本發(fā)明涉及對被護(hù)理者的起立動作進(jìn)行輔助的護(hù)理機(jī)器人。
背景技術(shù):
已知有專利文獻(xiàn)1~4所記載的護(hù)理機(jī)器人。這種護(hù)理機(jī)器人對從就座姿勢到起立姿勢的動作進(jìn)行輔助。上述護(hù)理機(jī)器人在對就座姿勢下的被護(hù)理者的上半身的一部分進(jìn)行保持的狀態(tài)下,向起立姿勢移動。
專利文獻(xiàn)1:日本特開平09-066082號公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2012-030077號公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本特開2008-067849號公報(bào)
專利文獻(xiàn)4:日本特開2012-217686號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
然而,為了以更穩(wěn)定的狀態(tài)對起立動作進(jìn)行輔助,要求進(jìn)行與被護(hù)理者的就座姿勢及被護(hù)理者的體格對應(yīng)的起立動作。
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠進(jìn)行與被護(hù)理者的就座姿勢及被護(hù)理者的體格對應(yīng)的起立動作的護(hù)理機(jī)器人。另外,本發(fā)明的目的在于提供一種能夠通過簡易的結(jié)構(gòu)進(jìn)行上述起立動作的護(hù)理機(jī)器人。
用于解決課題的方案
本發(fā)明的護(hù)理機(jī)器人具備:基臺;保持部,對被護(hù)理者的身體的一部分進(jìn)行保持,上述保持部相對于上述基臺至少能夠上下移動且能夠傾動;促動器,使上述保持部相對于上述基臺進(jìn)行動作;上下移動操作部,由上述被護(hù)理者或護(hù)理者對上述保持部的上下方向位置的變更進(jìn)行操作;第一控制部,根據(jù)對上述上下移動操作部的操作來控制上述促動器,而使上述保持部上下移動;存儲部,預(yù)先存儲用于使上述保持部從基準(zhǔn)就座姿勢向基準(zhǔn)起立姿勢移動的上述促動器的動作軌跡;校正部,基于通過上述第一控制部而移動后的上述保持部的上下方向位置和上述基準(zhǔn)就座姿勢的上下方向位置來校正上述促動器的動作軌跡;及第二控制部,基于校正后的上述動作軌跡來控制上述促動器,而使上述保持部向預(yù)定的起立姿勢移動。
通過被護(hù)理者或護(hù)理者對上下移動操作部進(jìn)行操作,被護(hù)理者在就座狀態(tài)下能夠?qū)⒈3植康奈恢靡苿又寥我馕恢?。并且,根?jù)移動后的保持部的上下方向位置,來校正用于向預(yù)定的起立姿勢移動的促動器的動作軌跡。即,可根據(jù)被護(hù)理者的就座高度及被護(hù)理者的體格,自由地決定向起立姿勢移動的開始位置。尤其是通過被護(hù)理者或護(hù)理者的操作而將開始位置自由地決定為任意位置,因此操作性良好,可穩(wěn)定地進(jìn)行起立動作。
本發(fā)明的另一護(hù)理機(jī)器人具備:基臺;保持基部,相對于上述基臺至少能夠上下移動;及作為配件的保持部,上述保持部以可拆裝的方式設(shè)于上述保持基部,對被護(hù)理者的身體的一部分進(jìn)行保持,且對應(yīng)上述被護(hù)理者的體格而形成。
通過將保持部設(shè)為相對于保持基部可拆裝的配件,而應(yīng)用與被護(hù)理者的體格對應(yīng)的適當(dāng)?shù)谋3植俊F浣Y(jié)果是,可進(jìn)行穩(wěn)定的起立動作。
另外,本發(fā)明的又一護(hù)理機(jī)器人具備基臺;保持基部,相對于上述基臺至少能夠上下移動;保持部,對被護(hù)理者的身體的一部分進(jìn)行保持,以通過凸輪機(jī)構(gòu)而能夠相對于上述保持基部前后移動且能夠傾動的方式連接于上述保持基部;第一促動器,使上述保持基部相對于上述基臺進(jìn)行上下移動;及第二促動器,使上述保持部相對于上述保持基部進(jìn)行前后移動及傾動動作。能夠通過簡易的結(jié)構(gòu)進(jìn)行保持部的前后移動及傾動。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的護(hù)理機(jī)器人的一實(shí)施方式的從右側(cè)觀察的圖。
圖2是圖1所示的處于伸展?fàn)顟B(tài)的護(hù)理機(jī)器人的內(nèi)部構(gòu)造的概要的從右側(cè)觀察的圖。
圖3是圖1所示的處于伸展?fàn)顟B(tài)的護(hù)理機(jī)器人的內(nèi)部構(gòu)造的概要的從后方觀察的圖。
圖4A是圖1所示的保持部周圍的從上方觀察的圖。
圖4B是使圖4A所示的保持部的置肘臺移動后的狀態(tài)下的保持部周圍的從上方觀察的圖。
圖5是表示圖1所示的保持部中的檢測裝置的剖視圖。
圖6是與圖1所示的控制裝置相關(guān)的功能框圖。
圖7A是從右側(cè)觀察護(hù)理機(jī)器人對就座的被護(hù)理者進(jìn)行支撐的情況的圖。
圖7B是從右側(cè)觀察護(hù)理機(jī)器人對起立的被護(hù)理者進(jìn)行支撐的情況的圖。
圖8是表示護(hù)理機(jī)器人的起立動作的圖。
圖9是表示圖6所示的第一控制部進(jìn)行的處理的流程圖。
圖10是表示圖6所示的校正部進(jìn)行的處理的流程圖。
圖11是表示圖6所示的第二控制部進(jìn)行的處理的流程圖。
圖12是表示護(hù)理機(jī)器人的另一起立動作的圖。
圖13是表示護(hù)理機(jī)器人的另一起立動作的圖。
圖14是安裝有另一保持部的護(hù)理機(jī)器人的從右側(cè)觀察的圖。
圖15A是圖14所示的另一保持部周圍的從上方觀察的圖。
圖15B是使圖14所示的另一保持部的左右腋下夾持部的間隔變化后的狀態(tài)的保持部周圍的從上方觀察的圖。
圖16是安裝有使用了凸輪機(jī)構(gòu)的保持部的護(hù)理機(jī)器人的從右側(cè)觀察的圖。
圖17是圖16所示的凸輪機(jī)構(gòu)的構(gòu)成零件的從上方觀察的圖。
圖18是作為從右側(cè)觀察圖16的護(hù)理機(jī)器人的一部分的圖的局部剖視圖。
圖19是使保持部移動后的狀態(tài)的護(hù)理機(jī)器人的一部分的從右側(cè)觀察的圖。
圖20是作為圖19的護(hù)理機(jī)器人的一部分的從右側(cè)觀察的圖的局部剖視圖。
圖21是使用了凸輪槽的一部分的狀態(tài)下的護(hù)理機(jī)器人的一部分的從右側(cè)觀察的圖。
具體實(shí)施方式
(1.護(hù)理機(jī)器人的結(jié)構(gòu))
以下,對本發(fā)明的護(hù)理機(jī)器人的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。護(hù)理機(jī)器人10對被護(hù)理者M(jìn)1的身體的一部分(例如上半身)進(jìn)行支撐而對起立及就座進(jìn)行輔助。如圖1~圖3所示,護(hù)理機(jī)器人10具備:基部11、促動器12、保持部13、把手(把持部)14、操作裝置15、存儲裝置(存儲部)16及控制裝置17。以下,參照圖1~圖5,對護(hù)理機(jī)器人10的構(gòu)造(除了存儲裝置16及控制裝置17之外的結(jié)構(gòu))進(jìn)行說明。另外,在以下的說明中,前后左右設(shè)為以護(hù)理機(jī)器人10的行進(jìn)方向?yàn)榍胺綍r(shí)的前后左右。
基部11具備:基臺21、基部罩22及搭乘板23。基臺21形成為向后方(圖1中的左方向)開口的俯視時(shí)大致U字形狀。具體而言,基臺21具備:左右框架21a、21b及將左右框架21a、21b的一端部(在本實(shí)施方式中是前端部(在圖1及圖2中為右方向))連接的連接框架21c。左右框架21a、21b空出被護(hù)理者M(jìn)1進(jìn)入所需的間隔而配置。
在左右框架21a、21b的后端部分別設(shè)有左右后輪21d、21e。另外,左右后輪21d、21e可以分別由電動機(jī)驅(qū)動。在左右框架21a、21b的前端部分別設(shè)有左右前輪21h、21i。左右前輪21h、21i能夠與護(hù)理機(jī)器人10的行進(jìn)方向?qū)?yīng)地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
如圖1所示,基部罩22是從上方覆蓋基臺21的罩。基部罩22與基臺21相同地形成為向后方開口的俯視時(shí)大致U字形狀。如圖2及圖3所示,搭乘板23設(shè)置在基臺21的U字狀開口部分。被護(hù)理者M(jìn)1搭乘于搭乘板23,由此護(hù)理機(jī)器人10作為牽引車發(fā)揮作用。另外,如圖2的雙點(diǎn)劃線所示,搭乘板23能夠成為立起的狀態(tài)。在該情況下,護(hù)理機(jī)器人10作為步行器發(fā)揮作用。
如圖2及圖3所示,促動器12(30)具備滑動部31及傾動部32?;瑒硬?1使保持部13相對于基臺21上下移動。傾動部32使保持部13相對于基臺21傾動。
滑動部31(40)具備左右滑動部41、42。如圖3所示,左滑動部41具備:滑動基部41a、第一滑動部41b及第二滑動部41c。左滑動部41的基部安裝于基臺21的左框架21a。即,滑動基部41a以向前側(cè)傾斜預(yù)定角度(例如80度)的方式安裝于基臺21。第一滑動部41b構(gòu)成為相對于滑動基部41a沿長度方向(軸動方向)滑動,在收縮時(shí)幾乎收納在滑動基部41a內(nèi)。第二滑動部41c構(gòu)成為相對于第一滑動部41b沿長度方向(軸動方向)滑動,在收縮時(shí)幾乎收納在第一滑動部41b內(nèi)。
在第二滑動部41c的上端安裝有向后方延伸設(shè)置的臂部43(保持基部)。在本實(shí)施方式中,臂部43與左滑動部41的長度方向正交。在臂部43的前端部安裝有轉(zhuǎn)動自如的保持部13。
此外,滑動部31具備使第一及第二滑動部41b、41c滑動的驅(qū)動用電動機(jī)45(上下移動促動器、第一促動器)。驅(qū)動用電動機(jī)45的輸出經(jīng)由變速機(jī)構(gòu)46及第一傳動帶47而傳遞至第二傳動帶48。第二傳動帶48架裝于帶輪48a及帶輪48b。帶輪48a以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝于滑動基部41a的下端部。帶輪48b以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝于滑動基部41a的上端部。第一滑動部41b的下端部固定于第二傳動帶48。
第三傳動帶49架裝于帶輪49a及帶輪49b。帶輪49a以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝于第一滑動部41b的下端部。帶輪49b以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝于第一滑動部41b的上端部。第二滑動部41c的下端部41c1固定在第三傳動帶49的一方側(cè)?;瑒踊?1a的上端部41a1固定在第三傳動帶49的另一方側(cè)。
左滑動部41具備將第一滑動部41b及第二滑動部41c罩住的滑動罩41d(圖1所示)。滑動罩41d形成為筒狀。滑動罩41d可以由一個(gè)筒狀體構(gòu)成,也可以構(gòu)成為兩個(gè)筒狀體滑動的二級滑動式。
如圖2及圖3所示,右滑動部42與左滑動部41相同地具備:滑動基部42a、第一滑動部42b及第二滑動部42c。右滑動部42的基部安裝于基臺21的右框架21b。在第二滑動部42c的上端安裝有向后方延伸設(shè)置的臂部44(保持基部)。在臂部44的前端部安裝有轉(zhuǎn)動自如的保持部13。
此外,驅(qū)動用電動機(jī)45的輸出經(jīng)由變速機(jī)構(gòu)46及第一傳動帶51而傳遞至第二傳動帶52。第二傳動帶52架裝于帶輪52a及帶輪52b。帶輪52a以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝在滑動基部42a的下端部。帶輪52b以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝在滑動基部42a的上端部。第一滑動部42b的下端部固定于第二傳動帶52。
第三傳動帶53架裝于帶輪53a及帶輪53b。帶輪53a以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝于第一滑動部42b的下端部。帶輪53b以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝于第一滑動部42b的上端部。第二滑動部42c的下端部42c1固定在第三傳動帶53的一方側(cè)。滑動基部42a的上端部42a1固定在第三傳動帶53的另一方側(cè)。
右滑動部42具備將第一滑動部42b及第二滑動部42c罩住的滑動罩42d(圖1所示)?;瑒诱?2d與滑動罩41d相同地構(gòu)成。
當(dāng)驅(qū)動用電動機(jī)45向正方向驅(qū)動時(shí),第二傳動帶48旋轉(zhuǎn),第一滑動部41b相對于滑動基部41a而沿軸動方向伸展。同時(shí),隨著第一滑動部41b的上升而第三傳動帶49旋轉(zhuǎn),第二滑動部41c相對于第一滑動部41b而沿軸動方向伸展。左滑動部41的伸展動作在右滑動部42中也相同。
另一方面,當(dāng)驅(qū)動用電動機(jī)45向反方向驅(qū)動時(shí),第二傳動帶48與伸展時(shí)相反地旋轉(zhuǎn),第一滑動部41b相對于滑動基部41a而沿軸動方向收縮。同時(shí),隨著第一滑動部41b的下降而第三傳動帶49與伸展時(shí)相反地旋轉(zhuǎn),第二滑動部41c相對于第一滑動部41b而沿軸動方向收縮。左滑動部41的收縮動作在右滑動部42中也相同。由此,臂部43、44及保持部13相對于基臺21而上下移動。另外,滑動部31除了使用傳動帶的結(jié)構(gòu)之外,也可以使用滾珠絲杠等。
傾動部32具備左右傾動部32a、32b。左傾動部32a具備:驅(qū)動用電動機(jī)32a1(傾動促動器)、轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)32a2及輸出桿32a3。轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)32a2例如內(nèi)置滾珠絲杠,將驅(qū)動用電動機(jī)32a1的旋轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動并輸出至輸出桿32a3。輸出桿32a3相對于轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)32a2而沿軸向進(jìn)退。驅(qū)動用電動機(jī)32a1及轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)32a2安裝在第二滑動部41c的下端部。左傾動部32a能夠傾動地安裝于第二滑動部41c及臂部43。輸出桿32a3的輸出端能夠傾動地安裝于保持部13的前端部。
右傾動部32b與左傾動部32a相同地具備:驅(qū)動用電動機(jī)32b1(傾動促動器)、轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)32b2及輸出桿32b3。驅(qū)動用電動機(jī)32b1及轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)32b2安裝在第二滑動部42c的下端部。右傾動部32b能夠傾動地安裝于第二滑動部42c及臂部44。輸出桿32b3的輸出端能夠傾動地安裝于保持部13的前端部。
當(dāng)驅(qū)動用電動機(jī)32a1向正方向驅(qū)動時(shí),輸出桿32a3向輸出方向前進(jìn)(伸展)。同時(shí),當(dāng)驅(qū)動用電動機(jī)32b1向正方向驅(qū)動時(shí),輸出桿32b3向輸出方向前進(jìn)(伸展)。其結(jié)果是,保持部13繞著旋轉(zhuǎn)軸A1向逆時(shí)針方向(圖1及圖2中)旋轉(zhuǎn)(后傾)。另一方面,當(dāng)驅(qū)動用電動機(jī)32a1向反方向驅(qū)動時(shí),輸出桿32a3后退(收縮)。同時(shí),當(dāng)驅(qū)動用電動機(jī)32b1向正方向驅(qū)動時(shí),輸出桿32b3后退(收縮)。其結(jié)果是,保持部13繞著旋轉(zhuǎn)軸A1向順時(shí)針方向(圖1及圖2中)旋轉(zhuǎn)(前傾)。由此,保持部13相對于基臺21及臂部43、44傾動。
保持部13相對于基臺21至少能夠上下移動且傾動。另外,保持部13相對于臂部43、44能夠傾動。此外,保持部13是相對于臂部43、44可拆裝(能夠更換)的配件。即,保持部13對應(yīng)被護(hù)理者M(jìn)1的體格而形成。與使用護(hù)理機(jī)器人10的被護(hù)理者M(jìn)1對應(yīng)的保持部13安裝于臂部43、44。
保持部13的后端部安裝成繞著臂部43、44的旋轉(zhuǎn)軸A1轉(zhuǎn)動自如。保持部13的前端部通過傾動部32而相對于水平面被調(diào)整成預(yù)定角度,且被支撐在該位置。保持部13對被護(hù)理者M(jìn)1的身體的一部分(例如,上半身)進(jìn)行保持而對起立、就座及步行(移動)進(jìn)行輔助。
保持部13例如是在被護(hù)理者M(jìn)1的起立動作及就座動作中與被護(hù)理者M(jìn)1相向時(shí)對其上半身進(jìn)行支撐的部件。如圖4A所示,保持部13形成為向后方向(圖4A中的下方向)開口的俯視觀察大致U字形狀。保持部13由形成為俯視時(shí)大致U字形狀的兩塊板部件61、62(保持部主體、配件主體)以重疊的狀態(tài)構(gòu)成。如圖5所示,在板部件61與板部件62之間設(shè)有對從被護(hù)理者M(jìn)1承受的重量分配進(jìn)行檢測的檢測裝置63。
檢測裝置63由多個(gè)壓力傳感器63a構(gòu)成。在本實(shí)施方式中,壓力傳感器63a配置在保持部13的四個(gè)角部。壓力傳感器63a沿著被護(hù)理者M(jìn)1的前后方向(圖5中的左右方向)在左右各設(shè)置兩個(gè)。設(shè)置在被護(hù)理者M(jìn)1的前方向的壓力傳感器63a是前側(cè)壓力傳感器63af。設(shè)置在被護(hù)理者M(jìn)1的后方向的壓力傳感器63a是后側(cè)壓力傳感器63ar。壓力傳感器63a是對隨載荷的變化而變化的彈性體的變形量作為電壓變化而進(jìn)行檢測的傳感器,或是當(dāng)向硅片施加壓力時(shí),對應(yīng)其撓曲而計(jì)量電阻變化并轉(zhuǎn)換成電信號的半導(dǎo)體式壓力傳感器等。另外,檢測裝置63也可以由平面壓力傳感器構(gòu)成。
如圖4A所示,在保持部13的上表面的后端部設(shè)有一對置肘臺64、64(肘載置部)。在保持部13的上表面的前端部設(shè)有一對把手14、14(把持部)。把手14、14分別由被護(hù)理者M(jìn)1的左右手握持。
如圖4B所示,左右的置肘臺64、64分別以能夠改變被護(hù)理者M(jìn)1的左右方向間隔的方式設(shè)于板部件61(保持部主體)。此外,左右的置肘臺64、64分別設(shè)為能夠改變與把手14、14的前后方向間隔。例如,置肘臺64、64可以設(shè)為相對于板部件61可拆裝,也可以設(shè)為能夠沿前后方向及左右方向移動地被引導(dǎo)的機(jī)構(gòu)。
左右的置肘臺64、64對應(yīng)被護(hù)理者M(jìn)1的體格而適當(dāng)?shù)卣{(diào)整位置。由此,可維持被護(hù)理者M(jìn)1舒適的姿勢,且在使被護(hù)理者M(jìn)1從就座姿勢向起立姿勢動作時(shí),被護(hù)理者M(jìn)1的姿勢容易穩(wěn)定。
在保持部13的前后方向中央且左右方向中央設(shè)有軀體檢測開關(guān)66(軀體檢測器)。軀體檢測開關(guān)66比板部件61的上表面向上側(cè)突出,對與被護(hù)理者M(jìn)1的軀體的接觸進(jìn)行檢測。
在保持部13的上表面的前端部設(shè)有操作裝置15。操作裝置15具備:顯示圖像的顯示部15a及接受來自使用者(護(hù)理者或被護(hù)理者M(jìn)1)的輸入操作的操作部15b。顯示部15a由液晶顯示器構(gòu)成,顯示護(hù)理機(jī)器人10的工作模式的選擇畫面等。操作部15b構(gòu)成為具備使光標(biāo)上下左右移動的光標(biāo)鍵、將輸入取消的取消鍵、決定選擇內(nèi)容的決定鍵等,從而能夠鍵輸入使用者的指示。
操作裝置15至少具備通過被護(hù)理者M(jìn)1或護(hù)理者對保持部13的上下方向位置的變更進(jìn)行操作的上下移動操作部15c的功能、取得被護(hù)理者M(jìn)1的身高的身高取得部15d的功能及起立開始開關(guān)15e的功能。上下移動操作部15c、身高取得部15d及起立開始開關(guān)15e也可以顯示于顯示部15a。另外,操作裝置15也可以構(gòu)成為由具備顯示部15a的顯示功能和操作部15b的輸入功能、且通過按下畫面上的顯示來對設(shè)備進(jìn)行操作的觸摸面板構(gòu)成。
如圖1所示,罩65朝向下方地安裝在保持部13的下表面。罩65形成為板狀且扇狀,覆蓋保持部13與臂部43(或臂部44)的間隙。
(2.存儲裝置及控制裝置的說明)
參照圖6~圖13,對存儲裝置16及控制裝置17進(jìn)行說明。
存儲裝置16(存儲部)存儲在使與預(yù)先確定的標(biāo)準(zhǔn)體格相當(dāng)?shù)募傧氲谋蛔o(hù)理者M(jìn)1從就座狀態(tài)起立的情況下,用于使保持部13從基準(zhǔn)就座姿勢向基準(zhǔn)起立姿勢移動的作為上下移動促動器的驅(qū)動用電動機(jī)45及作為傾動促動器的驅(qū)動用電動機(jī)32a1、32b1的動作軌跡。
如圖7A所示,保持部13的基準(zhǔn)就座姿勢是在假想的被護(hù)理者M(jìn)1就座于預(yù)先確定的高度的就座部的狀態(tài)下對被護(hù)理者M(jìn)1的前臂進(jìn)行支撐的狀態(tài)的保持部13的姿勢。如圖7B所示,基準(zhǔn)起立姿勢是在假想的被護(hù)理者M(jìn)1起立的狀態(tài)下對被護(hù)理者M(jìn)1的前臂進(jìn)行支撐的狀態(tài)的保持部13的姿勢。
在護(hù)理機(jī)器人10根據(jù)存儲于存儲裝置16的促動器45、32a1、32b1的動作軌跡進(jìn)行動作的情況下,被護(hù)理者M(jìn)1的肩部的動作軌跡Tas1如圖8的虛線所示。即,被護(hù)理者M(jìn)1邊前傾邊起立。
控制裝置17基于各種信息,對作為上下移動促動器的驅(qū)動用電動機(jī)45及作為傾動促動器的驅(qū)動用電動機(jī)32a1、32b1進(jìn)行控制??刂蒲b置17具備:第一控制部17a、校正部17b及第二控制部17c。
如圖9所示,第一控制部17a對由被護(hù)理者M(jìn)1或護(hù)理者進(jìn)行的上下移動操作部15c的操作的輸入進(jìn)行判定(S11)。在輸入了對上下移動操作部15c的操作的情況下,第一控制部17a根據(jù)上下移動操作來對作為上下移動促動器的驅(qū)動用電動機(jī)45進(jìn)行控制(S12)。
具體而言,在被護(hù)理者M(jìn)1為就座狀態(tài)時(shí),若被護(hù)理者M(jìn)1或護(hù)理者對上下移動操作部15c進(jìn)行上移動的操作,則第一控制部17a控制驅(qū)動用電動機(jī)45,而使保持部13進(jìn)行上移動。另一方面,在被護(hù)理者M(jìn)1為就座狀態(tài)時(shí),若被護(hù)理者M(jìn)1或護(hù)理者對上下移動操作部15c進(jìn)行下移動的操作,則第一控制部17a控制驅(qū)動用電動機(jī)45,而使保持部13進(jìn)行下移動。
即,在被護(hù)理者M(jìn)1為就座狀態(tài)時(shí),第一控制部17a以使保持部13的高度與被護(hù)理者M(jìn)1的前臂的高度一致的方式使保持部13移動。就座狀態(tài)下的被護(hù)理者M(jìn)1的前臂的高度根據(jù)就座部的高度及被護(hù)理者M(jìn)1的體格不同而不同。因此,被護(hù)理者M(jìn)1或護(hù)理者通過進(jìn)行上下移動操作部15c的操作,容易使保持部13的高度與被護(hù)理者M(jìn)1的前臂的高度一致。
校正部17b基于通過第一控制部17a而移動后的保持部13的上下方向位置及被護(hù)理者M(jìn)1的身高來校正存儲于存儲裝置16的作為基準(zhǔn)的動作軌跡。如圖10所示,校正部17b取得通過第一控制部17a而動作后的狀態(tài)下的保持部13的上下方向位置(S21)。接下來,校正部17b取得由身高取得部15d取得的被護(hù)理者M(jìn)1的身高(S22),并取得存儲于存儲裝置16的動作軌跡(S23)。
校正部17d基于所取得的上述信息,對存儲于存儲裝置16的動作軌跡進(jìn)行校正。例如如圖12所示,在被護(hù)理者M(jìn)1就座于較高的就座部的狀態(tài)下、且在被護(hù)理者M(jìn)1的身高與存儲于存儲裝置16的標(biāo)準(zhǔn)的體格的被護(hù)理者M(jìn)1同等的情況下,基于校正后的促動器的動作軌跡的被護(hù)理者M(jìn)1的肩部的動作軌跡Tas2成為實(shí)線所示的動作軌跡。在此,圖12的虛線是存儲于存儲裝置16的被護(hù)理者M(jìn)1的肩部的動作軌跡Tas1。
另外,在被護(hù)理者M(jìn)1比標(biāo)準(zhǔn)的體格的被護(hù)理者M(jìn)1的身材小的情況下,基于校正后的促動器的動作軌跡的被護(hù)理者M(jìn)1的肩部的動作軌跡Tas3成為圖13的實(shí)線所示的動作軌跡。圖13的虛線是存儲于存儲裝置16的被護(hù)理者M(jìn)1的肩部的動作軌跡Tas1。
第二控制部17e基于由校正部17d校正后的促動器的動作軌跡,對作為上下移動促動器的驅(qū)動用電動機(jī)45及作為傾動促動器的驅(qū)動用電動機(jī)32a1、32b1進(jìn)行控制。
如圖11所示,第二控制部17e對起立開始開關(guān)15e是否為接通進(jìn)行判定(S31)。若起立開始開關(guān)15e為接通,第二控制部17e對軀體檢測開關(guān)66是否為接通進(jìn)行判定(S32)。軀體檢測開關(guān)66成為接通的狀態(tài)是被護(hù)理者M(jìn)1倚靠于軀體檢測開關(guān)66的狀態(tài)。若不滿足上述任一個(gè)判定,則第二控制部17e再次從S31開始重復(fù)處理。即,第二控制部17e在軀體檢測開關(guān)66為接通的情況下進(jìn)行起立動作,因此能夠?qū)崿F(xiàn)被護(hù)理者M(jìn)1的穩(wěn)定的起立動作。
在起立開始開關(guān)15e及軀體檢測開關(guān)66為接通的情況下,第二控制部17e取得由校正部17d校正后的促動器的動作軌跡(S33)。接下來,第二控制部17e取得由壓力傳感器63a檢測出的各載荷(S34),根據(jù)校正后的促動器的動作軌跡及載荷來進(jìn)行起立控制。例如,在被護(hù)理者M(jìn)1較大地前傾的情況下,第二控制部17e進(jìn)行限制被護(hù)理者M(jìn)1前傾的控制。另外,在被護(hù)理者M(jìn)1較大地后傾的情況下,第二控制部17e進(jìn)行限制被護(hù)理者M(jìn)1后傾的控制。第二控制部17e反復(fù)進(jìn)行S34、S35的處理直至到達(dá)起立位置,在到達(dá)了起立位置的情況下結(jié)束處理(S36)。
根據(jù)以上,通過被護(hù)理者M(jìn)1或護(hù)理者對上下移動操作部15c進(jìn)行操作,而被護(hù)理者M(jìn)1在就座狀態(tài)下能夠使保持部13的位置移動到任意位置。根據(jù)移動后的保持部13的上下方向位置,對用于向預(yù)定的起立姿勢移動的促動器的動作軌跡進(jìn)行校正。即,可根據(jù)被護(hù)理者M(jìn)1的就座高度及被護(hù)理者M(jìn)1的體格,自由地決定向起立姿勢移動的開始位置。尤其是通過被護(hù)理者M(jìn)1或護(hù)理者的操作而將開始位置自由地決定為任意位置,因此操作性良好,可穩(wěn)定地進(jìn)行起立動作。在此所說的體格是被護(hù)理者M(jìn)1的軀體的長度、臀部的大小及上臂長度等。此外,對應(yīng)被護(hù)理者M(jìn)1的身高對促動器的動作軌跡進(jìn)行校正。因此,護(hù)理機(jī)器人10能夠進(jìn)行與被護(hù)理者M(jìn)1的體格對應(yīng)的適當(dāng)?shù)钠鹆幼鳌?/p>
此外,置肘臺64、64設(shè)為使被護(hù)理者M(jìn)1的左右方向間隔可變,且設(shè)為使與把手14、14的前后方向間隔可變。即,保持部13成為與被護(hù)理者M(jìn)1的體格對應(yīng)的保持部。因此,護(hù)理機(jī)器人10能夠更可靠且穩(wěn)定地進(jìn)行被護(hù)理者M(jìn)1的起立動作。
(3.配件)
如上所述,保持部13是相對于臂部43、44可拆裝的配件。具有置肘臺64、64及把手14、14的保持部13能夠根據(jù)被護(hù)理者M(jìn)1而進(jìn)行更換。
另外,除了上述構(gòu)造的保持部13之外,也可以應(yīng)用圖14~圖15B所示的保持部113。保持部113為由被護(hù)理者M(jìn)1的左右腋下夾住的類型。保持部113是相對于臂部43、44可拆裝的配件。
保持部113在板部件61的上表面具備保持部主體166。保持部主體166具備:固定于板部件61的中央的中心固定部166a、左右的腋下夾持部166b、166c。左右的腋下夾持部166b、166c能夠相對于中心固定部166a滑動。即,可對應(yīng)被護(hù)理者M(jìn)1的體格適當(dāng)變更保持部主體166的形狀。
這樣,保持部13、113設(shè)為相對于臂部43、44可拆裝的配件,由此根據(jù)被護(hù)理者M(jìn)1的體格,且根據(jù)被護(hù)理者M(jìn)1的病狀等,來應(yīng)用適當(dāng)?shù)谋3植?3、113。其結(jié)果是,能夠進(jìn)行穩(wěn)定的站立動作。在此所說的體格是身材大或身材小等被護(hù)理者M(jìn)1的體型。
(4.凸輪機(jī)構(gòu))
在上述中,保持部13、113相對于臂部43、44繞旋轉(zhuǎn)軸A1旋轉(zhuǎn)。在此,在護(hù)理機(jī)器人10對被護(hù)理者M(jìn)1從就座狀態(tài)進(jìn)行起立動作的情況下,希望護(hù)理機(jī)器人10使被護(hù)理者M(jìn)1邊前傾邊上升。上述結(jié)構(gòu)的護(hù)理機(jī)器人10能夠使被護(hù)理者M(jìn)1邊前傾邊上升。以下,對通過使用凸輪機(jī)構(gòu)而能夠進(jìn)行更大的前傾動作的護(hù)理機(jī)器人200進(jìn)行說明。
如圖16~圖18所示,護(hù)理機(jī)器人200在第二滑動部41c、42c的上端具備向前方延伸設(shè)置的臂部243、244(保持基部)。臂部243、244通過連接部245而連接臂部243、244的前端側(cè)。此外,臂部243、244分別各具備兩個(gè)向左右外側(cè)突出的凸輪銷243a、243a、244a、244a。
保持部213具備固定在板部件62的下表面左右的凸輪板266、267。凸輪板266、267通過連接部268而連接凸輪板266、267的后端側(cè)。在凸輪板266、267上形成有凸輪槽266a、267a。凸輪槽266a、267a將前側(cè)形成為直線狀并將后側(cè)形成為圓弧狀。凸輪銷243a、244a以能夠沿凸輪槽266a、267a移動的方式插入于凸輪槽266a、267a。即,保持部213通過凸輪機(jī)構(gòu)以能夠前后移動且能夠傾動的方式連接于臂部243、244。
此外,護(hù)理機(jī)器人200具備直動促動器232(第二促動器)。直動促動器232的一端以能夠傾動的方式設(shè)于連接部245,直動促動器232的另一端以能夠傾動的方式設(shè)于連接部268。
直動促動器232由第二控制部17e控制。如圖16及圖18所示,當(dāng)直動促動器232從直動促動器232伸展的狀態(tài)開始收縮時(shí),保持部213如圖19及圖20所示。即,當(dāng)直動促動器232收縮時(shí),保持部213通過凸輪槽266a、267a的直線狀部分而向前側(cè)移動。此外,通過凸輪槽266a、267a的圓弧部分而保持部213前傾。因此,保持部213通過一個(gè)直動促動器232而相對于臂部243、244進(jìn)行前后移動及傾動。能夠通過簡易的結(jié)構(gòu)進(jìn)行保持部213的上述動作。
另外,在被護(hù)理者M(jìn)1的體格較小的情況下,如圖21所示,第二控制部17e可以不使用凸輪槽266a、267a的整個(gè)范圍而使用凸輪槽266a、267a的一部分。即,校正部17b以根據(jù)被護(hù)理者M(jìn)1的體格而使凸輪槽266a、267a的動作范圍不同的方式校正促動器232的動作軌跡。由此,能實(shí)現(xiàn)與被護(hù)理者M(jìn)1的體格對應(yīng)的適當(dāng)?shù)那昂笠苿蛹皟A動。
附圖標(biāo)記說明
10、200:護(hù)理機(jī)器人,13、113、213:保持部,14:把手(把持部),15c:上下移動操作部,15d:身高取得部,15e:起立開始開關(guān),16:存儲裝置(存儲部),17:控制裝置,17a:第一控制部,17b:校正部,17c:第二控制部,17d:校正部,17e:第二控制部,21:基臺,31:滑動部,32:傾動部,32a1、32b1:驅(qū)動用電動機(jī)(促動器),43、44、243、244:臂部(保持基部),45:驅(qū)動用電動機(jī)(第一促動器),61、62:板部件(配件主體),64:置肘臺(肘載置部),66:軀體檢測開關(guān),232:直動促動器(第二促動器),M1:被護(hù)理者。