護理機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及對被護理者的移動進行輔助的護理機器人。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為護理機器人的一形式，已知有專利文獻1所示的護理機器人。如專利文獻1的 圖3所示，在護理機器人中，使用者在就座的狀態(tài)下一邊將可動部件11相對于支撐部7移 動到下動極限位置的支撐部件19的各延伸部19a夾入腋下，一邊把持操作其中一個操作手 柄21a而將電動機17向預(yù)定方向驅(qū)動時，通過向所需的方向旋轉(zhuǎn)的進給絲杠15使可動部 件11相對于支撐部7向上方移動。由此，使用者由向上方移動的支撐部件19上抬而起立。
[0003] 并且，當使用者起立至能夠把持各延伸部19a的位置時，使用者中斷操作手柄21a 的把持操作而使可動部件11的上升移動停止。在該狀態(tài)下，使用者能夠一邊把持各延伸部 19a，一邊使行進部件3向所希望的方向移動，一邊步行。
[0004] 另外，作為護理機器人的另一形式，已知有專利文獻2所示的護理機器人。如專利 文獻2所示，護理機器人對使用者進行輔助而使其能夠在非起立位置（就座位置）與起立 位置之間轉(zhuǎn)移。
[0005] 專利文獻1 :日本特開平09-066082號公報
[0006] 專利文獻2 :日本特開2012-030077號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明要解決的課題
[0008] 在上述專利文獻1所記載的護理機器人中，就座的使用者由向上方移動的支撐部 件19上抬而起立。另外，在上述專利文獻2所記載的護理機器人中，對使用者進行輔助而 使其能夠在非起立位置與起立位置之間轉(zhuǎn)移。但是，在使被護理者起立的情況及就座的情 況下，都存在使被護理者起立的起立軌跡及使被護理者就座的就座軌跡給被護理者造成不 適感的擔憂。
[0009] 本發(fā)明為了消除上述問題而作出，目的在于提供一種護理機器人，在不給被護理 者造成不適感的情況下，使被護理者起立或就座。
[0010] 用于解決課題的方案
[0011] 為了解決上述課題，本發(fā)明的護理機器人具備支撐被護理者的身體的一部分而對 被護理者的起立及就座進行輔助的保持部，其特征在于，在由保持部支撐而使就座的被護 理者起立的情況下，被護理者的移動控制部位通過的起立軌跡設(shè)定為，在從使被護理者起 立的動作即起立動作的開始時刻之后的較早時刻起直到起立動作的結(jié)束時刻為止的期間， 被護理者的重心位置處于被護理者的兩腳掌的范圍內(nèi)，在由保持部支撐而使起立的被護理 者就座的情況下，與起立軌跡不同的、被護理者的移動控制部位通過的就座軌跡設(shè)定為，從 使被護理者就座的動作即就座動作的開始時刻之后的較早時刻起，被護理者的重心位置偏 離被護理者的兩腳掌的范圍而向被護理者的就座預(yù)定位置側(cè)移動。
【附圖說明】
[0012] 圖1是關(guān)于本發(fā)明的護理機器人的一實施方式而表示配置有該護理機器人的看 護中心的概要的概要圖。
[0013] 圖2是表示圖1所示的護理機器人的右側(cè)視圖。
[0014] 圖3是表不圖1所不的護理機器人的俯視圖。
[0015] 圖4a是表示圖1所示的處于伸展狀態(tài)的護理機器人的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概要的右側(cè)視 圖。
[0016] 圖4b是表不包含圖4a所不的第一滑動部的周邊的主視圖。
[0017] 圖5a是表示處于圖1所示的收縮狀態(tài)的護理機器人的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的概要的右側(cè)視 圖。
[0018] 圖5b是沿著圖5a所示的5b_5b線的端面圖。
[0019] 圖5c是表不包含圖5a所不的第一滑動部的周邊的主視圖。
[0020] 圖6是表示圖1所示的護理機器人的框圖。
[0021] 圖7是表示圖6所示的控制裝置的框圖。
[0022] 圖8是表示護理機器人對就座的被護理者進行支撐的情況的側(cè)視圖。
[0023] 圖9是表示護理機器人對起立的被護理者進行支撐的情況的側(cè)視圖。
[0024] 圖10是在左半部分表示起立動作、在右半部分表示就座動作的圖。
[0025] 圖11是表示起立動作的圖。
[0026] 圖12是表示就座動作的圖。
[0027] 圖13是表不XY坐標與機器人坐標的關(guān)系的表。
[0028] 圖14是示意性地表示機器人臂部的長度、角度的側(cè)視圖。
[0029] 圖15是表示起立軌跡（例如基準起立軌跡）的多個區(qū)間中的被護理者想要訓(xùn)練 的身體部位所對應(yīng)的區(qū)間的圖。
[0030] 圖16是表示基于起立軌跡用基準數(shù)據(jù)的基準起立軌跡、基于想要訓(xùn)練上半身的 上半身用起立軌跡用數(shù)據(jù)的上半身用起立軌跡及基于想要訓(xùn)練下半身的下半身用起立軌 跡用數(shù)據(jù)的下半身用起立軌跡的圖。
[0031] 圖17是表示其他就座動作的一例的圖。
【具體實施方式】
[0032] 以下，對本發(fā)明的護理機器人的一實施方式進行說明。圖1是表示配置有該護理 機器人20的看護中心10的概要的概要圖。該看護中心10設(shè)有：基站11、訓(xùn)練室12、各單 間13a~13d?？醋o中心10是人所居住的居住區(qū)域。存在于看護中心10內(nèi)的人是需要護 理的被護理者Ml、對被護理者Ml進行護理的護理者M2。
[0033] 如圖1所示，基站11是護理者M2的值班室，是護理機器人20待機、充電的基地。 護理機器人20允許在人居住的居住區(qū)域內(nèi)的移動并且通過作為驅(qū)動源的左右驅(qū)動輪用電 動機21g、21h的驅(qū)動而在居住區(qū)域內(nèi)移動。訓(xùn)練室12是被護理者Ml進行訓(xùn)練、復(fù)健的房 間。各單間13a~13d是被護理者Ml居住的房間。
[0034]基站11、訓(xùn)練室12及各單間13a~13d分別設(shè)有出入口lla、12a、13al~13dl， 出入口lla、12a、13al~13dl經(jīng)由通道14而連接。另外，在圖1中，護理機器人20附近的 箭頭表示護理機器人20的前進方向。
[0035] 護理機器人20是用于對被護理者Ml的身體的一部分（例如上半身尤其是胸部） 進行支撐而對起立及就座進行輔助的護理機器人。如圖2及圖3所示，該護理機器人20包 含：基臺21、機器人臂部22、保持部23、手柄24、操作裝置25及控制裝置26。
[0036] 基臺21具備：左右基部21a、21b和左右腿部21c、21d。左右基部21a、21b在左右 方向上隔開預(yù)定距離地配設(shè)，在左右基部21a、21b分別設(shè)有左右驅(qū)動輪21e、21f，并且內(nèi)置 有分別驅(qū)動左右驅(qū)動輪21e、21f的左右驅(qū)動輪用電動機21g、21h(驅(qū)動源）。護理機器人20 通過由左右驅(qū)動輪用電動機21g、21h(驅(qū)動源）分別驅(qū)動的左右驅(qū)動輪21e、21f而行進。
[0037] 另外，也可以省略設(shè)于基臺21的上述驅(qū)動源地構(gòu)成，通過使用者推壓而移動。
[0038] 左右腿部21c、21d從左右基部21a、21b沿著前方方向（在圖2、3中為左方向）水 平地延伸設(shè)置。在左右腿部21c、21d的前端部分別設(shè)有左右從動輪21i、21j。另外，在左右 腿部21c、21d的前端分別設(shè)有一對碰撞防止傳感器21k、21I。碰撞防止傳感器21k、21I是 檢測障礙物的傳感器，其檢測信號發(fā)送至控制裝置26。
[0039] 機器人臂部22的基部安裝于基臺21，主要如圖4a、圖5a所示，具備多個臂22a、 22b、22c，上述多個臂22a、22b、22c能夠通過包含第一及第二旋轉(zhuǎn)用電動機22alc、22b3及 滑動用電動機22a2b而構(gòu)成的驅(qū)動部而相互相對移動。另外，機器人臂部22可以由多個軸 構(gòu)成。這種情況下的軸只要包含旋轉(zhuǎn)軸及滑動軸的至少任一個即可。
[0040] 如圖4a、4b及圖5a~5c所示，第一臂22a的基部安裝于基臺21。第一臂22a具 備：滑動基部22al、第一滑動部22a2及第二滑動部22a3。
[0041] 如圖2、3所示，滑動基部22al形成為大致長方體狀。滑動基部22al具備框架 22alb，上述框架22alb的基端部能夠繞第一旋轉(zhuǎn)軸22ala旋轉(zhuǎn)地安裝于基臺21。該框架 22alb形成為大致截面U字狀，包括彎曲形成的左右板狀部件22albl、22alb2和左右兩端與 左右板狀部件22albl、22alb2的上部后端連接的后板狀部件22alb3。
[0042] 第一旋轉(zhuǎn)用電動機22alc設(shè)于基臺21。第一驅(qū)動帶22ald架設(shè)在該第一旋轉(zhuǎn)用電 動機22alc的帶輪與第一旋轉(zhuǎn)軸22ala的帶輪之間。當?shù)谝恍D(zhuǎn)用電動機22alc進行驅(qū)動 時，框架22alb即滑動基部22al繞著第一旋轉(zhuǎn)軸22ala向前方或后方旋轉(zhuǎn)。
[0043] 如圖5b所示，在框架22alb的內(nèi)側(cè)（左右板狀部件22albl、22alb2的內(nèi)側(cè)）形成 有左右引導(dǎo)槽22ale，上述引導(dǎo)槽22ale以能夠滑動的方式卡合于后述的第一滑動部22a2 的框架22a2a的后板狀部件22a2a2的左右端。在框架22alb的左板狀部件22albl的上部 設(shè)有安裝于后述的滑動用帶22a2e而固定的固定部22alf(參照圖4b、圖5c)。
[0044] 如圖2、3所示，第一滑動部22a2形成為大致長方體狀，構(gòu)成為比滑動基部22al 小。第一滑動部22a2相對于滑動基部22al沿長度方向（軸動方向）滑動，在收縮時大致 收容在滑動基部22al內(nèi)。
[0045] 具體而言，第一滑動部22a2具備框架22a2a。如圖5b所示，該框架22a2a形成 為截面H字狀且側(cè)視H字狀，由前后板狀部件22a2al、22a2a2和前后兩端與前后板狀部件 22a2al、22a2a2的上下方向中央部連接的連接板狀部件22a2a3構(gòu)成。后板狀部件22a2a2 的左右兩端以能夠滑動的方式卡合于框架22alb的左右引導(dǎo)槽22ale