本公開涉及對被護理者從站立姿勢的狀態(tài)向落座姿勢的狀態(tài)移動時的動作進行支援的就座動作支援系統(tǒng)(sitting motion assist system)、就座動作支援系統(tǒng)的控制部的控制方法、就座動作支援系統(tǒng)的控制部用程序、護理帶、機器人。
背景技術(shù):
提出有如下的換位支援裝置:在被護理者保持著身體保持具的狀態(tài)下向凳部就座的換位動作中,基于計測手段所計測的轉(zhuǎn)矩,由驅(qū)動手段進行控制(例如,參照專利文獻1)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:JP特開2010-119564號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
在上述的現(xiàn)有技術(shù)中,要求對被護理者的支援的改善。
在本公開的非限定性的示例性的一個方式中,在即將就座之前的前傾姿勢時,能使被護理者的前傾姿勢小(淺)而接近成人健全者的動作。
本公開的一個方式的附加的好處以及優(yōu)點從本說明書和附圖是顯而易見的。該好處和/或優(yōu)點可由本說明書和附圖所公開的各種方式以及特征來分別提供,為了得到其一個以上好處和/或優(yōu)點,無需采用所有的方式以及特征。
本公開的一個方式的就座動作支援系統(tǒng)是支援被護理者的就座動作的就座動作支援系統(tǒng),具有:護理帶,該護理帶具有保持所述被護理者的頸部或肩部的第1保持部、保持所述被護理者的腰部的第2保持部以及第1連結(jié)部和第2連結(jié)部,該第2連結(jié)部位于所述被護理者的胸部,該第1連結(jié)部在所述被護理者的前面連結(jié)所述第1保持部和所述第2保持部;牽引機構(gòu),該牽引機構(gòu)與所述第2連結(jié)部連結(jié)并牽引所述第2連結(jié)部;以及控制部,該控制部控制所述牽引機構(gòu)的牽引動作;所述控制部控制所述牽引機構(gòu),以使得:在牽引動作開始后,所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方牽引所述第2連結(jié)部,然后,所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方且稍前方牽引所述第2連結(jié)部,然后,所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方且稍后方牽引所述第2連結(jié)部。
另外,這些總括性的或者具體的方式可以由裝置、方法、集成電路、計算機程序或者計算機可讀取的存儲介質(zhì)來實現(xiàn),也可以由裝置、系統(tǒng)、方法、集成電路、計算機程序和計算機可讀取的存儲介質(zhì)的任意組合來實現(xiàn)。計算機可讀取的存儲介質(zhì)包括例如CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory,光盤只讀存儲器)等非易失性存儲介質(zhì)。
根據(jù)本公開,可改善對被護理者的支援。即,在被護理者從站立姿勢進行就座動作直到落座姿勢為止時,通過牽引機構(gòu)的牽引動作,在即將就座前的前傾姿勢時,能夠使得被護理者的前傾姿勢小而使之接近成人健全者的動作,能夠穩(wěn)定地進行被護理者的就座動作。
附圖說明
圖1A是與被護理者一起示出作為本公開的第1實施方式中的就座動作支援系統(tǒng)(即、就座動作支援裝置)的一個例子的機器人系統(tǒng)的機器人的構(gòu)成概要的側(cè)視圖。
圖1B是與被護理者一起示出在本公開的第1實施方式的機器人系統(tǒng)中、在被護理者為站立姿勢的狀態(tài)下的機器人的構(gòu)成概要的主視圖。
圖1C是與被護理者一起示出在本公開的第1實施方式的機器人系統(tǒng)中、被護理者為落座姿勢的狀態(tài)下的機器人的構(gòu)成概要的主視圖。
圖1D是用于表示本公開的第1實施方式的機器人系統(tǒng)的護理帶和被護理者的身體的位置的對應關(guān)系的說明圖。
圖2是表示本公開的第1實施方式中的機器人系統(tǒng)的詳細構(gòu)成的框圖。
圖3A是表示本公開的第1實施方式中的機器人系統(tǒng)的動作概要的圖。
圖3B是表示本公開的第1實施方式中的機器人系統(tǒng)的動作概要的圖。
圖3C是表示本公開的第1實施方式中的機器人系統(tǒng)的動作概要的圖。
圖4A是表示本公開的第1實施方式中的保持機構(gòu)已裝到(佩戴到)被護理者身上的狀態(tài)下的保持機構(gòu)的詳細的構(gòu)成的主視圖。
圖4B是表示本公開的第1實施方式中的保持機構(gòu)已裝到被護理者身上的狀態(tài)下的保持機構(gòu)的詳細的構(gòu)成的左側(cè)視圖。
圖4C是表示本公開的第1實施方式中的保持機構(gòu)已裝到被護理者身上的狀態(tài)下的保持機構(gòu)的詳細的構(gòu)成的后視圖。
圖4D是表示本公開的第1實施方式的第1變形例中的保持機構(gòu)已裝到被護理者身上的狀態(tài)下的保持機構(gòu)的詳細的構(gòu)成的主視圖。
圖4E是表示本公開的第1實施方式的第1變形例中的保持機構(gòu)已裝到被護理者身上的狀態(tài)下的保持機構(gòu)的詳細的構(gòu)成的左側(cè)視圖。
圖4F是表示本公開的第1實施方式的第1變形例中的保持機構(gòu)已裝到被護理者身上的狀態(tài)下的保持機構(gòu)的詳細的構(gòu)成的后視圖。
圖4G是表示本公開的第1實施方式的第1變形例中的保持機構(gòu)裝到被護理者身上的位置改變了的狀態(tài)下的保持機構(gòu)的詳細的構(gòu)成的后視圖。
圖4H是表示本公開的第1實施方式的第2變形例中的保持機構(gòu)已裝到被護理者身上的狀態(tài)下的保持機構(gòu)的詳細的構(gòu)成的主視圖。
圖4I是表示本公開的第1實施方式的第3變形例中的保持機構(gòu)的詳細的構(gòu)成的主視圖。
圖4J是表示具有本公開的第1實施方式的第3變形例中的保持機構(gòu)的機器人的與圖1C對應的主視圖。
圖5A是表示本公開的第1實施方式中的動作信息數(shù)據(jù)庫的詳細的圖。
圖5B是表示本公開的變形例中的動作信息數(shù)據(jù)庫的詳細的圖。
圖5C是表示本公開的變形例中的目標坐標值的圖。
圖5D是表示本公開的變形例中的目標坐標值的圖。
圖6A是表示本公開的第1實施方式中的機器人系統(tǒng)的動作的圖。
圖6B是表示本公開的第1實施方式中的機器人系統(tǒng)的動作的圖。
圖6C是表示本公開的第1實施方式中的機器人系統(tǒng)的動作的圖。
圖6D是表示本公開的第1實施方式中的機器人系統(tǒng)的動作的圖。
圖6E是表示本公開的第1實施方式中的機器人系統(tǒng)的動作的圖。
圖7是本公開的第1實施方式中的控制部的流程圖。
圖8是本公開的第1實施方式中的動作信息的曲線圖。
圖9A是表示本公開的第1實施方式中的機器人系統(tǒng)的動作的圖。
圖9B是表示本公開的第1實施方式中的機器人系統(tǒng)的動作的圖。
圖9C是表示本公開的第1實施方式中的機器人系統(tǒng)的動作的圖。
圖10是本公開的第1實施方式中的動作信息的曲線圖。
圖11A是表示本公開的第1實施方式中的機器人系統(tǒng)的動作的圖。
圖11B是表示本公開的第1實施方式中的機器人系統(tǒng)的動作的圖。
圖11C是表示本公開的第1實施方式中的機器人系統(tǒng)的動作的圖。
圖11D是表示本公開的第1實施方式中的機器人系統(tǒng)的動作的圖。
圖11E是表示本公開的第1實施方式中的機器人系統(tǒng)的動作的圖。
圖12是本公開的第1實施方式中的動作信息的曲線圖。
圖13是本公開的第1實施方式中的動作信息的曲線圖。
圖14A是表示本公開的第2實施方式中的機器人系統(tǒng)的構(gòu)成概要的圖。
圖14B是表示本公開的第2實施方式中的機器人系統(tǒng)的構(gòu)成概要的圖。
圖14C是表示本公開的第2實施方式中的機器人系統(tǒng)的構(gòu)成概要的圖。
圖15是表示本公開的第2實施方式中的機器人系統(tǒng)的詳細構(gòu)成的框圖。
圖16是表示本公開的第2實施方式中的動作信息數(shù)據(jù)庫的詳細的圖。
圖17是本公開的第2實施方式中的動作信息的曲線圖。
圖18是本公開的第2實施方式中的控制部的流程圖。
圖19是表示本公開的第3實施方式中的保持機構(gòu)的構(gòu)成概要的圖。
圖20A是表示使用了本公開的第3實施方式中的保持機構(gòu)的動作的圖。
圖20B是表示使用了本公開的第3實施方式中的保持機構(gòu)的動作的圖。
圖20C是表示使用了本公開的第3實施方式中的保持機構(gòu)的動作的圖。
圖20D是表示使用了本公開的第3實施方式中的保持機構(gòu)的動作的圖。
圖21A是表示本公開的第3實施方式的變形例中的保持機構(gòu)已裝到被護理者身上的狀態(tài)下的保持機構(gòu)的詳細的主視圖。
圖21B是表示圖21A的變形例中的保持機構(gòu)已裝到被護理者身上的狀態(tài)下的保持機構(gòu)的詳細的構(gòu)成的側(cè)視圖。
圖22A是表示本公開的第3實施方式的其他變形例中的保持機構(gòu)已裝到被護理者身上的狀態(tài)下的保持機構(gòu)的詳細的構(gòu)成的主視圖。
圖22B是表示圖22A的變形例中的保持機構(gòu)已裝到被護理者身上的狀態(tài)下的保持機構(gòu)的詳細的構(gòu)成的側(cè)視圖。
圖23A是表示本公開的第1實施方式中的保持機構(gòu)的連結(jié)機構(gòu)的詳細的構(gòu)成的主視圖。
圖23B是表示圖23A的連結(jié)機構(gòu)的帶扣部和帶扣承接部的詳細的構(gòu)成的立體圖。
圖23C是表示圖23A的連結(jié)機構(gòu)的帶扣部和帶扣承接部的詳細的構(gòu)成的俯視圖。
圖23D是表示圖23A的連結(jié)機構(gòu)的帶扣部和帶扣承接部的詳細的構(gòu)成的側(cè)視圖。
圖23E是表示將圖23A的連結(jié)機構(gòu)的帶扣部插入帶扣承接部的狀態(tài)的說明圖。
圖23F是表示將圖23A的連結(jié)機構(gòu)的帶扣部插入帶扣承接部的狀態(tài)的說明圖。
圖23G是表示將圖23A的連結(jié)機構(gòu)的帶扣部插入帶扣承接部的狀態(tài)的說明圖。
圖23H是表示將圖23A的連結(jié)機構(gòu)的帶扣部插入帶扣承接部的狀態(tài)的說明圖。
圖23I是表示將圖23G的連結(jié)機構(gòu)的帶扣部插入帶扣承接部的狀態(tài)的仰視圖。
圖23J是表示將圖23H的連結(jié)機構(gòu)的帶扣部插入帶扣承接部的狀態(tài)的仰視圖。
圖23K是表示本公開的第1實施方式的其他變形例中的保持機構(gòu)的連結(jié)機構(gòu)的帶扣部和帶扣承接部的詳細的構(gòu)成的立體圖。
圖23L是表示在圖23K的保持機構(gòu)的連結(jié)機構(gòu)中、帶扣部和帶扣承接部接合的狀態(tài)的立體圖。
圖24A是表示高齡者從站立姿勢向落座姿勢的動作的圖。
圖24B是表示高齡者從站立姿勢向落座姿勢的動作的圖。
圖24C是表示高齡者從站立姿勢向落座姿勢的動作的圖。
圖25A是表示成人健全者從站立姿勢向落座姿勢的動作的圖。
圖25B是表示成人健全者從站立姿勢向落座姿勢的動作的圖。
圖25C是表示成人健全者從站立姿勢向落座姿勢的動作的圖。
圖25D是表示成人健全者從站立姿勢向落座姿勢的動作的圖。
圖25E是表示成人健全者從站立姿勢向落座姿勢的動作的圖。
圖25F是表示成人健全者從站立向落座的動作的圖。
圖26A是被護理者裝上了本公開的變形例的護理帶的狀態(tài)的立體圖。
圖26B是表示圖26A的變形例的護理帶展開了的狀態(tài)下的表面(即、外面)的說明圖。
圖26C是表示圖26A的變形例的護理帶展開了的狀態(tài)下的里面(即、內(nèi)面)的說明圖。
圖26D是本公開的其他變形例的護理帶的立體圖。
圖26E是表示圖26A的變形例的護理帶展開了的狀態(tài)下的表面(即、外面)的說明圖。
圖27A是本公開的又一變形例的主體機構(gòu)和被護理者的立體圖。
圖27B是圖27A的變形例的主體機構(gòu)的立體圖。
圖27C是圖27A的變形例的主體機構(gòu)的主視圖。
圖27D是圖27A的變形例的主體機構(gòu)的左側(cè)視圖。
圖27E是圖27A的變形例的主體機構(gòu)的右側(cè)視圖。
圖27F是圖27A的變形例的主體機構(gòu)的俯視圖。
圖27G是圖27A的變形例的主體機構(gòu)的仰視圖。
圖27H是圖27A的變形例的主體機構(gòu)的后視圖。
圖27I是圖27C的A-A′線剖視圖。
具體實施方式
下面,參照附圖對本公開的實施方式進行說明。
在參照附圖對本公開的實施方式進行詳細說明之前,對本公開的各種方式進行說明。
根據(jù)本公開的第1方式,提供一種就座動作支援系統(tǒng),該就座動作支援系統(tǒng)支援被護理者的就座動作并具有:護理帶,該護理帶具有保持所述被護理者的頸部或肩部的第1保持部、保持所述被護理者的腰部的第2保持部以及第1連結(jié)部和第2連結(jié)部,該第2連結(jié)部位于所述被護理者的胸部,該第1連結(jié)部在所述被護理者的前面連結(jié)所述第1保持部和所述第2保持部;牽引機構(gòu),該牽引機構(gòu)與所述第2連結(jié)部連結(jié)并牽引所述第2連結(jié)部;以及控制部,該控制部控制所述牽引機構(gòu)的牽引動作;所述控制部控制所述牽引機構(gòu),以使得:在牽引動作開始后,所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方牽引所述第2連結(jié)部,然后,所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方且稍前方牽引所述第2連結(jié)部,然后,所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方且稍后方牽引所述第2連結(jié)部。
根據(jù)本構(gòu)成,在被護理者從站立姿勢進行就座動作直到落座姿勢為止時,通過牽引機構(gòu)的牽引動作,在即將就座前的前傾姿勢時,能夠使得被護理者的前傾姿勢小而使之接近成人健全者的動作,能夠穩(wěn)定地進行被護理者的就座動作。因此,既能夠使用被護理者殘存的下半身肌肉力量,又能夠支援與成人健全者的就座動作同樣的就座方式。
根據(jù)本公開的第2方式,提供一種就座動作支援系統(tǒng),支援被護理者的就座動作并具有:護理帶,該護理帶具有保持所述被護理者的頸部或肩部的第1保持部、保持所述被護理者的腰部的第2保持部以及第1連結(jié)部和第2連結(jié)部,該第2連結(jié)部位于所述被護理者的胸部,該第1連結(jié)部在所述被護理者的前面連結(jié)所述第1保持部和所述第2保持部;牽引機構(gòu),該牽引機構(gòu)與所述第2連結(jié)部連結(jié)并牽引所述第2連結(jié)部;控制部,該控制部控制所述牽引機構(gòu)的牽引動作;以及提示部,該提示部在所述牽引機構(gòu)的牽引動作開始后,將光的閃爍、點亮或者聲音作為曲膝通知向所述被護理者進行提示;所述控制部進行控制,以使得:在所述牽引動作開始后,由所述提示部將所述光的閃爍、點亮或者聲音作為所述曲膝通知來提示,然后,所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方且稍前方牽引所述第2連結(jié)部,然后,所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方且稍后方牽引所述第2連結(jié)部。
根據(jù)本構(gòu)成,在被護理者從站立姿勢進行就座動作直到落座姿勢為止時,能夠由所述曲膝通知部通知被護理者以進行彎曲被護理者的膝的動作。因此,在即將就座前的前傾姿勢時,能夠使得被護理者的前傾姿勢小而使之接近成人健全者的動作,能夠穩(wěn)定地進行被護理者的就座動作。因此,既能夠使用被護理者殘存的下半身肌肉力量,又能夠支援與成人健全者的就座動作同樣的就座方式。
根據(jù)本公開的第3方式,提供第1或第2方式所記載的就座動作支援系統(tǒng),其中,所述第1保持部從所述被護理者的身體后方朝向身體前方從所述頸部保持所述胸部和兩肋部,并且,所述第2保持部從所述被護理者的所述兩肋部保持所述腰部。
根據(jù)本構(gòu)成,在控制被連結(jié)于連結(jié)部的牽引機構(gòu)時,即使在肩部存在障礙,也容易將控制時的力直接傳遞給被護理者。
根據(jù)本公開的第4方式,提供第1或第2方式所記載的就座動作支援系統(tǒng),其中,所述第1保持部從所述被護理者的身體后方朝向身體前方從所述肩部保持所述胸部和兩肋部,并且,所述第2保持部從所述兩肋部保持所述腰部。
根據(jù)本構(gòu)成,在控制被連結(jié)于連結(jié)部的牽引機構(gòu)時,即使在頸部存在障礙,也容易將控制時的力直接傳遞給被護理者。
根據(jù)本公開的第5方式,提供第1~4方式中任一方式所記載的就座動作支援系統(tǒng),其中,所述牽引機構(gòu)具有具備多個關(guān)節(jié)部的臂機構(gòu);另一方面,還具有配備有所述臂機構(gòu)且配備有前后一對車輪的行走機構(gòu)。
根據(jù)本構(gòu)成,能利用所述臂機構(gòu)朝向凳部使用行走機構(gòu)來行走、進行向凳部的位置對合。
根據(jù)本公開的第6方式,提供第1~5方式中任一方式所記載的就座動作支援系統(tǒng),其中,在所述牽引機構(gòu)和所述第2連結(jié)部中的一方配備有帶扣部,在另一方配備有帶扣承接部,所述帶扣部和所述帶扣承接部可裝卸地連結(jié)。
根據(jù)本構(gòu)成,在裝上(佩戴)了護理帶的被護理者利用就座動作支援系統(tǒng)到達了衛(wèi)生間等目的地時,可容易地進行護理帶相對于牽引機構(gòu)的裝卸。
根據(jù)本公開的第7方式,提供第1~4方式中任一方式所記載的就座動作支援系統(tǒng),其中,所述牽引機構(gòu)具有具備多個關(guān)節(jié)部的臂機構(gòu);所述就座動作支援系統(tǒng)還具有:獲取與從外部施加給所述臂機構(gòu)的力相關(guān)的信息的力獲取部;獲取與所述臂機構(gòu)的位置相關(guān)的信息的位置獲取部;以及動作信息生成部,該動作信息生成部根據(jù)由所述力獲取部獲取的與所述力相關(guān)的信息和由所述位置獲取部獲取的與所述位置相關(guān)的信息來生成所述臂機構(gòu)的動作信息;所述控制部基于由所述動作信息生成部生成的所述動作信息來控制所述臂機構(gòu)的動作。
根據(jù)本公開,可提供:根據(jù)被護理者的身高或被護理者自身所具有的下半身或上半身的肌肉力量的不同而生成使之接近成人健全者的動作的動作信息的就座動作支援系統(tǒng)。
根據(jù)本公開的第8方式,提供第7方式所記載的就座動作支援系統(tǒng),其中,所述動作信息生成部在由所述力獲取部獲取的力為預定的閾值以上的情況下,在所述牽引動作開始后,生成使所述臂機構(gòu)朝向所述被護理者的下方牽引所述第2連結(jié)部的牽引速度加速的動作信息。
根據(jù)本構(gòu)成,能夠根據(jù)被護理者的被護理者自身所具有的下半身或上半身的肌肉力量的不同來改變所述臂機構(gòu)的動作速度,因此能夠根據(jù)被護理者自身所具有的下半身或上半身的肌肉力量的不同來進行支援。
根據(jù)本公開的第9方式,提供一種就座動作支援系統(tǒng)的控制部的控制方法,所述就座動作支援系統(tǒng)具有:護理帶,該護理帶具有保持被護理者的頸部或肩部的第1保持部、保持所述被護理者的腰部的第2保持部以及第1連結(jié)部和第2連結(jié)部,該第2連結(jié)部位于所述被護理者的胸部,該第1連結(jié)部在所述被護理者的前面連結(jié)所述第1保持部和所述第2保持部;牽引機構(gòu),該牽引機構(gòu)與所述第2連結(jié)部連結(jié)并牽引所述第2連結(jié)部;以及控制部,該控制部控制所述牽引機構(gòu)的牽引動作;所述控制方法使該就座動作支援系統(tǒng)的所述控制部進行控制,以使得在所述牽引機構(gòu)的所述牽引動作開始后所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方牽引所述第2連結(jié)部;然后,使其進行控制,以使得所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方且稍前方牽引所述第2連結(jié)部;然后,使其進行控制,以使得所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方且稍后方牽引所述第2連結(jié)部。
根據(jù)本構(gòu)成,在被護理者從站立姿勢進行就座動作直到落座姿勢為止時,通過牽引機構(gòu)的牽引動作,在即將就座前的前傾姿勢時,能夠使得被護理者的前傾姿勢小而使之接近成人健全者的動作,能夠穩(wěn)定地進行被護理者的就座動作。因此,既能夠使用被護理者殘存的下半身肌肉力量,又能夠支援與成人健全者的就座動作同樣的就座方式。
根據(jù)本公開的第10方式,提供一種就座動作支援系統(tǒng)的控制部用程序,所述就座動作支援系統(tǒng)具有:護理帶,該護理帶具有保持被護理者的頸部或肩部的第1保持部、保持所述被護理者的腰部的第2保持部以及第1連結(jié)部和第2連結(jié)部,該第2連結(jié)部位于所述被護理者的胸部,該第1連結(jié)部在所述被護理者的前面連結(jié)所述第1保持部和所述第2保持部;牽引機構(gòu),該牽引機構(gòu)與所述第2連結(jié)部連結(jié)并牽引所述第2連結(jié)部;以及控制部,該控制部控制所述牽引機構(gòu)的牽引動作;所述控制部用程序使該就座動作支援系統(tǒng)的所述控制部進行控制,以使得在所述牽引機構(gòu)的所述牽引動作開始后所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方牽引所述第2連結(jié)部;然后,使其進行控制,以使得所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方且稍前方牽引所述第2連結(jié)部;然后,使其進行控制,以使得所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方且稍后方牽引所述第2連結(jié)部。
根據(jù)本構(gòu)成,在被護理者從站立姿勢進行就座動作直到落座姿勢為止時,通過牽引機構(gòu)的牽引動作,在即將就座前的前傾姿勢時,能夠使得被護理者的前傾姿勢小而使之接近成人健全者的動作,能夠穩(wěn)定地進行被護理者的就座動作。因此,既能夠使用被護理者殘存的下半身肌肉力量,又能夠支援與成人健全者的就座動作同樣的就座方式。
根據(jù)本公開的第11方式,提供一種就座動作支援系統(tǒng)的控制部的控制方法,所述就座動作支援系統(tǒng)具有:護理帶,該護理帶具有保持被護理者的頸部或肩部的第1保持部、保持所述被護理者的腰部的第2保持部以及第1連結(jié)部和第2連結(jié)部,該第2連結(jié)部位于所述被護理者的胸部,該第1連結(jié)部在所述被護理者的前面連結(jié)所述第1保持部和所述第2保持部;牽引機構(gòu),該牽引機構(gòu)與所述第2連結(jié)部連結(jié)并牽引所述第2連結(jié)部;控制部,該控制部控制所述牽引機構(gòu)的牽引動作;以及提示部,該提示部在所述牽引機構(gòu)的牽引動作開始后,將光的閃爍、點亮或者聲音作為曲膝通知向所述被護理者進行提示;所述控制方法使該就座動作支援系統(tǒng)的所述控制部進行控制,以使得:在所述牽引動作開始后由所述提示部將所述光的閃爍、點亮或者聲音作為所述曲膝通知來進行提示,然后,所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方且稍前方牽引所述第2連結(jié)部;然后,使其進行控制,以使得所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方且稍后方牽引所述第2連結(jié)部。
根據(jù)本構(gòu)成,在被護理者從站立姿勢進行就座動作直到落座姿勢為止時,能夠由所述曲膝通知部通知被護理者以進行彎曲被護理者的膝的動作。因此,在即將就座前的前傾姿勢時,能夠使得被護理者的前傾姿勢小而使之接近成人健全者的動作,能夠穩(wěn)定地進行被護理者的就座動作。因此,既能夠使用被護理者殘存的下半身肌肉力量,又能夠支援與成人健全者的就座動作同樣的就座方式。
根據(jù)本公開的第12方式,提供一種就座動作支援系統(tǒng)的控制部用程序,所述就座動作支援系統(tǒng)具有:護理帶,該護理帶具有保持被護理者的頸部或肩部的第1保持部、保持所述被護理者的腰部的第2保持部以及第1連結(jié)部和第2連結(jié)部,該第2連結(jié)部位于所述被護理者的胸部,該第1連結(jié)部在所述被護理者的前面連結(jié)所述第1保持部和所述第2保持部;牽引機構(gòu),該牽引機構(gòu)與所述第2連結(jié)部連結(jié)并牽引所述第2連結(jié)部;控制部,該控制部控制所述牽引機構(gòu)的牽引動作;以及提示部,該提示部在所述牽引機構(gòu)的牽引動作開始后,將光的閃爍、點亮或者聲音作為曲膝通知向所述被護理者進行提示;所述控制部用程序使得該就座動作支援系統(tǒng)的所述控制部進行控制,以使得:在所述牽引動作開始后,由所述提示部將所述光的閃爍、點亮或者聲音作為所述曲膝通知來進行提示,然后,所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方且稍前方牽引所述第2連結(jié)部;然后,使其進行控制,以使得所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方且稍后方牽引所述第2連結(jié)部。
根據(jù)本構(gòu)成,在被護理者從站立姿勢進行就座動作直到落座姿勢為止時,能夠由所述曲膝通知部通知被護理者以進行彎曲被護理者的膝的動作。因此,在即將就座前的前傾姿勢時,能夠使得被護理者的前傾姿勢小而使之接近成人健全者的動作,能夠穩(wěn)定地進行被護理者的就座動作。因此,既能夠使用被護理者殘存的下半身肌肉力量,又能夠支援與成人健全者的就座動作同樣的就座方式。
根據(jù)本公開的第13方式,提供一種護理帶,在護理者幫助而支援被護理者從站立姿勢向落座姿勢移動時,裝到所述被護理者身上來保持所述被護理者的上半身,該護理帶具有:保持所述被護理者的頸部或肩部的第1保持部;保持所述被護理者的腰部的第2保持部;以及連結(jié)部,位于所述被護理者的胸部,在所述被護理者的前面連結(jié)所述第1保持部和所述第2保持部,可供所述護理者握持。
根據(jù)本構(gòu)成,護理者既能夠使用被護理者殘存的下半身肌肉力量,又能夠支援與成人健全者的就座動作同樣的就座方式。
根據(jù)本公開的第14方式,提供一種護理帶,能裝到被護理者身上,該護理帶具有:保持所述被護理者的頸部或肩部的第1保持部;保持所述被護理者的腰部的第2保持部;第1連結(jié)部,該第1連結(jié)部在所述被護理者的前面連結(jié)所述第1保持部和所述第2保持部;以及第2連結(jié)部,位于所述被護理者的胸部,能與牽引機構(gòu)連結(jié)。
根據(jù)本構(gòu)成,在被護理者從站立姿勢進行就座動作直到落座姿勢為止時,能夠由所述曲膝通知部通知被護理者以進行彎曲被護理者的膝的動作。因此,在即將就座前的前傾姿勢時,能夠使得被護理者的前傾姿勢小而使之接近成人健全者的動作,能夠穩(wěn)定地進行被護理者的就座動作。因此,既能夠使用被護理者殘存的下半身肌肉力量,又能夠支援與成人健全者的就座動作同樣的就座方式。
根據(jù)本公開的第15方式,提供第14方式所記載的護理帶,其中,所述第1連結(jié)部由伸縮性比所述第1保持部和所述第2保持部低的材質(zhì)構(gòu)成。
根據(jù)本構(gòu)成,能夠提供如下的護理帶:在由牽引機構(gòu)牽引時,能夠防止連結(jié)部伸長,因此,能夠向保持機構(gòu)更切實地傳遞來自牽引機構(gòu)的外力。
根據(jù)本公開的第16方式,提供第14或第15方式所記載的護理帶,其中,所述第2連結(jié)部由比所述第1連結(jié)部硬的材質(zhì)構(gòu)成。
根據(jù)本構(gòu)成,能夠提供如下的護理帶:在由牽引機構(gòu)牽引時,既能夠防止第2連結(jié)部伸長,又能夠防止被來自牽引機構(gòu)的外力所破壞。第2連結(jié)部是反復承受來自牽引機構(gòu)的大的外力的部分,因此,可以是本構(gòu)成。
根據(jù)本公開的第17方式,提供一種機器人,該機器人包含:臂機構(gòu),該臂機構(gòu)連接于包括在護具中的連結(jié)部,使所述連結(jié)部在x軸方向和/或z軸方向移動,該護具被裝到使用者身上;以及控制機構(gòu),該控制機構(gòu)基于包括動作信息數(shù)據(jù)庫所保持的時刻以及所述時刻的目標坐標值的數(shù)據(jù)來控制所述臂機構(gòu);所述時刻、所述目標坐標值是一一對應的;所述目標坐標值中的各目標坐標值表示:在對應的時刻,與所述臂機構(gòu)相關(guān)的目標位置;所述x軸、所述z軸與包括于所述臂機構(gòu)中的臂進行動作的假想平面平行,所述x軸與z軸彼此正交,所述z軸與設(shè)置所述機器人的面垂直;從設(shè)置所述機器人的面朝向所述機器人的方向為所述z軸的正方向;從所述臂機構(gòu)的前端朝向所述連結(jié)部的方向為所述x軸方向的正方向;在所述時刻為t1~t3的情況下,所述目標坐標值的z軸坐標值減??;在所述時刻為t1~t2的情況下,所述目標坐標值的x軸坐標值減?。辉谒鰰r刻為t2~t3的情況下,所述目標坐標值的x軸坐標值增大;且為t1<t2<t3。
根據(jù)本公開的第18方式,提供第17方式所記載的機器人,其中,所述護具包括:具有沿著裝上了所述護具的所述使用者的左肩的部分的左肩部、具有沿著裝上了所述護具的使用者的右肩的部分的右肩部、具有沿著裝上了所述護具的使用者的左腰的部分的左腰部、具有沿著裝上了所述護具的使用者的右腰的部分的右腰部、連接區(qū)域以及所述連結(jié)部;該連接區(qū)域與所述左肩部、所述右肩部、所述左腰部、所述右腰部連接,且具有沿著裝上了所述護具的使用者的后背的部分;在所述連結(jié)部,連接所述左肩部、所述右肩部、所述左腰部、所述右腰部;在所述使用者裝上了所述護具的情況下,所述使用者位于所述連結(jié)部與所述連接區(qū)域之間。
(成為本公開的基礎(chǔ)的見解)
在圖25A~圖25F中示出了起立的成人健全者19從起立姿勢狀態(tài)到坐在凳部5上的落座姿勢狀態(tài)的動作的情況。如從圖25A到圖25B所示,成人健全者19從起立姿勢狀態(tài)起,首先邊彎曲膝蓋邊向下方移動,然后,在圖25C~圖25D中,上半身前傾而使重心向前方移動,在圖25E~圖25F中一邊向后方移動一邊使臀部向凳部5移動。
被護理者大多由于肌肉力量低下而動作速度緩慢。因此,在使臀部落到凳部5上之前,如圖24B或圖24C所示,采用大(深)前傾姿勢而使重心向前方移動。因此,到凳部5為止的距離要比成人健全者遠,所以,有時無法用下半身來完全支撐自身的體重,從而臀部就會就勢使勁地撞到凳部5上,有時會引起臀部的骨折等。此外,由于前方姿勢大(深),從而有時前傾而向前方栽倒。
但是,專利文獻1所公開的換位支援裝置不進行基于圖25A~圖25F所示那樣的成人健全者的就座動作的支援,而是強制性地抬起被護理者后使之就座。
在此,希望通過使用被護理者自身殘存的下半身肌肉力量等并輔助不充足的力來進行支援以防止被護理者殘存的下半身肌肉力量低下。為此,需要如下的動作支援;使被護理者的雙足盡量著地,可進行如成人健全者的就座動作地從站立姿勢向下方向移動之后采用前傾姿勢來就座于后方的凳部那樣的就座方式。
而且,在肌肉力量低下的被護理者7如圖24A~圖24C所示采用大前傾姿勢來就座的情況下,欠身的狀態(tài)持續(xù)長時間,從而被護理者的下半身的負擔大。而且,在前傾姿勢大的情況下,視線多朝向地面,因此,存在在就座之前會產(chǎn)生視線移動、從而容易引起頭暈或搖晃的問題。
因此,本發(fā)明者首先注意到:在被護理者從站立姿勢進行就座動作直到落座姿勢為止時,被護理者難以知曉彎折膝的定時。
因此,發(fā)現(xiàn);若是利用曲膝通知部來通知彎曲膝的定時以在就座動作的最初就彎折膝,在即將就座前的前傾姿勢時,能夠使得被護理者的前傾姿勢小而使之接近成人健全者的動作,能夠穩(wěn)定地進行被護理者的就座動作。
下面,對本公開的實施方式的就座動作支援系統(tǒng)等進行詳細說明。
(第1實施方式)
圖1A和圖1B是作為使用了作為本公開的第1實施方式的就座動作支援系統(tǒng)(即、就座動作支援裝置)的一個例子的機器人系統(tǒng)1的作業(yè)例子、示出對從被護理者7的站立姿勢的狀態(tài)向落座姿勢的狀態(tài)的就座動作進行支援的機器人20的情況的側(cè)視圖和主視圖。被護理者7坐在地面13上的凳部5而采用落座姿勢。圖1D是用于表示機器人系統(tǒng)1的護理帶3和被護理者7的身體的位置的對應關(guān)系的說明圖。圖1B和圖1C是從正面觀察圖1A的圖,圖1A和圖1B表示就座的狀態(tài),圖1C表示被護理者7為站立狀態(tài)的機器人系統(tǒng)1的主視圖。圖2是表示第1實施方式中的機器人系統(tǒng)1的詳細構(gòu)成的框圖。圖3A~圖3C是表示本公開的第1實施方式中的機器人系統(tǒng)的動作概要的圖。
在圖1A~圖1C和圖2中,機器人系統(tǒng)1是用于對被護理者7的就座動作進行支援的就座動作支援系統(tǒng)的一個例子,構(gòu)成為具有機器人20。作為機器人系統(tǒng)1,如圖2所示,在機器人20的外部配備有動作信息數(shù)據(jù)庫8,但是,雖未具體地圖示,動作信息數(shù)據(jù)庫8也可以配備于機器人20內(nèi)。
機器人20置于地面13上,具有主體機構(gòu)2、控制裝置11以及輸入IF6。
主體機構(gòu)2具有臂機構(gòu)4、護理帶3以及行走機構(gòu)14。臂機構(gòu)4至少具有作為牽引機構(gòu)的一個例子的機器人臂。
《護理帶3》
如圖1A~圖1C所示,護理帶3具有保持機構(gòu)3g和連結(jié)部3c,可裝于被護理者7上。保持機構(gòu)3g至少具有:保持被護理者7的頸部7a或肩部7j的第1保持部3a;以及保持被護理者7的腰部7c的第2保持部3b。更具體地說,保持機構(gòu)3g具有:可保持被護理者7的頸部7a、或肩部7j、或頸部7a和肩部7j即第1區(qū)域R1的第1保持部3a;以及可保持被護理者7的腰部7c即第2區(qū)域R2的第2保持部3b。作為一個例子,保持機構(gòu)3g,如圖1D所示,具有:第1保持部3a,可從被護理者7的頸部7a、或肩部7j的肩胛骨附近、或頸部7a和肩部7j的肩胛骨附近的第1區(qū)域R1保持胸部7d;以及第2保持部3b,可從被護理者7的胸部7d經(jīng)由肋部7g保持腰部7c的第2區(qū)域R2。
連結(jié)部3c具有位于被護理者7的胸部7d的第2連結(jié)部3cb,并且具有在被護理者7的前面連結(jié)第1保持部3a和第2保持部3b的第1連結(jié)部3ca。作為一個例子,連結(jié)部3c在裝上保持機構(gòu)3g時可位于被護理者7的胸部7d(即胸部7d附近,即胸部7d及其周圍部分)且連結(jié)于保持機構(gòu)3g,可裝卸地連結(jié)于后述的臂機構(gòu)4的一端(例如,后端)。在此,胸部7d指的是胸部7d及其周圍部分(即:胸部7d自身及其周圍、以及從胸部7d朝向正面的預定距離(例如30cmm)以內(nèi)的范圍)。
圖4A和圖4B示出了保持機構(gòu)3g的更具體的一個例子。在圖1A~圖1D中,示出了被護理者7裝上了圖4A~圖4C的保持機構(gòu)3g的機器人系統(tǒng)1的情況。
圖4A~圖4C的保持機構(gòu)3g的第1保持部3a由從被護理者7的正面?zhèn)扔^察為倒U狀的密閉的筒狀部件構(gòu)成。也就是說,第1保持部3a被配置成,從被護理者7的身體后方朝向前方、從包含頸部7a的兩肩部7j的第1區(qū)域R1通過兩肩部7j的前部及胸部7d向下方延伸到兩肋部7g(或兩肋部7g的前部),可保持后背部7b的至少第1區(qū)域R1。換言之,為了在向下方牽引被護理者7時使被護理者7容易彎曲膝7k、以及在朝向斜下前方然后朝向后方牽引時促使被護理者7的上半身后屈,需要使第1保持部3a卷繞到頸部7a或肩部7j的第1區(qū)域R1并由第1保持部3a來保持被護理者7的上半身。因此,配置為:在將作為第1保持部3a的倒U狀的密閉的筒狀部件卷繞在包括頸部7a的后側(cè)的第1區(qū)域R1之后,將各自的端部通過兩肩部7j的前部和胸部7d并向下方延伸到兩肋部7g(或兩肋部7g的前部)。
另一方面,第2保持部3b由從被護理者7的上方側(cè)觀察從被護理者7的前部兩側(cè)向后方突出的U狀的密閉的筒狀部件構(gòu)成。也就是說,第2保持部3b被配置成:在被護理者7的兩肋部7g,在第1保持部3a的各一端分別連結(jié)第2保持部3b的U狀的密閉的筒狀部件的端部,并從兩肋部7g卷繞到腰部7c附近的第2區(qū)域R2。換言之,在被護理者7即將就座之前,為了在向前方牽引被護理者7時容易使被護理者7的骨盆前傾,需要使第2保持部3b卷繞到腰部7c附近的第2區(qū)域R2并由第2保持部3b保持被護理者7的腰部附近。因此,配置為:將作為第2保持部3b的U狀的密閉的筒狀部件從兩肋部7g卷繞到腰部7c附近的第2區(qū)域R2而覆蓋腰部7c附近的第2區(qū)域R2。第1保持部3a和第2保持部3b彼此連通且構(gòu)成密閉空間的筒狀部件。
作為一個例子,第1保持部3a和第2保持部3b各自的外部包裝使用氯乙烯或尼龍等,在密閉的筒狀部件的內(nèi)部填充空氣來構(gòu)成。而且,在第1保持部3a和第2保持部3b,分別配備用于分別供給并填充空氣的閥3f。
另外,在該例子中,在第1保持部3a和第2保持部3b各自的內(nèi)部填充空氣。但是,作為填充空氣的替代,也可以采用將氨基甲酸乙酯原材料等柔軟原材料配備于各自內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。在此情況下,不需要用于填充空氣的閥3f。這樣,第1保持部3a和第2保持部3b在分別在內(nèi)部填充柔軟物而構(gòu)成的情況下,在對連結(jié)于連結(jié)部3c的臂機構(gòu)4進行動作控制時,填充于第1保持部3a、第2保持部3b的柔軟物與身體非常貼合,從而控制時的力容易直接傳遞給被護理者7。
對于連結(jié)部3c,作為一個例子,如圖1A~圖1C所示,連結(jié)于臂機構(gòu)4的一端,并配備于既是被護理者7的胸部7d的中央附近且是第1保持部3a和第2保持部3b的中間附近的位置。
作為一個例子,連結(jié)部3c和臂機構(gòu)4的一端使用螺紋件來固定連結(jié),但只要是能夠連結(jié)臂機構(gòu)4的一端和連結(jié)部3c的方法,可以是任意的方法。
例如,利用圖23A所示那樣的帶扣部3i和帶扣承接部3j,可容易裝卸地連結(jié)位于臂機構(gòu)4的一端的帶扣部3i和位于連結(jié)部3c的帶扣承接部3j。
具體地說,在臂機構(gòu)4的一端和連結(jié)部3c的任一方設(shè)置帶扣部3i,在任意另一方的與帶扣部3i相向的位置設(shè)置帶扣承接部3j。
如圖23A~圖23D所示,各帶扣部3i構(gòu)成為:在圓柱狀的軸部101的一端固定著操作部100,可對于圓板狀的軸固定部102自由地貫通,在軸部101的另一端附近,卡扣件103沿著軸部101的直徑方向向兩側(cè)突出地固定。軸固定部102固定于臂機構(gòu)4的一端。
各帶扣承接部3j由具有貫通孔104的圓板狀的承接固定部105構(gòu)成,貫通孔104供軸部101和卡扣件103貫通。承接固定部105固定于連結(jié)部3c。
因此,如圖23E~圖23J所示,當使得各帶扣部3i的操作部100旋轉(zhuǎn)時,軸部101相對于軸固定部102旋轉(zhuǎn),卡扣件103與軸部101一起旋轉(zhuǎn)。因此,在使得帶扣部3i的軸部101和卡扣件103的相位與帶扣承接部3j的貫通孔104的相位一致后,使帶扣部3i的軸部101和卡扣件103貫通到帶扣承接部3j的貫通孔104內(nèi)(參照圖23G和圖23I),然后,當使操作部100旋轉(zhuǎn)例如90度時,卡扣件103與承接固定部105接合而無法從貫通孔104拔出,從而帶扣部3i被接合止動于帶扣承接部3j(參照圖23H和圖23J)。另一方面,使操作部100進一步旋轉(zhuǎn)例如90度,使帶扣部3i的軸部101和卡扣件103的相位與帶扣承接部3j的貫通孔104的相位一致(參照圖23G和圖23I),之后將帶扣部3i的軸部101和卡扣件103從帶扣承接部3j的貫通孔104拔出,從而從扣承接部3j解除對帶扣部3i的接合止動。
這樣,位于臂機構(gòu)4的一端的帶扣部3i和位于連結(jié)部3c的帶扣承接部3j可容易裝卸地連結(jié)。
另外,不限于該例子,也可以采用例如圖23K和圖23L所示那樣的帶扣部3m和帶扣承接部3n的變形例。在該例子中,僅通過向軸部101a的軸方向按下帶扣部3m的操作部(例如,按鈕)100a,就能夠?qū)⑤S部101a的前端接合止動在帶扣承接部3n的帽狀的承接固定部105a的凹部104a內(nèi)來固定。在基于操作部100a的固定方法中,例如在卡扣件103a的內(nèi)部配備球形件,由操作部100a按出的球形件接合于承接固定部105a的凹部104a的內(nèi)面而固定。在拆開帶扣部3m和帶扣承接部3n時,只要再次按下操作部100a,使球形件進入操作部100a內(nèi),就能解除相對于凹部104a的內(nèi)面的接合,并利用彈簧等的加載力使得操作部100a被向軸部101a的軸方向上推。
利用這樣的結(jié)構(gòu),在被護理者7非常想要向衛(wèi)生間移動的情況等時,可以將護理帶3預先裝到被護理者7身上,在向衛(wèi)生間換位、移動時,通過使用帶扣部3i和帶扣承接部3j,能夠相對于機器人系統(tǒng)1在短時間內(nèi)容易地進行裝卸。
另外,作為一個例子,連結(jié)部3c由伸縮性比第1保持部3a和第2保持部3b低的材質(zhì)構(gòu)成。由此,在由臂機構(gòu)4牽引護理帶3時,能夠防止連結(jié)部3c伸長,從而能夠向保持機構(gòu)3g更切實地傳遞來自臂機構(gòu)4的外力。
另外,為了使得來自臂機構(gòu)4的力經(jīng)由連結(jié)部3c左右均勻地作用于保持機構(gòu)3g,保持機構(gòu)3g的第1保持部3a從正面看為左右對稱的形狀,并且,第2保持部3b從上面看為左右對稱的形狀。
另外,第1保持部3a和第2保持部3b也可以是分別能夠在任意的部位分離,從而被護理者7容易裝上保持機構(gòu)3g。例如,可以如圖4C所示的第1裝卸部3d、第2裝卸部3e等所示那樣,將例如面緊固件等裝卸部設(shè)置于第1保持部3a和第2保持部3b,通過將第1保持部3a和第2保持部3b在第1裝卸部3d和第2裝卸部3e分離,能夠相對于被護理者7的身體容易地裝卸保持機構(gòu)3g。另外,在圖4C中,是在被護理者7的后背進行裝卸,但也可以使得第1裝卸部3d或第2裝卸部3e較長而在任一方的肋部7g進行裝卸。由此,即使在被護理者7的手難以繞到后背的情況下,也可以在肋部7g進行裝卸。
另外,保持機構(gòu)3g不限于圖4A~圖4C的保持機構(gòu)3g,也可以是下面那樣的變形例的保持機構(gòu)。
首先,作為第1實施方式的第1變形例,保持機構(gòu)3g可以是圖4D~圖4F所示的保持機構(gòu)3g-1。在圖4D~圖4F所示的保持機構(gòu)3g-1中,可以將第1保持部3a在后背側(cè)交叉成斜叉狀(即、X狀)地安裝,來保持包括被護理者7的后背部7b的第1區(qū)域R1。
另外,該圖4D~圖4F所示的保持機構(gòu)3g-1的第2保持部3b也可以如圖4G所示,下移到腰部7c的下部附近地安裝,而能由第2保持部3b來保持包括腰部7c的第2區(qū)域R2。
另外,作為第1實施方式的第2變形例,也可以為:如圖4H所示,在上下兩個部位配備保持機構(gòu)3g-2的連結(jié)部3c,將它們分別以跨設(shè)的方式連結(jié)于臂機構(gòu)4的第1保持部3a。
另外,作為第1實施方式的第3變形例,也可以為:如圖4I和圖4J所示,連結(jié)部3c并非由細帶部件而由具有厚度或具有彈性的矩形板部件的連結(jié)部3c-1構(gòu)成。而且,如圖23A的虛線所示,可以以臂機構(gòu)4的前端相對于連結(jié)部3c-1由帶扣部3i和帶扣承接部3j等可裝卸地連結(jié)且連結(jié)部3c-1插入到護理帶3的內(nèi)部的方式來構(gòu)成連結(jié)部3c和臂機構(gòu)4的連結(jié)結(jié)構(gòu)。若是這樣構(gòu)成,即使臂機構(gòu)4被誤經(jīng)由連結(jié)部3c-1抵接于保持機構(gòu)3g,也能夠緩和該力,能夠防止過大的力作用于被護理者7。
另外,在被護理者7安裝保持機構(gòu)3g時,可以安裝成保持機構(gòu)3g和被護理者7的身體之間留有間隙(例如5cm~10cm左右)。通過該間隙,能夠減輕被護理者7的由安裝所帶來的壓迫感,而且,被護理者7在保持機構(gòu)3g中可以使身體按間隙的量自由移動。由此,例如在站立時、落座時能夠與被護理者的身體狀況或凳部5的高度或形狀等相適應地改變姿勢。
《行走機構(gòu)14》
行走機構(gòu)14具有至少一對車輪14a、14b。作為一個例子,行走機構(gòu)14具有矩形臺14e、一對前輪14a、一對后輪14b、前輪用制動器14c以及后輪用制動器14d,并被置于地面13上。一對前輪14a旋轉(zhuǎn)自如地配置于矩形臺14e的前端的一對角部。一對后輪14b旋轉(zhuǎn)自如地配置于矩形臺14e的后端的一對角部。前輪用制動器14c使一對前輪14a制動。后輪用制動器14d使一對后輪14b制動。在行走機構(gòu)14的上部配備有臂機構(gòu)4。即,在矩形臺14e的前部的中央部,起立支撐著臂機構(gòu)4。作為一個例子,一對前輪14a和一對后輪14b,在圖3C所示的狀態(tài)下,通過被護理者7向前方(例如,圖3C的左方向)或后方(例如,圖3C的右方向)施加力而旋轉(zhuǎn),能夠作為步行器來支援被護理者的行走。另外,在該例子中,一對前輪14a和一對后輪14b由被護理者7推著旋轉(zhuǎn),但是也可以構(gòu)成為:通過分別配備或者任一配備例如馬達來輔助被護理者7的推力、從而能夠輕松地移動。而且,前輪用制動器14c和后輪用制動器14d作為一個例子是由電磁制動器構(gòu)成的,能夠通過輸入IF6來進行一對前輪14a或者一對后輪14b的制動器接通/斷開。通過接通前輪用制動器14c,能夠使一對前輪14a制動。通過接通后輪用制動器14d,能夠使一對后輪14b制動。通過斷開前輪用制動器14c,能夠解除一對前輪14a的制動。通過斷開后輪用制動器14d,能夠解除一對后輪14b的制動。另外,作為一個例子采用了電磁制動器,但也可以采用手動制動器。
《臂機構(gòu)4》
臂機構(gòu)4具有作為與第2連結(jié)部3cb連結(jié)來牽引第2連結(jié)部3cb的牽引機構(gòu)的一個例子的機器人臂。作為一個例子,臂機構(gòu)4配備于行走機構(gòu)14的上部,并且,前端經(jīng)由連結(jié)部3c而連結(jié)于保持機構(gòu)3g。作為一個例子,臂機構(gòu)4是具有第1馬達41、檢測第1馬達41的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速(例如,旋轉(zhuǎn)角度)的第1編碼器43、第2馬達42以及檢測第2馬達42的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速(例如,旋轉(zhuǎn)角度)的第2編碼器44的2自由度的機器人臂?;趯碜缘?編碼器43和第2編碼器44的旋轉(zhuǎn)角度信息轉(zhuǎn)換成了臂機構(gòu)4的位置信息所得到的位置信息,由控制裝置11來控制第1馬達41和第2馬達42。通過該控制,作為一個例子,如圖3A~圖3C所示,為了驅(qū)動機器人系統(tǒng)1來支援處于站立姿勢的被護理者7直到就座于凳部5為止的就座動作,可以將保持機構(gòu)3g的第1保持部3a和第2保持部3b同時至少朝向被護理者7的下方、接著朝向下方且稍前方進行牽引動作之后,朝向下方且稍后方進行牽引動作。在下面的說明中,作為一個例子,可以將保持機構(gòu)3g的第1保持部3a和第2保持部3b同時朝向下方、接著朝向下方的稍前方(即、正面方向的前方)、接著朝向下方的稍后方進行牽引動作。
更詳細地說,臂機構(gòu)4由具有多個關(guān)節(jié)部、具體地說由具有第1臂4c、第2臂4d、第3臂4e、第4臂4f、第1驅(qū)動部4a以及第2驅(qū)動部4b的機器人臂構(gòu)成。第1臂4c在矩形臺14e的前部的中央以從矩形臺14e朝上方立起的方式固定下端。在第1臂4c的上端,經(jīng)由內(nèi)置第1驅(qū)動部4a的第1關(guān)節(jié)部,可轉(zhuǎn)動地連結(jié)著第2臂4d的前端。第2臂4d的后端經(jīng)由內(nèi)置第2驅(qū)動部4b的第2關(guān)節(jié)部可轉(zhuǎn)動地連結(jié)于第3臂4e的下端。第3臂4e的上端以第3臂4e和第4臂4f的各自軸方向彼此正交地彎曲成L形的方式固定于第4臂4f的前端。在第4臂4f的后端,具有可裝卸地連結(jié)于護理帶3的連結(jié)部3c的連結(jié)部4g。
第1驅(qū)動部4a配置于第1臂4c與第2臂4d之間的關(guān)節(jié)部,例如,由使第2臂4d相對于第1臂4c旋轉(zhuǎn)的第1馬達41和檢測其旋轉(zhuǎn)角度信息的第1編碼器43構(gòu)成。由此,在后述的控制部12的控制下,能夠驅(qū)動以使第2臂4d相對于第1臂4c轉(zhuǎn)動預定角度。第2驅(qū)動部4b配置于第2臂4d與第3臂4e之間的關(guān)節(jié)部,例如,由使第3臂4e相對于第2臂4d旋轉(zhuǎn)的第2馬達42和檢測其旋轉(zhuǎn)角度信息的第2編碼器44構(gòu)成。來自第1編碼器43和第2編碼器44的各自的旋轉(zhuǎn)角度信息被轉(zhuǎn)換成臂機構(gòu)4的位置信息,作為位置信息被控制部12使用。由此,在后述的控制部12的控制下,能夠驅(qū)動以使第3臂4e相對于第2臂4d轉(zhuǎn)動預定角度而移動到所希望的位置。
在第4臂4f的前部,向下突出地設(shè)置著配置有按鈕等的操作盤等輸入接口(即、輸入IF)6。若這樣配置輸入IF6,則可相對于落座姿勢的被護理者7從臂機構(gòu)4的側(cè)面操作地配置輸入IF6。因此,通過被護理者7使用輸入IF6來輸入各種指令(例如按下按鈕等),可以輸入機器人系統(tǒng)1的車輪(例如,前輪和后輪)的制動器接通或斷開、機器人系統(tǒng)1的電源的接通或斷開、以及起立開始按鈕的接通或斷開等。而且,從第3臂4e的中間部向后(例如,向被護理者側(cè))突出地配備有把手15,被護理者7在落座或站立時能夠用兩手握持。另外,把手15可以以能放置被護理者7的肘的長度來設(shè)置。由此,在起立時可以作為把手發(fā)揮作用,在行走時通過放置肘來更穩(wěn)定地行走。而且,第4臂4f可以構(gòu)成為:在上部具有氨基甲酸乙酯等緩沖材料。由此,能夠緩和被護理者7向前方栽倒等而導致面部或上半身接觸到第4臂4f的情況下的沖擊。另外,可以以可卸下的狀態(tài)將輸入IF6配備于臂機構(gòu)4。
控制裝置11具有數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9、計時器16、控制部12以及作為提示部的一個例子的曲膝通知部60??刂撇?2控制臂機構(gòu)4,以在牽引動作開始后,使臂機構(gòu)4朝向被護理者7的下方牽引第2連結(jié)部3cb,然后使臂機構(gòu)4朝向被護理者7的下方且稍前方牽引第2連結(jié)部3cb,然后使臂機構(gòu)4朝向被護理者7的下方且稍后方牽引第2連結(jié)部3cb。作為一個例子,控制裝置11分別獨立驅(qū)動控制臂機構(gòu)4的第1驅(qū)動部4a和第2驅(qū)動部4b,至少控制成:使得同時朝向被護理者7的下方對保持機構(gòu)3g的第1保持部3a和第2保持部3b進行牽引動作(即、進行曲膝通知部60的曲膝通知動作)以使得處于站立姿勢的被護理者7的膝7k彎曲、經(jīng)由小前傾姿勢地就座于凳部5,之后朝向被護理者7的正面方向的斜下前方、接著斜下后方分別對護理帶3進行牽引動作直到被護理者7成為就座姿勢,由此支援被護理者7的就座動作。
更詳細地說,通過控制裝置11的控制動作,如圖3A中箭頭所示,控制裝置11進行控制使得保持機構(gòu)3g的第1保持部3a和第2保持部3b同時由臂機構(gòu)4牽引,將被護理者7從其站立姿勢向下方牽引(即、進行曲膝通知部60的曲膝通知動作)。這樣,在由臂機構(gòu)4同時牽引第1保持部3a和第2保持部3b時,首先,向下方牽引被護理者7的頸部7a或后背部7b的第1區(qū)域R1,從而作為曲膝通知部60的通知動作,被護理者7的膝7k彎曲而進入就座姿勢準備。
接下來,如圖3B所示,朝向被護理者7的正面方向的斜下前方由臂機構(gòu)4進行牽引,從而向前方牽引被護理者7的腰部7c的第2區(qū)域R2,促使骨盆向前方方向旋轉(zhuǎn)。
然后,朝向被護理者7的正面方向的斜下后方由臂機構(gòu)4進行牽引,從而促使被護理者7的上半身的后屈,而易于使之就座于凳部5。這樣,支援一連串的動作直到成為圖3C的就座姿勢。
在此,從控制動作開始起直到促使使被護理者7彎曲膝7k為止,是第1狀態(tài)。該第1狀態(tài)以后直到被護理者7被朝向斜下前方、然后后方牽引而使被護理者7就座于凳部5地成為就座姿勢為止,是第2狀態(tài)。
《曲膝通知部60》
曲膝通知部60在臂機構(gòu)4的牽引動作開始后向被護理者7通知彎曲膝7k的定時(即、曲膝通知)以進行彎曲被護理者7的膝7k的動作。具體地說,經(jīng)由控制部12使得由臂機構(gòu)4朝向被護理者7的下方進行牽引動作,從而能夠通過促使被護理者7彎曲膝7k來通知膝彎曲定時(即、進行曲膝通知)。另外,作為曲膝通知部60的其他例子,替代向下方牽引,或者在向下方牽引的同時,以光的閃爍或膝彎曲定時顯示燈的點亮等作為曲膝通知的例子來通知膝彎曲定時,或以“請逐漸曲膝”等聲音作為曲膝通知的例子來向被護理者7通知彎曲膝7k的定時。
《計時器16》
計時器16在經(jīng)過了某個一定時間(例如,每1msec)之后,將用于使數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9和控制部12執(zhí)行的指令輸出到數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9和控制部12。
《輸入IF6》
輸入IF6例如配置于臂機構(gòu)4,在用于指示機器人系統(tǒng)1的電源的開始和結(jié)束、前輪用制動器14c和后輪用制動器14d的接通/斷開、以及就座動作支援開始和結(jié)束的操作接口,由例如按鈕等構(gòu)成。
《動作信息數(shù)據(jù)庫8》
基于來自計時器16的指令,控制部12執(zhí)行控制,利用來自計時器16的執(zhí)行指令,使數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9和控制部12執(zhí)行,從而按每某個一定時間(例如,每1msec)生成臂機構(gòu)4的位置信息(例如,將來自第1編碼器43和第2編碼器44的各自旋轉(zhuǎn)角度信息轉(zhuǎn)換成了臂機構(gòu)4的位置信息所得的位置信息)。這些生成的位置信息與時刻一起在該第1實施方式中作為動作信息經(jīng)由數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9被輸出到動作信息數(shù)據(jù)庫8,作為動作信息被存儲于動作信息數(shù)據(jù)庫8。另外,在第1實施方式中,動作信息由輸入IF6等而預先生成且被存儲。
圖5A示出了動作信息數(shù)據(jù)庫8的信息內(nèi)容的一個例子。
(1)“時刻”欄表示與臂機構(gòu)4動作時的時刻相關(guān)的信息。在第1實施方式中,時刻由毫秒(msec)單位制來表示。
(2)“位置”欄表示轉(zhuǎn)換了由臂機構(gòu)4的第1和第2編碼器43、44等檢測出的角度信息所得的臂機構(gòu)4的位置信息。具體地說,如圖1A所示,是下述位置:以臂機構(gòu)4的一端作為原點O,作為距該原點O的相對坐標,為行進方向(例如,前后方向)x軸和上下方向z軸這2軸的位置。另外,在第1實施方式中,位置由米(m)單位制來表示。
《數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9》
數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9在動作信息數(shù)據(jù)庫8和控制部12之間進行數(shù)據(jù)(即、信息)的輸入輸出。
《控制部12》
控制部12分別使臂機構(gòu)4的第1馬達41和第2馬達42獨立動作,以追隨從數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9輸入的動作信息。而且,基于由輸入IF6輸入的前輪用制動器14c和后輪用制動器14d的接通/斷開的指令,來控制前輪用制動器14c和后輪用制動器14d的制動。
下面,對控制部12控制的機器人系統(tǒng)1的動作進行說明。
采用圖7的流程圖對圖6A~圖6E中機器人系統(tǒng)1的臂機構(gòu)4的動作順序和與之相伴的被護理者7的動作進行說明。
首先,如圖6A所示,被護理者7在站立姿勢下將連結(jié)于臂機構(gòu)4的護理帶3的保持機構(gòu)3g裝到身體上,用兩手握持著把手15。然后,被護理者7經(jīng)由保持機構(gòu)3g的連結(jié)部3c對臂機構(gòu)4向前方或后方施加力,從而行走機構(gòu)14的前輪14a和后輪14b自由旋轉(zhuǎn),作為步行器支援被護理者7的行走。被護理者7移動到配置于地面13上的床、椅子、或衛(wèi)生間的坐便器等凳部5。
然后,在步驟S101中,被護理者7通過機器人20的輸入IF6來接通機器人系統(tǒng)1的電源。
然后,在步驟S102中,被護理者7通過輸入IF6接通前輪用制動器14c和后輪用制動器14d,由此利用控制部12B進行制動以使行走機構(gòu)14的前輪14a和后輪14b分別不旋轉(zhuǎn)。通過這樣操作,在由臂機構(gòu)4經(jīng)由連結(jié)部3c牽引保持機構(gòu)3g時,行走機構(gòu)14不會移動,來自臂機構(gòu)4的力經(jīng)由連結(jié)部3c切實地傳遞到保持機構(gòu)3g。
然后,在步驟S103中,被護理者7按下輸入IF6的就座動作開始按鈕。在該例子中,在按下了就座動作支援開始按鈕的狀態(tài)下動作,若松開就座動作支援開始按鈕的話,機器人系統(tǒng)1就停止動作。在此以后的步驟S104~步驟S106中,進行曲膝通知部60的曲膝定時的通知動作,并且由機器人系統(tǒng)1的控制裝置11分別獨立驅(qū)動控制臂機構(gòu)4的第1驅(qū)動部4a和第2驅(qū)動部4b,支援圖3C的就座動作,以從圖3A的被護理者7的站立姿勢起使圖3B的被護理者7的臀部7e就座于凳部5。
然后,在步驟S104中,控制部12從數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9獲取動作信息。
然后,在步驟S105中,進行曲膝通知部60的曲膝定時的通知動作,并且,控制部12為了驅(qū)動臂機構(gòu)4以追隨從數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9獲取的動作信息,分別獨立驅(qū)動控制第1馬達41和第2馬達42。
在此,作為一個例子,圖8示出了被護理者7從落座姿勢直到起立姿勢為止的站起時的位置信息(例如,橫軸x軸、縱軸z軸)的曲線圖。通過反向再現(xiàn)從該落座姿勢直到起立姿勢為止的軌道,能夠控制從起立姿勢直到落座姿勢為止的就座動作。圖8的時刻t0表示圖9A的落座姿勢的時刻的動作信息。時刻t1表示臀部7e從凳部5離開的圖9B的欠身的時刻的動作信息。時刻t2表示圖9C的起立完成時的動作信息。從起立姿勢直到落座姿勢為止的動作是通過反向再現(xiàn)以成為時刻t2→時刻t1→時刻t0來控制的方法。
具體地說,如圖8的曲線圖所示,首先,向被護理者7的斜下前方控制臂機構(gòu)4以從時刻t2的位置向時刻t1的位置移動。
然后,在時刻t1的時間點獲得前傾姿勢后,向斜下后方控制臂機構(gòu)4而使被護理者7就座于凳部5。另外,如圖10所示,預先按照身高在動作信息數(shù)據(jù)庫8中存儲身高175~180cm用的軌道A、身高165cm~174cm用的軌道B、以及身高155cm~164cm用的軌道C,相應于被護理者7的身高,被護理者7通過輸入IF6能夠選擇任一軌道。
另外,由于反向再現(xiàn)地使用起立時的位置信息,在圖11A中向斜下前方移動的情況下,存在被護理者7的膝7k不像圖11D那樣彎曲而是如圖11E那樣上半身前傾但膝7k卻不彎曲的情況。若膝不彎曲的狀態(tài)持續(xù)的話,上半身前傾而給膝7k帶來很大的負擔進而因膝彎折會導致平衡被破壞、在就座時給下半身帶來很大的負擔。為此,使得由曲膝通知部60通知曲膝定時。在該例子的情況下,作為曲膝通知部60,在圖11A中開始動作時,只要以光的閃爍或膝彎曲定時顯示燈的點亮等來通知膝彎曲定時、或以“請逐漸曲膝”等聲音來通知曲膝定時以使被護理者7彎曲膝7k即可。
另外,作為一個例子,作為使被護理者7彎曲膝7k的尺寸,不管身高如何,10cm左右的一定尺寸就足夠了。
另外,作為與上述不同的例子,可以采用圖12所示的軌道。
圖12的時刻t0的時間點是圖6A的站立姿勢時的臂機構(gòu)4的動作。
然后,如圖6B即圖12的時刻t1所示,控制臂機構(gòu)4以使之向豎直方向的下方向移動(這意味著曲膝通知部60的通知動作。)。由臂機構(gòu)4向下方向拉保持機構(gòu)3g,利用臂機構(gòu)4主要是第1保持部3a向下方向拉被護理者7的肩部7j附近,從而使被護理者7向下方向移動。通過該動作,促使被護理者7彎曲被護理者7的膝7k。
然后,在使臂機構(gòu)4向豎直方向的下方向移動直到被護理者7的膝7k彎曲的位置后,如圖6C所示,由控制部12控制臂機構(gòu)4以使臂機構(gòu)4向前方方向移動(例如,參照從圖12的時刻t1到時刻t2)。通過由臂機構(gòu)4向前方拉第1保持部3a,可以如圖6C的虛線表示的順時針箭頭A所示那樣促使被護理者7的上半身的后屈,進而,通過由臂機構(gòu)4向前方拉第2保持部3b,可以如虛線表示的逆時針箭頭B所示那樣促使被護理者7的骨盆前傾。由此,被護理者7不必采用大前傾姿勢而可采用小前傾姿勢。
接下來,如圖6D所示,使臂機構(gòu)4向后方移動,從而不因為被護理者7的下半身肌肉力量低下而向凳部5施加大的力,就能使被護理者7就座于凳部5,如圖6E所示,被護理者7成為就座姿勢的狀態(tài)(例如,參照圖12的從時刻t2到時刻t3)。
然后,在步驟S106中,被護理者7還原(例如、松開)處于按下狀態(tài)的輸入IF6,從而停止由控制部12進行的就座動作的控制動作和臂機構(gòu)4的驅(qū)動。另外,在步驟S106以前,被護理者7也能夠通過還原處于按下狀態(tài)的輸入IF6而在中途停止由控制部12進行的起立動作的控制動作和臂機構(gòu)4的驅(qū)動。
然后,在步驟S107中,被護理者7通過輸入IF6來斷開電源。
另外,與之前的例子同樣地,如圖13所示,預先按照身高在動作信息數(shù)據(jù)庫8中存儲身高175~180cm用的軌道A、身高165cm~174cm用的軌道B、以及身高155cm~164cm用的軌道C,相應于被護理者7的身高,被護理者7通過輸入IF6能夠選擇任一軌道。
《第1實施方式的效果》
在臂機構(gòu)4配備由第1保持部3a和第2保持部3b構(gòu)成的保持機構(gòu)3g以及連結(jié)部3c來作為護理帶3,能夠在控制部12的控制下以由臂機構(gòu)4進行牽引動作的方式使護理帶3向下方且稍前方移動、之后向下方且稍后方移動。另外,在被護理者7從站立姿勢進行就座動作直到落座姿勢為止時,能夠由曲膝通知部60通知被護理者7以進行使被護理者7的膝7k彎曲的動作。結(jié)果,在被護理者7從站立姿勢起采用前傾姿勢時,能夠進行支援以使得被護理者7的前傾姿勢小而使之接近成人健全者的動作。而且,在被護理者7就座于衛(wèi)生間的坐便器等凳部5上時,通過由第1保持部3a和第2保持部3b支撐被護理者7的上半身,能夠穩(wěn)定地就座。另外,由于裝在上半身上,所以,也容易進行被護理者7的排泄時的衣物的穿脫。而且,與強制性地抬起被護理者7的支援不同,通過使被護理者7在日常生活中反復進行與成人健全者同樣的動作,也能夠用于可防止自身的下半身肌肉力量的低下的機能恢復訓練。
(第2實施方式)
圖14A~圖14C是作為使用了機器人系統(tǒng)1B作為本公開的第2實施方式的就座動作支援系統(tǒng)(即、就座動作支援裝置)的一個例子的作業(yè)例子,示出對從被護理者7的站立姿勢的狀態(tài)向落座姿勢的狀態(tài)的動作進行支援的機器人20B的情況。圖14B和圖14C是從正面觀察圖14A的圖,圖14A和圖14B表示被護理者7的就座姿勢的狀態(tài),圖14C表示被護理者7的站立姿勢的狀態(tài)。圖15是表示本公開的第2實施方式中的機器人系統(tǒng)1B的詳細構(gòu)成的框圖。
在該第2實施方式的機器人系統(tǒng)1B中,替代從數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9獲取動作信息,基于由作為力獲取部的一個例子的力檢測部17檢測出的力和位置信息,由動作信息生成部10生成并獲取動作信息,該機器人系統(tǒng)具有力檢測部17和動作信息生成部10,這與第1實施方式截然不同。力檢測部17獲取與從外部施加給臂機構(gòu)4的力相關(guān)的信息。動作信息生成部10根據(jù)由力檢測部17獲取的與力相關(guān)的信息、以及由后述的第1編碼器43和第2編碼器44獲取的與位置相關(guān)的信息,生成臂機構(gòu)4的動作信息。由此,在該第2實施方式中,后述的控制部12B基于由動作信息生成部10生成的動作信息來控制臂機構(gòu)4的動作。下面進行詳細說明。
在第1實施方式的圖14A~圖14C和圖15中,機器人系統(tǒng)1B的機器人20B置于地面13上。機器人20B具有主體機構(gòu)2、控制裝置11B、輸入IF6、以及力檢測部17。
與第1實施方式同樣地,主體機構(gòu)2具有臂機構(gòu)4、護理帶3、以及行走機構(gòu)14。
控制裝置11B具有數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9、計時器16、控制部12B、動作信息生成部10、以及曲膝通知部60。
行走機構(gòu)14、護理帶3、計時器16和輸入IF6由于與第1實施方式是同樣的,因此,省略它們的說明。
與第1實施方式同樣地,被護理者7由護理帶3的保持機構(gòu)3g保持,如圖14C所示,最初采用站立姿勢。在臂機構(gòu)4的側(cè)面,與第1實施方式同樣地配置著配置有按鈕等的操作盤等輸入IF6。
下面,對與第1實施方式不同的點進行詳細說明。
《力檢測部17》
首先,在臂機構(gòu)4配備力檢測部17,由力檢測部17檢測出被護理者7施加給臂機構(gòu)4的力。力檢測部17在通過被護理者7從輸入IF6輸入機器人系統(tǒng)1B的就座動作開始信息(例如按下按鈕等)而開始機器人系統(tǒng)1B的控制裝置11B的控制動作后,開始檢測。由力檢測部17檢測出被護理者7施加給臂機構(gòu)4的力,基于由力檢測部17檢測出的力和臂機構(gòu)4的位置,由動作信息生成部10生成動作信息,由控制部12B控制臂機構(gòu)4的動作。
具體地說,如圖14所示,力檢測部17配備于臂機構(gòu)4的第3臂4e的上端與第4臂4f的前端的連結(jié)部分附近。由力檢測部17檢測出從外部(例如,被護理者7)施加給臂機構(gòu)4的力信息。力檢測部17檢測出的信息經(jīng)由數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9,與時刻一起被存儲于動作信息數(shù)據(jù)庫8。作為一個例子,力檢測部17由可計測機器人系統(tǒng)1B的上下方向的力和前后方向的力的2軸的力傳感器、或也包含跟前方向的旋轉(zhuǎn)在內(nèi)的3軸力傳感器等構(gòu)成。
《臂機構(gòu)4》
與第1實施方式同樣地,臂機構(gòu)4配備于行走機構(gòu)14的上部,作為一個例子,是在第1關(guān)節(jié)部具有第1馬達41和第1編碼器43且在第2關(guān)節(jié)部具有第2馬達42和第2編碼器44的2自由度的機器人臂。與第1實施方式同樣地,基于來自第1編碼器43和第2編碼器44的信息,由控制裝置11B來控制第1馬達41和第2馬達42,從而作為一個例子,能夠與第1實施方式同樣地如圖3A~圖3C所示那樣驅(qū)動機器人系統(tǒng)1B。第1編碼器43和第2編碼器44作為獲取與臂機構(gòu)4的位置相關(guān)的信息的位置獲取部的一個例子來發(fā)揮作用。而且,與第1實施方式同樣地配備把手15,被護理者7在落座或站立時能夠用手握持。
《曲膝通知部60》
與第1實施方式同樣地,曲膝通知部60向被護理者7通知膝7k彎曲的定時以進行彎曲被護理者7的膝7k的動作。具體地說,經(jīng)由控制部12B使得由臂機構(gòu)4朝向被護理者7的下方進行牽引動作,從而能夠通過促使被護理者7彎曲膝7k來通知膝彎曲定時。另外,作為曲膝通知部60的其他例子,替代向下方牽引,或者在向下方牽引的同時,以光的閃爍或膝彎曲定時顯示燈的點亮等來通知膝彎曲定時,或以“請逐漸曲膝”等聲音來向被護理者7通知彎曲膝7k的定時。
《動作信息數(shù)據(jù)庫8》
與第1實施方式同樣地,基于來自計時器16的指令,控制部12B執(zhí)行控制,利用來自計時器16的執(zhí)行指令,使數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9和控制部12執(zhí)行,從而按每某個一定時間(例如,每1msec)生成臂機構(gòu)4的位置信息(例如,將來自第1編碼器43和第2編碼器44的各自的旋轉(zhuǎn)角度信息轉(zhuǎn)換成了臂機構(gòu)4的位置信息所得的位置信息)。這些生成的位置信息與時刻一起經(jīng)由數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9被輸出到動作信息數(shù)據(jù)庫8,并被存儲于動作信息數(shù)據(jù)庫8。在第2實施方式中,如后所述,基于存儲于動作信息數(shù)據(jù)庫8的由力檢測部17檢測出的力的信息、位置信息和時刻的信息,由動作信息生成部10生成動作信息并存儲于動作信息數(shù)據(jù)庫8。
圖16示出了動作信息數(shù)據(jù)庫8的信息內(nèi)容的一個例子。
(1)“時刻”欄表示與臂機構(gòu)4動作時的時刻相關(guān)的信息。在第2實施方式中,時刻由毫秒(msec)單位制來表示。
(2)“位置”欄表示轉(zhuǎn)換了由臂機構(gòu)4的第1和第2編碼器43、44等檢測出的角度信息所得的臂機構(gòu)4的位置信息。具體地說,如圖14A所示,以臂機構(gòu)4的一端作為原點O,作為以機器人系統(tǒng)1B的行進方向反向為正的x軸和以向上為正的z軸的2軸位置,表示為距原點的相對坐標。另外,在第2實施方式中,位置由米(m)單位制來表示。
(3)“力”欄表示由配備于臂機構(gòu)4的力檢測部17檢測出的、施加給臂機構(gòu)4的力。具體地說,是分別施加給以機器人系統(tǒng)1B的行進方向反向為正的x軸和以向上為正的z軸這2軸的力的信息。在第2實施方式中,力由牛頓(N)單位制來表示。
《數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9》
數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9在動作信息數(shù)據(jù)庫8、控制部12、力檢測部17和動作信息生成部10之間進行數(shù)據(jù)(即、信息)的輸入輸出。
《動作信息生成部10》
動作信息生成部10從數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9獲取被存儲于動作信息數(shù)據(jù)庫8的時刻、位置和力的信息,并基于這些位置和力的信息來生成臂機構(gòu)4的動作信息,存儲于動作信息數(shù)據(jù)庫8。
關(guān)于該動作信息的生成,將利用圖17進行說明。圖17表示由動作信息生成部10生成的動作信息的曲線圖。在圖17的曲線圖中,橫軸表示時間,縱軸表示x軸的位置的信息并表示z軸的位置的信息,此外,表示x軸的力的信息和z軸的力的信息。
首先,如圖6A所示,被護理者7開始從站立姿勢起的就座動作(例如,參照圖17的時刻t0)(具體地說,參照后述的與第1實施方式的從步驟S101到步驟S103同樣的、從步驟S201到步驟S203)。然后,由動作信息生成部10來生成用于由控制部12B分別獨立驅(qū)動控制第1馬達41和第2馬達42的動作信息,以便如圖6B中向下的箭頭所示那樣由于曲膝通知部60的通知動作而使臂機構(gòu)4向下方向移動(例如,參照圖17的時刻t1)(參照后述的步驟S205)。該步驟S205的動作在圖17中作為從時刻t0到時刻t1為止的區(qū)間被示出。此時,改變z軸方向的動作速度(例如,移動速度)以成為時刻t0的力。也就是說,通過由控制部12B控制臂機構(gòu)4的移動速度以防止對臂機構(gòu)4施加的力為在站立姿勢時被護理者7對臂機構(gòu)4施加的力以上,能夠防止被護理者7對臂機構(gòu)4施加必要量以上的力,可邊使用自身殘余的肌肉力量邊獲取落座姿勢。
具體地說,在控制部12B判斷為由力檢測部17檢測出的時刻t0的力減少到預定的閾值(例如,1[N])以上的情況下(例如,在z軸方向向下的力增加了的情況下),控制部12B判斷為被護理者7對臂機構(gòu)4施加了必要量以上的負荷,在從時刻t0到時刻t1為止的區(qū)間,控制部12B控制臂機構(gòu)4的動作以保持軌道不變地使臂機構(gòu)4的移動速度加速。具體地說,在臂機構(gòu)4的牽引動作開始后,生成使臂機構(gòu)4朝向被護理者7的下方牽引第2連結(jié)部3cb的牽引速度加速的動作信息。結(jié)果,如圖17中按時間序列表示z軸的力那樣,在某范圍內(nèi),成為一定的力。
在控制部12B判斷為時刻t0的力增加為比預定的閾值大的情況下(例如,在z軸方向向上的力增加了的情況下),控制部12B使臂機構(gòu)4的移動速度不變。
通過由控制部12B進行以上的控制,不會對被護理者7進行必要量以上的支援,從而給被護理者7的下半身施加負荷,因此,也能夠用于機能恢復訓練目的。
接下來,如圖6C所示,由控制部12B控制臂機構(gòu)4的牽引動作以向被護理者7的前方方向移動。隨著臂機構(gòu)4向前方方向的移動,如圖17的時刻t2所示,力向x軸的負方向增加。這表示重心向前方方向移動。控制部12B檢測出由力檢測部17檢測的力為預定的閾值(例如,1[N])(例如,時刻t2的力fx2)以上的時間點,在該時間點,如圖6D所示,由控制部12B控制成使臂機構(gòu)4向后方移動。通過該動作,雖然相應于身高地向前方向拉(即、牽引)的距離不同,但可由控制部12B基于由力檢測部17檢測出的力的值來決定前傾距離。最后,如圖6E所示,被護理者7成為就座的狀態(tài),完成就座動作。
以上的動作信息由動作信息生成部10生成,經(jīng)由數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9,由動作信息生成部10存儲于動作信息數(shù)據(jù)庫8。
另外,力檢測部17的值可以通過例如在設(shè)置于臂機構(gòu)4的監(jiān)視器等進行提示,來確認給臂機構(gòu)4施加哪種程度的力。在此情況下,給臂機構(gòu)4施加越大的力就越不能使用被護理者7自身的下半身等身體,所以,能夠由被護理者7自身確認例如機能恢復訓練的進展情況。而且,通過與存儲的過去的力信息進行比較,能夠確認與以前相比有多少機能恢復訓練的效果。
《控制部12B》
控制部12B使臂機構(gòu)4的第1馬達41和第2馬達42工作,以追隨從數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9輸入的動作信息的位置信息和力信息。而且,控制部12B基于由輸入IF6輸入的前輪用制動器14c和后輪用制動器14d的接通/斷開的指令,來控制前輪用制動器14c和后輪用制動器14d的制動。
下面,對由控制部12B基于由動作信息生成部10生成的動作信息控制的機器人系統(tǒng)1B的動作進行說明。
利用圖18的流程圖對圖6A~圖6E中機器人系統(tǒng)1B的臂機構(gòu)4的動作順序和與之相伴的被護理者的動作進行說明。
如圖6A所示,在站立姿勢下且保持機構(gòu)3g裝到身體上的被護理者7對臂機構(gòu)4向前方或后方施加力,從而行走機構(gòu)14的前輪14a和后輪14b自由旋轉(zhuǎn),作為步行器來支援被護理者7的行走。然后,移動到凳部5。
然后,在步驟S201中,被護理者7通過機器人20B的輸入IF6來接通機器人系統(tǒng)1B的電源。
然后,在步驟S202中,被護理者7通過輸入IF6接通前輪用制動器14c和后輪用制動器14d,由此利用控制部12B進行制動以使行走機構(gòu)14的前輪14a和后輪14b分別不旋轉(zhuǎn)。
然后,在步驟S203中,被護理者7按下輸入IF6的就座動作開始按鈕。在該例子中,在按下了就座動作開始按鈕的狀態(tài)下動作,若松開就座動作支援開始按鈕的話,機器人系統(tǒng)1就停止動作。在此以后的步驟S204~步驟S206中,進行曲膝通知部60的曲膝定時的通知動作,并且由機器人系統(tǒng)1B的控制裝置11B分別獨立驅(qū)動控制臂機構(gòu)4的第1驅(qū)動部4a和第2驅(qū)動部4b來支援圖3C的就座動作,以從圖3A的被護理者7的站立姿勢起使圖3B的被護理者7的臀部7e就座于凳部5。
然后,在步驟S204中,由力檢測部17檢測出被護理者7施加給臂機構(gòu)4的力。
然后,在步驟S205中,動作信息生成部10基于由力檢測部17檢測出的力和臂機構(gòu)4的位置信息,生成動作信息,并經(jīng)由數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9存儲于動作信息數(shù)據(jù)庫8。
然后,在步驟S206中,進行曲膝通知部60的曲膝定時的通知動作,并且控制部12B從數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9獲取動作信息,控制部12B為了使臂機構(gòu)4追隨從數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9獲取的動作信息地驅(qū)動臂機構(gòu)4,而分別獨立驅(qū)動控制第1馬達41和第2馬達42。
作為一個例子,在控制部12B的控制下,如從圖6A到圖6B所示,控制臂機構(gòu)4以向下方向移動(這意味著曲膝通知部60的通知動作。)。此時,基于由力檢測部17檢測出的力,由動作信息生成部10生成動作信息,經(jīng)由數(shù)據(jù)庫輸入輸出部9,由動作信息生成部10存儲于動作信息數(shù)據(jù)庫8。進而,如圖6C所示,由控制部12B控制臂機構(gòu)4以使之向前方方向移動。此時,在控制部12B判斷為由力檢測部檢測出的力為預定的閾值以上時,在成為該預定的閾值以上的時間點,如圖6D所示,由控制部12B控制臂機構(gòu)4以使之向后方移動。由此,如圖6E所示,被護理者7成為就座姿勢的狀態(tài)。
然后,在步驟S207中,被護理者7還原(例如,松開)處于按下狀態(tài)的輸入IF6,從而停止控制部12B對就座動作支援的控制動作和對臂機構(gòu)4的驅(qū)動。另外,在步驟S207以前,被護理者7也能夠通過還原處于按下狀態(tài)的輸入IF6而在中途停止控制部12B對起立動作的控制動作和臂機構(gòu)4的驅(qū)動。
然后,在步驟S208中,被護理者7通過輸入IF6來斷開電源。
另外,與第1實施方式同樣地,被護理者7可以選擇預先按照身高而被存儲的動作信息來使用。
《第2實施方式的效果》
基于被存儲于動作信息數(shù)據(jù)庫8的位置信息和由力檢測部17檢測出并被存儲于動作信息數(shù)據(jù)庫8的力,由動作信息生成部10生成臂機構(gòu)4的動作信息,因此,能夠相應于例如殘存于被護理者7的下半身肌肉力量的差異或被護理者7的身高地、由動作信息生成部10隨機應變地生成動作信息。另外,在被護理者7從站立姿勢進行就座動作直到落座姿勢為止時,能夠由曲膝通知部60通知被護理者7以進行使被護理者7的膝7k彎曲的動作,因此,在即將就座的前傾姿勢時,能夠使得被護理者7的前傾姿勢小而使之接近成人健全者的動作,從而能夠穩(wěn)定地進行被護理者7的就座動作。結(jié)果,既能夠使用被護理者7殘存的下半身肌肉力量,又能夠輔助不足的力,進而支援與成人健全者的就座動作同樣的就座方式。
(第3實施方式)
圖19和圖20A~圖21D示出了下述情況:不配備臂機構(gòu)4和行走機構(gòu)14而使用本公開的第3實施方式的護理帶3、且護理者18幫助而支援被護理者7從站立姿勢向落座姿勢的狀態(tài)的就座動作。在此情況下,護理者18可握持連結(jié)部3c,該連結(jié)部3c位于被護理者7的胸部7d且在被護理者7的前面連結(jié)第1保持部3a和第2保持部3b。
如圖20A所示,被護理者7將護理帶3裝(即、安裝)到身上來保持上半身,在圖20A中,護理者18兩手握著護理帶3的連結(jié)部3c,并且護理者18向下方向拉護理帶3(這意味著曲膝通知部60的通知動作。)。護理者18向下方向拉護理帶3,從而來自護理者18的力被傳遞給第1保持部3a,通過第1保持部3a和被護理者7的肩部7j的接觸部分使被護理者7的上半身向下方向移動而促使被護理者7的膝7k彎曲。這是曲膝通知部60的曲膝定時的通知動作。
然后,如圖20B所示,護理者18向護理者18的跟前拉護理帶3。通過該動作,力從護理者18被傳遞給第1保持部3a和第2保持部3b,如圖20B的逆時針箭頭B所示,促使被護理者7的骨盆向前方方向旋轉(zhuǎn),并且,如圖20B的順時針箭頭A所示,促使被護理者7的上半身后屈。由此,能夠促使被護理者7以前傾角度小的狀態(tài)前傾。如圖20C所示,在護理者18能夠確認前傾的定時,護理者18朝向凳部5向斜下后方推護理帶3由此使被護理者7就座于凳部5。由此,如圖20D所示,完成被護理者7的落座姿勢。
另外,保持機構(gòu)3g可以使用與第1實施方式同樣的保持機構(gòu)3g,也可以如圖21A和圖21B所示,為了護理者18容易用手握持而使得連結(jié)部3c為彎曲成U狀的連結(jié)部3c-2。
另外,連結(jié)部3c可以不是1個而設(shè)置多個。例如,如圖22A和圖22B所示,可以在第1保持部3a的U狀的密閉的筒狀部件的前側(cè)部分分別設(shè)置被彎曲成U狀的連結(jié)部3c-3。
《第3實施方式的效果》
被護理者7裝上護理帶3并由護理者18把著連結(jié)部3c地施加力,從而能夠容易進行從站立姿勢向落座姿勢的動作支援。
《第1、第2和第3實施方式的變形例》
另外,在第1實施方式和第2實施方式中,構(gòu)成為機器人系統(tǒng)1、1B配備具有臂機構(gòu)4的行走機構(gòu)14,但是也可以構(gòu)成為:臂機構(gòu)4配備于床邊、衛(wèi)生間、或輪椅等凳部5側(cè)。
另外,圖26A~圖26C示出本公開的變形例的護理帶3G。在該例子中,護理帶3G的連結(jié)部3c由第1連結(jié)部3ca和第2連結(jié)部3cb構(gòu)成。第1連結(jié)部3ca位于被護理者7的胸部7d,連結(jié)于保持機構(gòu)3g-4的第1保持部3a和第2保持部3b雙方或任一方,由氨基甲酸乙酯等柔軟的原材料構(gòu)成。第2連結(jié)部3cb利用板狀的硬材質(zhì)的芯材設(shè)置在第1連結(jié)部3ca的內(nèi)部,能夠可裝卸地與作為牽引機構(gòu)的一個例子的臂機構(gòu)4的連結(jié)部4g連結(jié)。圖26B的上側(cè)是后背側(cè)33a,下側(cè)是胸側(cè)33b。
這樣構(gòu)成的護理帶3G可通過如下方式安裝:使被護理者7的頸部7a通過一對第1保持部3a之間的孔3p地戴上護理帶3G,將從后背側(cè)延伸的兩側(cè)的第2保持部3b的單觸安裝用的帶扣部29b分別繞到前面,使其在身體前面可裝卸地接合于前側(cè)帶扣部29a。結(jié)果,第1保持部3a能夠保持被護理者7的頸部7a和后背部7b,第2保持部3b能夠保持被護理者7的腰部7c。
另外,作為護理帶3的保持機構(gòu)3g-5的變形例,如圖26D所示,也可以是號碼布(例如,背心)類型的上衣。這樣的例子也是本申請的護理帶的一個例子。
另外,圖27A~圖27I是主體機構(gòu)2的一個例子。在該例子中,把手15由U狀的平板構(gòu)成,按被護理者7能放置兩手的肘的長度設(shè)置。被護理者7操作的輸入IF6配置于第3臂4e與第4臂4f的連結(jié)部分。另一方面,在主體機構(gòu)2的正面配備有護理者可操作的護理者側(cè)的輸入IF6G和發(fā)光部6H,并且在其附近配備有圓手柄狀的護理者側(cè)的把手15G。因此,即使被護理者7不進行任何操作,而在護理者側(cè)操作護理者側(cè)的輸入IF6G而使主體機構(gòu)2的臂機構(gòu)4開始動作之后,護理者握著護理者側(cè)的把手15G使行走機構(gòu)14朝向被護理者7的正面方向的前方移動,從而進行牽引動作,也能夠支援被護理者7從起立姿勢的狀態(tài)到成為落座姿勢時的就座動作。發(fā)光部6H與護理者側(cè)的輸入IF6G或輸入IF6相關(guān)聯(lián),為了進行電源的接通斷開狀態(tài)、臂機構(gòu)4的驅(qū)動狀態(tài)、行走機構(gòu)14的移動定時等的通知等,能夠使LED等適當發(fā)光或閃爍。
本公開的護理帶也可以用于肌肉力量低下的被護理者的輔助目的以外的目的。例如,除了肌肉力量低下的被護理者之外,也可以是抱著重物的成人健全者作為使用者,將護理帶作為用于輔助就座動作的護具來安裝。
機器人20的構(gòu)成、臂機構(gòu)4的控制也可以如下所示。
機器人20,例如,如圖1A、圖14A、圖26A~圖26C所示,包含臂機構(gòu)4,該臂機構(gòu)4連接到包含在作為護理帶3G的護具中的連結(jié)部3c(連結(jié)部3c包括第1連結(jié)部3ca和第2連結(jié)部3cb),使連結(jié)部3c向x軸方向和/或z軸方向移動,該護理帶3G供作為被護理者7的使用者安裝(佩戴)。另外,例如,如圖1A所示,x軸、z軸與包含于臂機構(gòu)4中的臂進行動作的假想平面平行,x軸和z軸彼此正交,z軸與設(shè)置機器人20的面(例如地面13)垂直,從設(shè)置機器人20的面(例如地面13)朝向機器人20的方向為z軸的正方向,從臂機構(gòu)4的前端(連結(jié)部4g)朝向連結(jié)部3c的方向為x軸方向的正方向。
動作信息數(shù)據(jù)庫8可以保持圖5B所示那樣的數(shù)據(jù)。圖5B所示的數(shù)據(jù)表示:時刻ti的臂機構(gòu)4的前端應處的位置即目標坐標值pi(Xi,Zi)。
機器人20包括控制裝置11,該控制裝置11基于包含動作信息數(shù)據(jù)庫8保持的時刻(圖5B中的時刻)以及該時刻的目標坐標值(圖5B中的位置)的數(shù)據(jù)來控制臂機構(gòu)4。
如圖5B、圖5C所示,在時刻為t0~t51的情況下,目標坐標值的z軸坐標值減小,在時刻為t0~t30的情況下,目標坐標值的x軸坐標值減小,在時刻為t30~t51的情況下,目標坐標值的x軸坐標值增大,是t0<t1<t28<t29<t30<t31<t32<t50<t51。
控制裝置11基于圖5B所示的數(shù)據(jù)來控制機器人20,從而連結(jié)部3c在時刻t0~t30朝向使用者的前方且下方移動,之后即在時刻t30~t51,連結(jié)部3c朝向使用者的后方且下方移動。即,裝上了包含連結(jié)部3c的護具的使用者,在時刻t0~t30,從機器人20接受朝向使用者的前方且下方的移動輔助,之后即在時刻t30~t51,裝上了包含連結(jié)部3c的護具的使用者從機器人20接受朝向使用者的后方且下方的移動輔助。時刻t0可以是就座動作輔助的開始時間,t51可以是起立動作輔助的結(jié)束時間。
另外,控制裝置11可以基于圖5D所示的數(shù)據(jù)來控制機器人20。在此情況下,連結(jié)部3c在時刻t0~t1,不向使用者的前后方向移動而朝向使用者的下方移動,之后即在時刻t1~t30,朝向使用者的前方且下方移動,之后即在時刻t30~t51,連結(jié)部3c朝向使用者的后方且下方移動。即,裝上了包含連結(jié)部3c的護具的使用者,在時刻t0~t1,從機器人20不接受向使用者的前后方向的移動輔助而接受朝向使用者的下方的移動輔助,之后即在時刻t1~t30,接受朝向使用者的前方且下方的移動輔助,之后即在時刻t30~t51,裝上了包含連結(jié)部3c的護具的使用者從機器人20接受朝向使用者的后方且下方的移動輔助。t0可以是就座動作輔助的開始時間,t51可以是起立動作輔助的結(jié)束時間。
作為護理帶3G的護具可以如下所述。
如圖26E所示,護理帶3G(護具)包括:具有沿著裝上了護具的使用者的左肩的部分的左肩部301;具有沿著裝上了護具的使用者的右肩的部分的右肩部302;具有沿著裝上了護具的使用者的左腰的部分的左腰部303;具有沿著裝上了護具的使用者的右腰的部分的右腰部304;連接區(qū)域305,該連接區(qū)域與左肩部301、右肩部302、左腰部303、右腰部304連接,且具有沿著裝上了護具的使用者的后背的部分;以及連結(jié)部3c(連結(jié)部3c包括第1連結(jié)部3ca和第2連結(jié)部3cb)。
連結(jié)部3c例如經(jīng)由包含于連結(jié)部3cb的帶扣部3i而與臂機構(gòu)4的前端連結(jié)。將多個帶扣部3i的中心相連的線成為由臂機構(gòu)4施加x軸方向的牽引力的線(牽引線)。
連結(jié)部3c在連結(jié)部的左上部311(在牽引線的上部,朝向連結(jié)部3c的左右對稱線的圖為右側(cè))與左肩部301連接,連結(jié)部3c在連結(jié)部3c的右上部312(在牽引線的上部,朝向連結(jié)部3c的左右對稱線的圖為左側(cè))與右肩部302連接,連結(jié)部在連結(jié)部的左下部313(在牽引線的下部,朝向連結(jié)部3c的左右對稱線的圖為右側(cè))與左腰部303連接,連結(jié)部在連結(jié)部的右下部314(在牽引線的下部,朝向連結(jié)部3c的左右對稱線的圖為左側(cè))與右腰部304連接。
也就是說,在連結(jié)部3c連接左肩部301、右肩部302、左腰部303、右腰部304。在使用者裝上了護具的情況下,使用者位于連結(jié)部3c與連接區(qū)域305之間。
另外,基于第1~第3實施方式和變形例對本公開進行了說明,但不言而喻的是,本公開不限于上述的第1~第3實施方式和變形例。以下的情況也包含在本公開中。
在各實施方式中,控制裝置11、11B中的任意一部分自身可以由軟件構(gòu)成。因此,例如,通過使得作為具有構(gòu)成本申請說明書的各實施方式的控制動作的步驟的計算機程序可讀取地存儲于存儲裝置(例如,硬盤等)等記錄介質(zhì)、將該計算機程序讀入計算機臨時存儲裝置(例如,半導體存儲器等)并用CPU來執(zhí)行,能夠執(zhí)行上述的各步驟。
更詳細地說,所述各控制裝置的一部分或全部,具體地說,是由微處理器、ROM、RAM、硬盤單元、顯示器單元、鍵盤、鼠標等構(gòu)成的計算機系統(tǒng)。在所述RAM或硬盤單元中存儲著計算機程序。所述微處理器按照所述計算機程序而工作,從而各部分實現(xiàn)其功能。在此,計算機程序是為了實現(xiàn)預定的功能而組合多個表示對計算機的指令的指令代碼而構(gòu)成的。
例如,通過由CPU等程序執(zhí)行部讀出并執(zhí)行被存儲于硬盤或半導體存儲器等記錄介質(zhì)的軟件、程序,能夠?qū)崿F(xiàn)各構(gòu)成要素。另外,實現(xiàn)所述實施方式或變形例中的構(gòu)成控制裝置的要素的一部分或全部的軟件是以下那樣的程序。也就是說,根據(jù)1個方式,該程序是就座動作支援系統(tǒng)的控制部用程序,該就座動作支援系統(tǒng)具有:護理帶,該護理帶具有保持被護理者的頸部或肩部的第1保持部、保持所述被護理者的腰部的第2保持部、以及第1連結(jié)部和第2連結(jié)部,該第2連結(jié)部位于所述被護理者的胸部,該第1連結(jié)部在所述被護理者的前面連結(jié)所述第1保持部和所述第2保持部;牽引機構(gòu),該牽引機構(gòu)與所述第2連結(jié)部連結(jié)并牽引所述第2連結(jié)部;以及控制部,該控制部控制所述牽引機構(gòu)的牽引動作,該控制部用程序使該就座動作支援系統(tǒng)的所述控制部進行控制,使得:在所述牽引機構(gòu)的所述牽引動作開始后,所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方牽引所述第2連結(jié)部;然后,使所述控制部進行控制,使得所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方且稍前方牽引所述第2連結(jié)部;然后,使所述控制部進行控制,使得所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方且稍后方牽引所述第2連結(jié)部。
另外,根據(jù)其他方式的程序,是就座動作支援系統(tǒng)的控制部用程序,該就座動作支援系統(tǒng)具有:護理帶,該護理帶具有保持被護理者的頸部或肩部的第1保持部、保持所述被護理者的腰部的第2保持部、以及第1連結(jié)部和第2連結(jié)部,該第2連結(jié)部位于所述被護理者的胸部,該第1連結(jié)部在所述被護理者的前面連結(jié)所述第1保持部和所述第2保持部;牽引機構(gòu),該牽引機構(gòu)與所述第2連結(jié)部連結(jié)并牽引所述第2連結(jié)部;控制部,該控制部控制所述牽引機構(gòu)的牽引動作;以及提示部,該提示部在所述牽引機構(gòu)的牽引動作開始后,將光的閃爍、點亮或者聲音作為曲膝通知向所述被護理者進行提示,所述控制部用程序使該就座動作支援系統(tǒng)的所述控制部進行控制,使得:在所述牽引動作開始后,由所述提示部將所述光的閃爍、點亮或者聲音作為所述曲膝通知進行提示;然后,使所述控制部進行控制,使得所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方且稍前方牽引所述第2連結(jié)部;然后,使所述控制部進行控制,使得所述牽引機構(gòu)朝向所述被護理者的下方且稍后方牽引所述第2連結(jié)部。
另外,根據(jù)另一其他方式的程序,是就座動作支援用控制用程序,該就座動作支援用控制用程序由就座動作支援系統(tǒng)使用來支援被護理者的就座動作,該就座動作支援系統(tǒng)具有:護理帶,該護理帶可裝于所述被護理者身上,并具有保持機構(gòu)和連結(jié)部,該保持機構(gòu)具有可保持所述被護理者的頸部或肩部即第1區(qū)域的第1保持部以及可保持所述被護理者的腰部即第2區(qū)域的第2保持部,該連結(jié)部可位于所述被護理者的胸部附近并連結(jié)于所述保持機構(gòu);曲膝通知部,該曲膝通知部通知所述被護理者進行彎曲所述被護理者的膝的動作;以及牽引機構(gòu),該牽引機構(gòu)經(jīng)由所述連結(jié)部連結(jié)于所述保持機構(gòu),在所述曲膝通知部的通知后,將所述護理帶朝向所述被護理者的下方且稍前方進行牽引動作后、朝向下方且稍后方進行牽引動作,以支援所述被護理者從所述站立姿勢向所述落座姿勢的就座動作,所述就座動作支援用控制用程序用于使得計算機執(zhí)行如下步驟:由所述曲膝通知部通知所述被護理者進行彎曲所述被護理者的所述膝的動作;之后,控制所述牽引機構(gòu)對所述護理帶的牽引動作以牽引所述護理帶而朝向下方牽引所述被護理者,之后,控制所述牽引機構(gòu)對所述護理帶的牽引動作以牽引所述護理帶,而朝向下方且稍前方牽引所述被護理者后、朝向下方且稍后方進行牽引。
另外,該程序也可以通過從服務器等下載來執(zhí)行,還可以通過讀出被記錄于預定的記錄介質(zhì)(例如,CD-ROM等光盤、磁盤或半導體存儲器等)的程序來執(zhí)行。
另外,執(zhí)行該程序的計算機可以是一個也可以是多個。也就是說,可以進行集中處理,或者也可以進行分散處理。
而且,通過適當組合所述各實施方式或變形例中的任意的實施方式或變形例,可以獲得各自所具有的效果。
另外,可以進行實施方式彼此的組合、實施例彼此的組合或者實施方式和實施例的組合,并且,也可以進行不同實施方式或?qū)嵤├械奶卣鞅舜说慕M合。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本公開的就座動作支援系統(tǒng)、、就座動作支援系統(tǒng)的控制部的控制方法、就座動作支援系統(tǒng)的控制部用程序、護理帶、機器人可作為用于輔助被護理者從站立姿勢向落座姿勢的就座動作支援的就座動作支援系統(tǒng)、就座動作支援系統(tǒng)的控制部的控制方法、就座動作支援系統(tǒng)的控制部用程序、護理帶、機器人來使用。
附圖標記的說明
1,1B 機器人系統(tǒng)
2 主體機構(gòu)
3,3G 護理帶
3a 第1保持部
3b 第2保持部
3c,3c-1,3c-2,3c-3 連結(jié)部
3ca 第1連結(jié)部
3cb 第2連結(jié)部
3d,3e 裝卸部
3f 閥
3g,3g-1,3g-2,3g-3,3g-4,3g-5 保持機構(gòu)
3i,3m 帶扣部
3j,3n 帶扣承接部
3p 孔
4 臂機構(gòu)
4c 第1臂
4d 第2臂
4e 第3臂
4f 第4臂
4g 連結(jié)部
5 凳部(例如床、椅子或坐便器等)
6 輸入IF
6G 護理者側(cè)的輸入IF
7 被護理者
7a 頸部
7b 后背部
7c 腰部
7d 胸部
7e 臀部
7g 肋部
8 動作信息數(shù)據(jù)庫
9 數(shù)據(jù)庫輸入輸出部
10 動作信息生成部
11,11B 控制裝置
12,12B 控制部
13 地面
14 行走機構(gòu)
14a 前輪
14b 后輪
14c 前輪用制動器
14d 后輪用制動器
14e 矩形臺
15 把手
15G 護理者側(cè)的把手
16 計時器
17 力檢測部
18 護理者
19 成人健全者
20,20B 機器人
33a 后背側(cè)
33b 胸側(cè)
41 第1馬達
42 第2馬達
43 第1編碼器
44 第2編碼器
60 曲膝通知部
100,100a 操作部
101,101a 軸部
102 軸固定部
103,103a 卡扣件
104 貫通孔
105,105a 承接固定部
R1 第1區(qū)域
R2 第2區(qū)域