專利名稱：床以及合體方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備固定部、和能夠與該固定部離合的移動(dòng)部(輪椅)的床以及合體方法。
背景技術(shù)：
在醫(yī)院或看護(hù)設(shè)施，患者或被看護(hù)者等從躺臥在病房等的床上的狀態(tài)移動(dòng)到其他的場(chǎng)所的情況，一天內(nèi)會(huì)出現(xiàn)多次。為了進(jìn)行這樣的移動(dòng)，將患者或被看護(hù)者等從床移載到輪椅上的工作時(shí)由護(hù)士或看護(hù)者等人手來進(jìn)行的，像這樣的工作給護(hù)士或看護(hù)者等帶來了很大的肉體負(fù)擔(dān)。為了減輕這種成為肉體上的沉重負(fù)擔(dān)的移載工作，提出了一種床，這種床能夠在床部的一部分載乘著患者或被看護(hù)者的狀態(tài)下，將該床部的一部分分離出來，分離出來的部分能夠作為輪椅來使用。并且，作為電動(dòng)輪椅還有通過利用操縱桿，從而利用者能夠按照自己所希望的那樣來操作該電動(dòng)輪椅。而且，還有被設(shè)置有接觸傳感器的電動(dòng)輪椅，在該電動(dòng)輪椅碰撞到其他的物體時(shí)，則接觸傳感器會(huì)感應(yīng)到，從而使電動(dòng)輪椅自動(dòng)地回避其他的物體。在此，在使電動(dòng)輪椅進(jìn)入到窄的通路的情況下，會(huì)出現(xiàn)該電動(dòng)輪椅不能回避與墻壁等接觸的情況，從而考慮到同時(shí)利用多個(gè)接觸傳感器才會(huì)達(dá)到效果。在這種情況下，通過對(duì)與各個(gè)接觸傳感器相關(guān)的電動(dòng)輪椅的運(yùn)動(dòng)特性(控制項(xiàng)由 (數(shù)式1)示出)分別進(jìn)行恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定，從而能夠使電動(dòng)輪椅平滑地順利移動(dòng)。(數(shù)式1)F = Mf+ Di…(式 1)M e R3x3 輪椅的估計(jì)到的質(zhì)量特性D e R3x3 輪椅的估計(jì)到的粘滯特性Xei 3 輪椅的指令動(dòng)作速度在此所述的平滑地順利移動(dòng)是指，在電動(dòng)輪椅接觸到其他物體時(shí)(接觸傳感器感應(yīng)到時(shí))，電動(dòng)輪椅在回避與其他的物體接觸的同時(shí)進(jìn)行姿勢(shì)校正(接觸回避動(dòng)作以及姿勢(shì)校正動(dòng)作)。并且，該平滑地順利移動(dòng)還包括在接觸傳感器感應(yīng)到時(shí)，通過使電動(dòng)輪椅迅速移動(dòng)，來緩解對(duì)電動(dòng)輪椅的碰撞的情況。像這樣的平滑地順利移動(dòng)(接觸回避動(dòng)作以及姿勢(shì)校正動(dòng)作)是通過按照接觸傳感器所檢測(cè)到的接觸狀態(tài)，來對(duì)電動(dòng)輪椅的動(dòng)作(X軸方向的平移、y軸方向的平移、圍繞Z 軸的旋轉(zhuǎn)、這三種狀況)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)刈兏鼇韺?shí)現(xiàn)的。具體而言，在電動(dòng)輪椅與其他的物體接觸時(shí)，通過使(數(shù)式1)所示的作為輪椅的運(yùn)動(dòng)特性的估計(jì)到的質(zhì)量特性M以及估計(jì)到的粘滯特性D減小，從而實(shí)現(xiàn)了平滑地順利移動(dòng)。并且，雖然不是電動(dòng)輪椅，還有

圖14所示的清掃機(jī)器人(例如參照專利文獻(xiàn)1)。 該清掃機(jī)器人5具備激光傳感器1、超聲波傳感器2、以及接觸傳感器3，該清掃機(jī)器人5 在掌握了與其他的物體的位置關(guān)系后，驅(qū)動(dòng)車輪4來主動(dòng)行走。像這樣的清掃機(jī)器人5被
4安裝有用于發(fā)現(xiàn)路徑上的障礙物的超聲波傳感器2、以及用于檢測(cè)與障礙物的接觸狀態(tài)的接觸傳感器3，在利用這些傳感器進(jìn)行檢測(cè)后，在通過控制裝置回避障礙物的狀態(tài)下進(jìn)行清掃。(現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn))(專利文獻(xiàn))專利文獻(xiàn)1日本特開昭62-167527號(hào)公報(bào)發(fā)明概要發(fā)明要解決的問題如以上所述，為了使電動(dòng)輪椅平滑地順利移動(dòng)，而需要按照由接觸傳感器檢測(cè)的電動(dòng)輪椅與其他的物體的接觸狀態(tài)，來對(duì)電動(dòng)輪椅的動(dòng)作(X軸方向的平移、y軸方向的平移、圍繞ζ軸的旋轉(zhuǎn)，這三個(gè)狀態(tài))進(jìn)行恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定。而且，在電動(dòng)輪椅接觸到其他的物體時(shí)，將(數(shù)式1)所示的電動(dòng)輪椅的運(yùn)動(dòng)特性的估計(jì)到的質(zhì)量特性M以及估計(jì)到的粘滯特性 D減小來實(shí)現(xiàn)平滑地順利移動(dòng)，另外，在接觸狀態(tài)消失時(shí)，將估計(jì)到的質(zhì)量特性M調(diào)整為增大(返回原狀)。通過進(jìn)行這樣的調(diào)整，能夠向操作者提供方便的動(dòng)作。但是，存在的問題是，在按照接觸狀態(tài)，來使χ軸方向的平移、y軸方向的平移、以及圍繞ζ軸旋轉(zhuǎn)這三個(gè)動(dòng)作相關(guān)聯(lián)并進(jìn)行恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整時(shí)，參數(shù)調(diào)整變得復(fù)雜。例如，在檢測(cè)到某一個(gè)方向上的接觸力fa( e R)的情況下，則根據(jù)該fa并按照 (數(shù)式2)來進(jìn)行回避動(dòng)作和姿勢(shì)校正動(dòng)作。(數(shù)式2)
權(quán)利要求
1.一種床，具備固定部和移動(dòng)部，該移動(dòng)部被收容在凹狀的收容區(qū)域，該凹狀的收容區(qū)域被設(shè)在所述固定部，所述移動(dòng)部包括接觸傳感器，檢測(cè)在與其他的物體接觸時(shí)所產(chǎn)生的接觸力；回避指令部，按照從所述接觸傳感器得到的接觸力，生成回避指令，該回避指令是與所述移動(dòng)部的旋轉(zhuǎn)有關(guān)的信息；位置檢測(cè)部，檢測(cè)所述移動(dòng)部相對(duì)于所述收容區(qū)域的位置關(guān)系；旋轉(zhuǎn)中心設(shè)定部，按照所述位置檢測(cè)部所檢測(cè)出的位置關(guān)系，來設(shè)定所述回避指令部所生成的回避指令的旋轉(zhuǎn)中心；以及控制部，使所述移動(dòng)部圍繞由所述旋轉(zhuǎn)中心設(shè)定部設(shè)定的旋轉(zhuǎn)中心移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的床，所述位置檢測(cè)部，獲得基準(zhǔn)點(diǎn)距離Ls，該基準(zhǔn)點(diǎn)距離Ls是到所述收容區(qū)域的基準(zhǔn)點(diǎn)的距離；所述旋轉(zhuǎn)中心設(shè)定部按照基準(zhǔn)點(diǎn)距離Ls來設(shè)定所述旋轉(zhuǎn)中心。
3.如權(quán)利要求1或2所述的床，該床具備分別與不同的旋轉(zhuǎn)中心建立了對(duì)應(yīng)關(guān)系的多個(gè)接觸傳感器。
4.一種合體方法，用于具備固定部、被設(shè)在所述固定部的凹狀的收容區(qū)域、以及被收容在所述收容區(qū)域的移動(dòng)部的床，通過使所述移動(dòng)部收容到所述收容區(qū)域從而使所述固定部與所述移動(dòng)部合體，通過所述移動(dòng)部所具備的接觸傳感器，來檢測(cè)所述移動(dòng)部與其他的物體接觸時(shí)所產(chǎn)生的接觸力；按照從所述接觸傳感器得到的接觸力，生成回避指令，該回避指令是與所述移動(dòng)部的旋轉(zhuǎn)有關(guān)的信息；檢測(cè)所述移動(dòng)部相對(duì)于所述收容區(qū)域的位置關(guān)系；按照被檢測(cè)出的所述位置關(guān)系，設(shè)定所述回避指令的旋轉(zhuǎn)中心；圍繞被設(shè)定的所述旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行回避動(dòng)作。
5.如權(quán)利要求4所述的合體方法，獲得基準(zhǔn)點(diǎn)距離Ls，以作為所述位置關(guān)系，所述基準(zhǔn)點(diǎn)距離Ls是所述移動(dòng)部到所述收容區(qū)域的基準(zhǔn)點(diǎn)的距離。
6.如權(quán)利要求5所述的合體方法，在所述基準(zhǔn)點(diǎn)距離Ls為表示所述移動(dòng)部進(jìn)入所述收容區(qū)域之前的狀態(tài)的距離Fl以上時(shí)，將所述旋轉(zhuǎn)中心設(shè)定在所述移動(dòng)部的進(jìn)入方向的前方。
7.如權(quán)利要求5或6所述的合體方法，在所述基準(zhǔn)點(diǎn)距離Ls小于表示所述移動(dòng)部進(jìn)入到所述收容區(qū)域之后的狀態(tài)的距離Fl 時(shí)，將所述旋轉(zhuǎn)中心設(shè)定在所述移動(dòng)部的進(jìn)入方向的后方。
8.如權(quán)利要求5至7的任一項(xiàng)所述的合體方法，在所述基準(zhǔn)點(diǎn)距離Ls小于盡頭距離F2時(shí)，將所述旋轉(zhuǎn)中心設(shè)定在所述移動(dòng)部的進(jìn)入方向的前方或進(jìn)入方向的后方的無窮遠(yuǎn)點(diǎn)，該盡頭距離F2表示，所述移動(dòng)部位于所述收容區(qū)域的盡頭附近。
9.如權(quán)利要求4至8的任一項(xiàng)所述的合體方法，在將所述接觸傳感器所檢測(cè)出的接觸力作為接觸力fa，將所述移動(dòng)部的估計(jì)到的重量特性作為Ma θ e R,將所述移動(dòng)部的估計(jì)到的粘滯特性作為Da θ e R時(shí)，以以下的數(shù)式4所算出的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作速度coa e R來使所述移動(dòng)部移動(dòng)。
10.如權(quán)利要求4至9的任一項(xiàng)所述的合體方法，具備多個(gè)接觸傳感器，按照檢測(cè)出接觸的接觸傳感器的每一個(gè)，設(shè)定不同的旋轉(zhuǎn)中心。
11.如權(quán)利要求10所述的合體方法，在至少兩個(gè)接觸傳感器在同一時(shí)期檢測(cè)出接觸的情況下，對(duì)圍繞按照每個(gè)接觸傳感器而被設(shè)定的旋轉(zhuǎn)中心的多個(gè)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作速度進(jìn)行合成，以合成的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作速度使所述移動(dòng)部移動(dòng)。
全文摘要
與固定部合體來形成床的移動(dòng)部具備接觸傳感器(50)、能夠向全方位移動(dòng)的車輪(44)、驅(qū)動(dòng)車輪(44)的車體驅(qū)動(dòng)部(31)、按照接觸傳感器(50)的檢測(cè)結(jié)果來生成回避指令的回避指令部(51)、設(shè)定回避指令的旋轉(zhuǎn)中心Q2的旋轉(zhuǎn)中心設(shè)定部(52)、將回避指令以及旋轉(zhuǎn)中心Q2變換為移動(dòng)指令的回避指令變換部(54)、以及用于檢測(cè)與收容區(qū)域(20)的位置關(guān)系的位置檢測(cè)部(34)，按照位置檢測(cè)部(34)檢測(cè)出的位置關(guān)系，設(shè)定旋轉(zhuǎn)中心設(shè)定部(52)的旋轉(zhuǎn)中心。
文檔編號(hào)A61G5/04GK102481222SQ20108004042
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月24日
發(fā)明者中村徹, 久米洋平, 塚田將平, 河上日出生 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社