shè)為移乘輔助裝置1的傾斜姿勢。圖IO (c)表示有關(guān)第2動作姿勢路徑上的各位置中的姿勢E,根據(jù)身體信息，滿足基于 第1動作姿勢路徑的支撐器16a、 16b的位置/姿勢中預(yù)先設(shè)定的動作條件的范圍。移乘輔 助裝置1與所決定的姿勢E相對應(yīng)，生成適宜的虛擬潛在能，向該虛擬潛在能變低一側(cè)控 制移乘輔助裝置1的傾斜姿勢。
接著，對移乘輔助裝置1的動作進(jìn)行說明。圖11為表示本實(shí)施方式中的移乘輔助裝 置l的動作的流程圖。
如圖11所示，移乘輔助裝置l，當(dāng)整個裝置接近載置裝置時，就通過身體信息取得部 600取得被護(hù)理者2的身體信息(SIOO)。
接著，移乘輔助裝置l根據(jù)移乘形態(tài)，設(shè)定用于設(shè)定其基本動作的動作模式(S102)。 當(dāng)重新設(shè)定了動作模式時，通過基本動作路徑信息切換部612，從動作模式信息存儲部606 選取與所設(shè)定的動作模式相對應(yīng)的基本動作路徑信息，并發(fā)送至動作路徑生成部604。當(dāng) 所設(shè)定的動作模式相同時，則跳過S106與S108 (S104、 106、 Sl08)。
接著，移乘輔助裝置l取得支撐器16a、 16b的當(dāng)前的位置/姿勢信息，并取得整個移 乘輔助裝置1的當(dāng)前的位置/姿勢信息(SllO)，基于身體信息，通過可動范圍信息生成部 605，根據(jù)支撐器16a、 16b的當(dāng)前的位置/姿勢信息及整個移乘輔助裝置1的當(dāng)前的位置/ 姿勢信息，生成動作限制信息(以下，將表示該可動范圍的動作限制信息稱為"可動范圍 信息")(S112)。
接著，移乘輔助裝置1通過動作路徑生成部604,按各動作模式，基于可動范圍信息， 輸出第1動作姿勢路徑信息613作為用于決定支撐器16a、 16b的位置/姿勢的第1動作姿 勢路徑信息，并輸出第2動作姿勢路徑信息614作為用于決定整個移乘輔助裝置1的當(dāng)前 的位置/姿勢的第2動作姿勢路徑信息(Sl14)。
接著，移乘輔助裝置1基于第1動作姿勢路徑信息613，在第1虛擬潛在能生成部620 及第2虛擬潛在能生成部622生成虛擬潛在能。第1虛擬外力算出部621、第2虛擬外力 算出部623基于虛擬潛在能，為了讓支撐器16a、 16b向虛擬潛在能變低一側(cè)動作，將虛 擬外力信息F1、 F2發(fā)送至支撐器控制部618。據(jù)此，移乘輔助裝置l根據(jù)身體信息，將 支撐器16a、 16b的位置/姿勢控制為，使其沿著適合進(jìn)行基本動作的第l動作姿勢路徑。 據(jù)此，護(hù)理者3可以不必逐一注意被護(hù)理者2與支撐器16a、 16b的關(guān)系而操作移乘輔助 裝置l。同樣，移乘輔助裝置1為了控制基于第2動作姿勢路徑信息614的第2動作姿勢 路徑上的移乘輔助裝置l的姿勢，在第3虛擬潛在能生成部624生成虛擬潛在能，并且為 了通過第3虛擬外力算出部625將移乘輔助裝置1的姿勢變更為朝向該虛擬潛在能變低一側(cè)，將虛擬外力信息F3發(fā)送至協(xié)調(diào)動作控制部626。協(xié)調(diào)動作控制部626將涉及整個移 乘輔助裝置1的信息發(fā)送至移動基座控制部619。另外，協(xié)調(diào)動作控制部626將涉及支撐 器16a、 16b的位置/姿勢的信息發(fā)送至支撐器控制部618 (Sl16、 S118)。
接著，移乘輔助裝置1通過操作意圖判斷部610，基于護(hù)理者3是否在一定期間、以 規(guī)定的力連續(xù)進(jìn)行操作輸入并施加于操作部14a、 14b的、來自操作意圖檢測部609的信 息，來判斷有無操作意圖(S120、 S122)。當(dāng)不讓移乘輔助裝置l動作時，移乘輔助裝置 l維持進(jìn)行其操作輸入前的位置及姿勢狀態(tài)。當(dāng)讓移乘輔助裝置l動作時，進(jìn)行支撐器16a、 16b的位置/姿勢、整個移乘輔助裝置1的位置/姿勢的控制(Sl24)。
接著，移乘輔助裝置l通過動作路徑修正部608，從由修正意圖檢測部607檢測到的 護(hù)理者3是否在一定期間、以規(guī)定的力連續(xù)進(jìn)行修正意圖輸入并施加于操作部14a、 14b 的信息，判斷有無修正意圖(S126、 Sl28)。當(dāng)護(hù)理者3有修正支撐器16a、 16b的位置 /姿勢、整個移乘輔助裝置1的位置/姿勢的意圖，則將其修正內(nèi)容通知給動作路徑生成部 604 (S130)。動作路徑生成部604根據(jù)該修正內(nèi)容，修正基于基本動作姿勢路徑信息的 第1及第2動作姿勢路徑，并再次回到S114,生成第l及第2動作姿勢路徑。動作路徑 修正部608，當(dāng)不修正動作姿勢路徑信息時，向動作路徑生成部604什么也不發(fā)送。
接著，判斷移乘動作是否己完成(S132)。當(dāng)?shù)?動作模式完成，已完成第5動作模 式中的目標(biāo)位置/目標(biāo)姿勢時，處理就結(jié)束。另一方面，當(dāng)還未完成時，則返回到S104。
以下，至處理結(jié)束為止，反復(fù)進(jìn)行S104至S132。
支撐器16a、 16b的當(dāng)前的位置/姿勢逐次被檢測，并且每次生成第1及第2動作姿勢 路徑上的適宜的虛擬潛在能，并控制為，使支撐器16a、 16b及移乘輔助裝置l向虛擬潛 在能變低一側(cè)動作。據(jù)此，移乘輔助裝置l基于被護(hù)理者2的身體信息，能夠?qū)⒅纹?6a、 16b的位置/姿勢、移乘輔助裝置1的位置/姿勢控制為，在第1及第2動作姿勢路徑上的 任意點(diǎn)上，成為對被護(hù)理者2而言負(fù)擔(dān)較小的姿勢。
此外，也可利用著床檢測傳感器32a、 32b，自動切換動作模式。對例如用支撐器16a、 16b捧起、移動被護(hù)理者2，并將其移乘至其他的床等時的情形進(jìn)行說明。此時，通常， 護(hù)理者3從操作部14a、 14b輸入第4動作模式，使支撐器16a、 16b下降，將被護(hù)理者 2放下至床面。當(dāng)護(hù)理者3確認(rèn)支撐器16a、 16b已著于床面時，結(jié)束第4動作模式。接 著，從操作部14a、 14b輸入第5動作模式，進(jìn)行從被護(hù)理者2與床之間拔出支撐器16a、 16b的動作。據(jù)此，在自動按順序從該第4動作模式轉(zhuǎn)到第5動作模式的模式(例如自動 模式)中，移乘輔助裝置l在第4動作模式下使支撐器16a、 16b下降，將被護(hù)理者2放下至床面，當(dāng)在著床檢測傳感器32a、 32b中檢測到支撐器16a、 16b已著于床面時，就 自動切換至第5動作模式，進(jìn)行從被護(hù)理者2與床之間拔出支撐器16a、 16b的動作。據(jù) 此，能夠減輕護(hù)理者3的負(fù)擔(dān)，順利地進(jìn)行操作。
根據(jù)以上的本實(shí)施方式的移乘輔助裝置1，可基于表示涉及被護(hù)理者2的身體的特征 的身體信息，輔助操作者的操作，因此，可提供即使當(dāng)熟練度較低的護(hù)理者3進(jìn)行操作時， 也能夠進(jìn)行使被護(hù)理者2感到舒適的動作，使之采取負(fù)擔(dān)較小的姿勢的移乘輔助裝置1。
此外，雖然本實(shí)施方式中的移乘輔助裝置l用于移乘需護(hù)理的被護(hù)理者2，但只要是 人體即可，例如，也同樣適用于難以自己移動或挪動身體者，能夠從載置裝置上捧起其人 體，并進(jìn)行移乘。
另外，雖然本實(shí)施方式中的移乘輔助裝置1針對基于身體信息來控制移乘輔助裝置1 的位置/姿勢時的情形進(jìn)行了說明，但也可以通過利用移乘輔助裝置1的周邊的環(huán)境信息， 控制移乘輔助裝置1的位置/姿勢。據(jù)此，可實(shí)現(xiàn)能夠避免以與周圍接觸的方式控制位置/ 姿勢的移乘輔助裝置1。
艮P，在該其他實(shí)施方式中，移乘輔助裝置的特征為，包括用于捧起載置于載置裝置的 人體的多個支撐器；取得表示涉及人體的特征的身體信息的身體信息取得部；當(dāng)用多個支 撐器保持人體時，基于上述身體信息生成用于決定多個支撐器的目標(biāo)位置及目標(biāo)姿勢的動 作姿勢路徑信息的動作姿勢路徑生成部；基于上述動作姿勢路徑信息，將上述多個支撐器 支撐為達(dá)到上述目標(biāo)位置及目標(biāo)姿勢的支撐部。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)熟練度較低的操作者進(jìn)行操作時，也可基于表示涉及人體的特 征的身體信息進(jìn)行動作，因此，與熟練度較高的操作者進(jìn)行操作時相同，能夠進(jìn)行使人體 感到舒適的動作，使之采取負(fù)擔(dān)較小的姿勢。
另外，在該其他實(shí)施方式中，動作姿勢路徑生成部就人體與多個支撐器的相對位置及 相對姿勢，生成第l動作姿勢路徑信息，以維持規(guī)定的動作條件。據(jù)此，還可根據(jù)規(guī)定的 動作條件維持人體與多個支撐器的相對位置及姿勢，不用進(jìn)一步要求對護(hù)理者的熟練度， 就能夠進(jìn)行操作。
另外，在該其他實(shí)施方式中，特別是作為規(guī)定的動作條件，使支撐器在與人體的接觸 位置與人體大致平行，沒有支撐器與人體的相對位置偏差或相對姿勢偏差。據(jù)此，由于以 沒有支撐器與人體的相對位置偏差或相對姿勢偏差的方式進(jìn)行動作，因此，對于被護(hù)理者，
可進(jìn)一步減少被由支撐器保持時的人體的負(fù)擔(dān)。
另外，在該其他實(shí)施方式中，作為身體信息，取得身高信息、關(guān)節(jié)位置信息及身體厚度信息，動作姿勢路徑生成部基于所取得的上述身高信息、關(guān)節(jié)位置信息及身體厚度信息， 生成表示人體的各個關(guān)節(jié)的彎曲方向及可動范圍的可動范圍信息，基于所生成的可動范圍 信息，生成對相對位置及相對姿勢設(shè)置限制的第l動作姿勢路徑信息。據(jù)此，可進(jìn)一步減 少被由支撐器保持時的被護(hù)理者的姿勢負(fù)擔(dān)。
另外，在該其他實(shí)施方式中，作為身體信息，取得身高信息及體重信息，動作姿勢路 徑生成部基于所取得的身高信息及體重信息，設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)性的關(guān)節(jié)位置信息及身體厚度信 息，基于所設(shè)定的身高信息、標(biāo)準(zhǔn)性的關(guān)節(jié)位置信息及身體厚度信息，生成表示人體的各 個關(guān)節(jié)的彎曲方向及可動范圍的可動范圍信息，基于所生成的可動范圍信息，生成對相對 位置及相對姿勢設(shè)置限制的第l動作姿勢路徑信息。據(jù)此，即使當(dāng)所取得的身體信息為身 高信息及體重信息時，也能生成表示人體的各個關(guān)節(jié)的彎曲方向及可動范圍的可動范圍信 息，減少被由支撐器保持時的人體的姿勢負(fù)擔(dān)。
另外，在該其他實(shí)施方式中，標(biāo)準(zhǔn)性的關(guān)節(jié)位置及身體厚度信息根據(jù)記錄有與標(biāo)準(zhǔn)身 高及標(biāo)準(zhǔn)體重相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)節(jié)位置信息及標(biāo)準(zhǔn)身體厚度信息的標(biāo)準(zhǔn)人體表而被設(shè)定。據(jù) 此，即使當(dāng)所取得的身體信息為身高信息及體重信息時，也能根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)人體表，生成表示 人體的各個關(guān)節(jié)的彎曲方向及可動范圍的可動范圍信息，減少被由支撐器保持時的人體的 姿勢負(fù)擔(dān)。
另外，在該其他實(shí)施方式中，作為身體信息，進(jìn)一步取得人體中限制挪動的部位信息， 動作姿勢路徑生成部基于部位信息，生成對相對位置及相對姿勢設(shè)置限制的第l動作姿勢 路徑信息。據(jù)此，還可基于人體中限制挪動的部位信息，生成表示人體的各個關(guān)節(jié)的彎曲 方向及可動范圍的可動范圍信息，減少被由支撐器保持時的人體的姿勢負(fù)擔(dān)。例如，在人 體受傷時或人體損傷等時可發(fā)揮效果。
另外，在該其他實(shí)施方式中，動作姿勢路徑信息包括定義多個支撐器的絕對位置及絕 對姿勢的第2動作姿勢路徑，動作姿勢路徑生成部針對第2動作姿勢路徑上的各位置生成
動作姿勢路徑信息，以維持與第1動作姿勢路徑信息相對應(yīng)的多個支撐器的目標(biāo)位置及目 標(biāo)姿勢。
據(jù)此，操作者不必每次都注意考慮到身體特征的支撐器的位置/姿勢，能夠有效率地進(jìn) 行操作。
另外，在該其他實(shí)施方式中，動作姿勢路徑生成部還包括取得人體朝向信息的人體方
向檢測部，基于人體的朝向信息，將第l或第2動作姿勢路徑信息設(shè)定為使人體的頭部的
高度高于腳部的高度。據(jù)此，能夠始終防止人體的腳部的高度高于頭部的高度。因此，護(hù)理者不用注意，就 可以防止會給被護(hù)理者造成負(fù)擔(dān)的不自然的動作。
另外，在該其他實(shí)施方式中，還包括檢測操作者的操作意圖信息的操作意圖檢測部和 基于操作意圖信息控制支撐部的控制裝置，其中，控制裝置當(dāng)檢測到操作意圖時，基于動 作姿勢路徑信息將支撐部控制為，使多個支撐器達(dá)到目標(biāo)位置及目標(biāo)姿勢；當(dāng)未檢測到操 作意圖信息時，將支撐部控制為，使多個支撐器的位置及姿勢維持不變。
據(jù)此，還可在操作者無操作意圖時，將動作控制為維持裝置的位置及姿勢，能夠?qū)崿F(xiàn) 安全的裝置。
另外，在該其他實(shí)施方式中，還包括檢測操作者要修IH動作姿勢路徑信息的修正意圖 信息的修正意圖檢測部和基于修正意圖信息修正基于動作姿勢路徑信息的動作姿勢路徑 的動作姿勢路徑修正部。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)預(yù)先設(shè)想的動作與動作姿勢路徑不同時，能夠進(jìn)行修正。
另外，在該其他實(shí)施方式中，包括不同的多個動作模式，動作姿勢路徑生成部按動作 模式生成不同的動作姿勢路徑信息。
據(jù)此，可按多個動作模式，逐個設(shè)定最佳的基本動作姿勢路徑信息。據(jù)此，能夠容易 地實(shí)現(xiàn)預(yù)先設(shè)想的動作。
另外，在該其他實(shí)施方式中，作為多個動作模式，包括將多個支撐器插入人體與載置 裝置之間的第l動作模式；使多個支撐器上升，捧起人體的第2動作模式；使多個支撐器 移動，將人體移至第2載置裝置的第3動作模式；使多個支撐器下降，將上述人體放下至 第2載置裝置的載置面的第4動作模式；從人體與載置裝置之間拔出多個支撐器的第5動 作模式。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠更順利地執(zhí)行一系列的移乘動作。
另外，在該其他實(shí)施方式中，上述支撐部以基于上述動作姿勢路徑信息的動作姿勢路 徑為中心，生成越偏離上述動作姿勢路徑而越高的虛擬潛在能，降上述多個支撐器控制為， 使上述多個支撐器向上述虛擬潛在能變低一側(cè)動作。由此，能夠容易地提供輔助，從而使 多個支撐器達(dá)到目標(biāo)位置及目標(biāo)姿勢，且避免使人體不適。
另外，在該其他實(shí)施方式中，虛擬潛在能基于身體信息而生成。據(jù)此，即使當(dāng)操作者 有誤操作時，仍可基于身體信息控制多個支撐器，避免使人體不適，因此，可提高安全性。
實(shí)施方式的概要
在此，對本實(shí)施方式的概要進(jìn)行說明。(1) 如上所述，該移乘輔助裝置中，控制裝置設(shè)定驅(qū)動支撐器的動作路徑，并且驅(qū) 動致動器，使支撐器沿著動作路徑動作，從而修正基于操作部的操作的支撐器的動作。因 此，即使是操作該移乘輔助裝置的熟練度較低的操作者進(jìn)行操作時，仍可通過控制裝置修 正該操作者的操作。由此，可抑制接受移動輔助的人的身體變?yōu)椴蛔匀坏淖藙莸葘邮芤?乘輔助的人強(qiáng)加負(fù)擔(dān)的操作。因此，對于操作者而言，移乘輔助裝置的操作較為簡單，對 于接受移乘輔助的人而言，也可安心地接受護(hù)理。
(2) 上述控制裝置還包括存儲上述人的體格信息的體格信息存儲部，其中，上述動 作路徑設(shè)定部基于存儲于上述體格信息存儲部的體格信息，并根據(jù)上述人的體格，設(shè)定讓 上述支撐器動作的動作路徑。因此，可較為容易地使支撐器達(dá)到與人的體格相符的目標(biāo)位 置及目標(biāo)姿勢。
(3) 上述控制裝置還包括身體信息存儲部，存儲于上述身體信息存儲部的身體信息 包含有關(guān)身體的異常部位的信息，其中，上述動作路徑設(shè)定部基于存儲于上述身體信息存 儲部的有關(guān)身體的異常部位的信息，設(shè)定讓上述支撐器的進(jìn)行動作的動作路徑。因此，在 人體受傷時或人體損傷等時可發(fā)揮效果。
(4) 本實(shí)施方式的移乘輔助裝置還包括用于檢測該移乘輔助裝置與載置裝置之間的 距離的第1檢測部、用于檢測上述支撐器相對于上述載置裝置的載置面的高度的第2檢測
部，其中，上述動作路徑設(shè)定部將上述支撐器的動作路徑設(shè)定為，隨著通過上述第l檢測
部檢測到的該移乘輔助裝置與上述載置裝置之間的距離變近，讓通過上述第2檢測部檢測
到的上述支撐器的高度接近上述載置面的高度。由此，可防止支撐器在被護(hù)理者的跟前急 劇下降，減輕被護(hù)理者可感覺到的不安。
(5) 本實(shí)施方式的移乘輔助裝置還包括設(shè)置于上述支撐器，用于檢測支撐人的載置 裝置的載置面與上述支撐器的接觸壓力的壓力傳感器，其中，上述操作修正部修正基于上 述操作部的操作的上述支撐器的動作，以使通過上述壓力傳感器檢測到的上述接觸壓力不 高于上述控制裝置中預(yù)先規(guī)定的接觸壓力。因此，可防止在將支撐器插入載置裝置與被護(hù) 理者之間時，支撐器過度按壓載置裝置。
(6) 本實(shí)施方式的移乘輔助裝置中，上述支撐器包括第1支撐器與第2支撐器，通 過上述第l支撐器與第2支撐器中的其中之一支撐器支撐人的上半身，通過另一支撐器支 撐人的下半身。
(7) 本實(shí)施方式的移乘輔助裝置中，上述支撐器包括第1支撐器與第2支撐器，通 過上述第l支撐器與第2支撐器中的其中之一支撐器支撐人的上半身，通過另一支撐器支
43撐人的下半身，存儲于上述體格信息存儲部的體格信息包括有關(guān)身高的身高信息，上述控 制裝置基于存儲于上述體格信息存儲部的身高信息，設(shè)定上述第1支撐器與第2支撐器之 間的間隔。因此，可較為容易地將第1支撐器與第2支撐器的間隔設(shè)定為與人的身高相符 的間隔。
(8) 本實(shí)施方式的移乘輔助裝置還包括檢測人的臀部位置的臀部檢測部，其中，上
述動作路徑設(shè)定部，基于通過上述臀部檢測部檢測到的人的臀部位置，將上述第l支撐器
與第2支撐器的動作路徑設(shè)定為，上述第l支撐器與第2支撐器中的其中之一支撐器支撐 上述臀部位置以上的上半身一側(cè)，另一支撐器支撐上述臀部位置以下的下半身一側(cè)。
(9) 上述控制裝置還包括確定由上述支撐器支撐的人的髖關(guān)節(jié)位置的髖關(guān)節(jié)確定部， 其中，上述支撐器的動作路徑，在進(jìn)行讓被由上述支撐器支撐的人彎曲的動作時，基于由 上述髖關(guān)節(jié)確定部確定的人的髖關(guān)節(jié)位置而被設(shè)定。
(10) 上述動作路徑設(shè)定部分別設(shè)定上述第1支撐器與第2支撐器的動作路徑，在維 持支撐上述人的支撐器與上述人的接觸狀態(tài)的情況下，使上述第1支撐器及第2支撐器分 別從上述髖關(guān)節(jié)位置維持一定距離而移動。因此，在使人體彎曲時，可阻止支撐器與人體 背部偏離。
(11) 上述控制裝置還包括設(shè)定上述第1支撐器與第2支撐器抱起上述人的動作時的 上述人的髖關(guān)節(jié)的允許彎曲角度的允許彎曲角度設(shè)定部，和算出由上述第1支撐器與第2 支撐器所捧起的人的髖關(guān)節(jié)的彎曲角度的彎曲角度算出部，其中，在通過上述第l支撐器 與第2支撐器進(jìn)行抱起上述人的動作中，修正基于上述操作部的操作的上述支撐器的動作， 從而使在上述彎曲角度算出部算出的彎曲角度處于在上述允許彎曲角度設(shè)定部設(shè)定的允 許彎曲角度的范圍內(nèi)。因此，可防止變?yōu)楸巢繌澱蹱顟B(tài)或腹部受迫的狀態(tài)等人很難采取的 姿勢于未然。
(12)上述控制裝置，在通過上述第1支撐器與第2支撐器進(jìn)行的抱起上述人的動作中， 使上述第1支撐器與第2支撐器的高度方向上的動作與通過上述第1支撐器與第2支撐器 使人的髖關(guān)節(jié)彎曲的動作聯(lián)動。因此，可根據(jù)通過第1支撐器與第2支撐器抱起人的高度， 使人的髖關(guān)節(jié)彎曲。由此，能夠以對人體而言較為舒服的姿勢抱起人。
(13)上述控制裝置還包括根據(jù)從通過上述動作路徑設(shè)定部設(shè)定的動作路徑至上述支 撐器的距離，設(shè)定由施加于該支撐器的力的大小而定義的虛擬潛在能的虛擬潛在能設(shè)定 部，其中，上述操作修正部基于在上述虛擬潛在能設(shè)定部設(shè)定的虛擬潛在能，通過向該支
撐器施加力，使上述支撐器靠近上述動作路徑，從而修正基于上述操作部的操作的上述支撐器的動作。因此，可通過虛擬潛在能的作用，防止變?yōu)槿穗y以釆取的姿勢于未然。
(14) 本實(shí)施方式的移乘輔助裝置包括檢測該移乘輔助裝置與上述載置裝置間的距離 的第1檢測部，其中，上述虛擬潛在能設(shè)定部將上述虛擬潛在能設(shè)定為，隨著通過上述第 1檢測部檢測到上述距離變小，施加于上述支撐器的力變大。因此，可確保在移乘輔助裝 置遠(yuǎn)離載置裝置時操作支撐器的自由度，使其對于操作者而言較為方便，另一方面，通過 隨著移乘輔助裝置靠近載置裝置而增大施加于支撐器的力，可使支撐器切實(shí)地達(dá)到目標(biāo)位 置或目標(biāo)姿勢。
(15) 上述控制裝置還包括存儲上述人的體格信息的體格信息存儲部，其中，上述虛 擬潛在能設(shè)定部，基于存儲于上述體格信息存儲部的體格信息，設(shè)定與人的體格相對應(yīng)的 虛擬潛在能。因此，可使支撐器達(dá)到與體格相對應(yīng)的目標(biāo)位置及目標(biāo)姿勢。
(16) 上述控制裝置，在上述操作部中沒有操作上述支撐器的操作輸入時，維持上述 支撐器的位置及姿勢。因此，可防止當(dāng)操作者不小心放開操作部時，支撐器進(jìn)行無法預(yù)測 的動作。
(17) 上述控制裝置還包括解除上述操作修正部的功能的修正解除部。因此，可暫時
解除通過虛擬潛在能對支撐器的約束，使操作者可在此時自由地操作支撐器。
(18) 上述控制裝置還包括修正在上述動作路徑設(shè)定部設(shè)定的動作路徑的動作路徑修 正部，其中，上述操作修正部，當(dāng)通過上述動作路徑修正部修正了動作路徑時，通過驅(qū)動 上述致動器，使上述支撐器沿著通過該動作路徑修正部修正過的動作路徑動作，從而修正 基于上述操作部的操作的上述支撐器的動作。因此，當(dāng)要適宜地修正由移乘輔助裝置自動 設(shè)定的動作路徑時，可允許該修正。因此，操作者可按自己的意圖進(jìn)行操作。
(19) 本實(shí)施方式的移乘輔助裝置包括存儲與由上述支撐器支撐的人的姿勢有關(guān)的信 息的姿勢信息存儲部，其中，上述動作路徑設(shè)定部，基于存儲于上述姿勢信息存儲部的與 人的姿勢有關(guān)的信息，將上述動作路徑設(shè)定為，由上述支撐器支撐的人的頭的高度高于腳 的高度。因此，無需操作者留意，也可防止形成會給人造成負(fù)擔(dān)的不自然的姿勢。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的移乘輔助裝置，即使當(dāng)熟練度較低的操作者進(jìn)行操作時，仍 可基于表示人體相關(guān)特征的身體信息/體格信息進(jìn)行動作，因此，能夠與熟練度較高的操作 者進(jìn)行操作時相同，進(jìn)行使人體感到舒適的動作，使之采取負(fù)擔(dān)較小的姿勢。因此，可用 作操作容易、安全性高的移乘輔助裝置及護(hù)理機(jī)器人裝置等。
權(quán)利要求
1.一種移乘輔助裝置，具備用于支撐人的支撐器和操作所述支撐器的操作部，基于所述操作部的操作讓所述支撐器進(jìn)行動作，其特征在于包括致動器，讓所述支撐器進(jìn)行動作；以及控制裝置，基于所述操作部的操作控制所述致動器，其中，所述控制裝置包括，動作路徑設(shè)定部，用于設(shè)定所述支撐器的動作路徑；操作修正部，通過驅(qū)動所述致動器使所述支撐器沿著由所述動作路徑設(shè)定部設(shè)定的動作路徑進(jìn)行動作，來修正基于所述操作部的操作的所述支撐器的動作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的移乘輔助裝置，其特征在于， 所述控制裝置還包括存儲所述人的體格信息的體格信息存儲部，其中， 所述動作路徑設(shè)定部，基于存儲于所述體格信息存儲部的體格信息，并根據(jù)所述人的體格，設(shè)定讓所述支撐器動作的動作路徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的移乘輔助裝置，其特征在于所述控制裝置還包括存儲于所述身體信息存儲部的身體信息包含有關(guān)身體的異常部 位的信息的身體信息存儲部，其中，所述動作路徑設(shè)定部，基于存儲于所述身體信息存儲部的有關(guān)身體的異常部位的信 息，設(shè)定讓所述支撐器進(jìn)行動作的動作路徑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的移乘輔助裝置，其特征在于還包括 第l檢測部，用于檢測該移乘輔助裝置與載置裝置之間的距離； 第2檢測部，用于檢測所述支撐器相對于所述載置裝置的載置面的高度，其中，所述動作路徑設(shè)定部，將所述支撐器的動作路徑設(shè)定為，隨著通過所述第l檢測 部檢測到的該移乘輔助裝置與所述載置裝置之間的距離變近，讓通過所述第2檢測部 檢測到的所述支撐器的高度接近所述載置面的高度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的移乘輔助裝置，其特征在于還包括 壓力傳感器，設(shè)置于所述支撐器，用于檢測支撐人的載置裝置的載置面與所述支撐器之間的接觸壓力，其中，所述操作修正部，修正基于所述操作部的操作的所述支撐器的動作，以使通過所 述壓力傳感器檢測到的所述接觸壓力不高于所述控制裝置中預(yù)先規(guī)定的接觸壓力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的移乘輔助裝置，其特征在于 所述支撐器，包括第1支撐器和第2支撐器，通過所述第1支撐器和第2支撐器中的其中之一支撐器支撐人的上半身，通過另一支撐器支撐人的下半身。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的移乘輔助裝置，其特征在于所述支撐器，包括第1支撐器和第2支撐器，通過所述第1支撐器和第2支撐器中的其中之一支撐器支撐人的上半身，通過另一支撐器支撐人的下半身， 存儲于所述體格信息存儲部的體格信息包含有關(guān)身高的身高信息， 所述控制裝置，基于存儲于所述體格信息存儲部的身高信息，設(shè)定所述第l支撐器與第2支撐器之間的間隔。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的移乘輔助裝置，其特征在于還包括臀部檢測部，檢測人的臀部位置，其中，所述動作路徑設(shè)定部，基于通過所述臀部檢測部檢測到的人的臀部位置，將所述第1支撐器與第2支撐器的動作路徑設(shè)定為，所述第1支撐器與第2支撐器中的其中 之一支撐器支撐所述臀部位置以上的上半身一側(cè)，另一支撐器支撐所述臀部位置以下 的下半身一側(cè)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的移乘輔助裝置，其特征在于， 所述控制裝置還包括確定由所述支撐器支撐的人的髖關(guān)節(jié)位置的髖關(guān)節(jié)確定部，其中，所述支撐器的動作路徑，在進(jìn)行讓被由所述支撐器支撐的人彎曲的動作時，基于由所 述髖關(guān)節(jié)確定部確定的人的髖關(guān)節(jié)位置而被設(shè)定。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的移乘輔助裝置，其特征在于所述動作路徑設(shè)定部，分別設(shè)定所述第l支撐器與第2支撐器的動作路徑，在維持支撐所述人的支撐器與所述人的接觸狀態(tài)的情況下，使所述第1支撐器及第2支撐器分別從 所述髖關(guān)節(jié)位置維持一定距離而移動。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)所述的移乘輔助裝置，其特征在于，所述控制裝置還包括允許彎曲角度設(shè)定部，設(shè)定所述第1支撐器與第2支撐器抱起所述人的動作時的所述 人的髖關(guān)節(jié)的允許彎曲角度；彎曲角度算出部，算出由所述第l支撐器與第2支撐器所捧起的人的髖關(guān)節(jié)的彎曲角 度，其中，在通過所述第l支撐器與第2支撐器進(jìn)行的抱起所述人的動作中，修正基于所述操作 部的操作的所述支撐器的動作，從而使在所述彎曲角度算出部算出的彎曲角度處于在所述 允許彎曲角度設(shè)定部設(shè)定的允許彎曲角度的范圍內(nèi)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求6至11中任一項(xiàng)所述的移乘輔助裝置，其特征在于所述控制裝置，在通過所述第1支撐器與第2支撐器進(jìn)行的抱起所述人的動作中，使 所述第1支撐器與第2支撐器的高度方向上的動作與通過所述第1支撐器與第2支撐器使 人的髖關(guān)節(jié)彎曲的動作聯(lián)動。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的移乘輔助裝置，其特征在于， 所述控制裝置還包括，根據(jù)從通過所述動作路徑設(shè)定部設(shè)定的動作路徑至所述支撐器的距離，設(shè)定由施加于該支撐器的力的大小而定義的虛擬潛在能的虛擬潛在能設(shè)定部，其 中，所述操作修正部，基于在所述虛擬潛在能設(shè)定部設(shè)定的虛擬潛在能，通過向該支撐器 施加力，使所述支撐器靠近所述動作路徑，從而修正基于所述操作部的操作的所述支撐器 的動作。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的移乘輔助裝置，其特征在于還包括 第1檢測部，檢測該移乘輔助裝置與所述載置裝置間的距離，其中， 所述虛擬潛在能設(shè)定部，將所述虛擬潛在能設(shè)定為，隨著通過所述第1檢測部檢測到所述距離變小，施加于所述支撐器的力變大。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的移乘輔助裝置，其特征在于，所述控制裝置還包括存儲所述人的體格信息的體格信息存儲部，其中， 所述虛擬潛在能設(shè)定部，基于存儲于所述體格信息存儲部的體格信息，設(shè)定與人的體 格相對應(yīng)的虛擬潛在能。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的移乘輔助裝置，其特征在于所述控制裝置，在所述操作部中沒有操作所述支撐器的操作輸入時，維持所述支撐器 的位置及姿勢。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的移乘輔助裝置，其特征在于，所述控制裝 置還包括解除所述操作修正部的功能的修正解除部。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的移乘輔助裝置，其特征在于， 所述控制裝置還包括修正在所述動作路徑設(shè)定部設(shè)定的動作路徑的動作路徑修正部， 其巾，所述操作修正部，當(dāng)通過所述動作路徑修正部修正了動作路徑時，通過驅(qū)動所述致動 器，使所述支撐器沿著通過該動作路徑修正部修正的動作路徑動作，從而修正基于所述操 作部的操作的所述支撐器的動作。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的移乘輔助裝置，其特征在于還包括姿勢信息存儲部，存儲與由所述支撐器支撐的人的姿勢有關(guān)的信息，其中， 所述動作路徑設(shè)定部，基于存儲于所述姿勢信息存儲部的與人的姿勢有關(guān)的信息，將 所述動作路徑設(shè)定為，由所述支撐器支撐的人的頭的高度高于腳的高度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可簡單操作的移乘輔助裝置。移乘輔助裝置(200)包括驅(qū)動支撐器(201a、201b)的致動器(301a、301b至305a、305b)，和基于操作部(202a、202b)的操作控制致動器(301a、301b至305a、305b)的控制裝置(310)?？刂蒲b置(310)包括設(shè)定支撐器(201a、201b)的動作路徑(r1a、r1b)的動作路徑設(shè)定部(311)、和通過驅(qū)動致動器(301a、301b至305a、305b)，使支撐器(201a、201b)沿著由動作路徑設(shè)定部(311)設(shè)定的動作路徑(r1a、r1b)動作，從而修正基于操作部(202a、202b)的操作的支撐器(201a、201b)的動作的操作修正部(312)。
文檔編號A61G7/10GK101616651SQ20088000532
公開日2009年12月30日 申請日期2008年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月12日
發(fā)明者中村徹, 久米洋平, 河上日出生, 藤岡總一郎 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社