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JP6695079B2 - ロボットシステム、プログラム、及び、ロボットシステムの制御方法 - Google Patents
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ロボットシステム、プログラム、及び、ロボットシステムの制御方法 Download PDF

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Description

本開示は、被介護者が座位姿勢の状態からの起立又は起立姿勢の状態からの着座の際の動作を支援するロボットシステム、プログラム、及び、ロボットシステムの制御方法に関する。
操作者が実行スイッチを押している間、予め設定された軌道データに従って起立動作を支援する起立動作支援ロボットが提案されている(例えば、特許文献1参照)。被介護者の胸部を支持部で支持し、3つのサーボモータを制御することで、自動モード時は、予め定められた軌道に沿って支持部を自動運転し、手動モード時は、被介護者の動きに合わせて、手動パルス発生器のダイヤルを回すことによって、支持部の移動速度と移動方向とを変更することが可能となる。
特開2013−158386号公報
操作者が操作する実行スイッチより受付けた指示入力を、いかなる場合でもロボットに対して実行させるとすると、被介護者の動作を支援するのに不適切な場合が生じ得る。例えば、被介護者の起立動作と歩行動作とを支援するロボットにおいて、ロボットが起立動作を支援している途中に、被介護者が誤って歩行動作を支援する指示入力を行ってしまった場合、被介護者が意図しない動作をロボットが行うことになり、被介護者にとっては不快感が生ずる。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、起立時又は着座時に、被介護者が意図しない動作を駆動機構が行うことがなく、被介護者に不快感が生ずることを防止できる、ロボットシステム、プログラム、及び、ロボットシステムの制御方法を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本開示は以下のように構成する。
本開示の1つの態様によれば、被介護者と連結され、前記被介護者の動作を支援する駆動パターンを実行する駆動機構と、
前記駆動パターンの指示を受付ける指示入力装置と、
前記駆動機構が前記駆動パターンを実行する状態を取得する状態取得部と、
前記実行状態を基に、前記指示を前記駆動機構に対して実行させるか否かを決定し、前記駆動機構の駆動を制御する制御部と、
を備え、
前記駆動パターンは、前記被介護者と前記駆動機構とが連結された位置からの予め定められた移動を示し、
前記制御部は、緊急停止指示を受け付けた場合、所定の条件を満たすまで、前記指示入力装置により受け付けられた指示を、前記駆動機構に実行させない、
ここで、前記緊急停止指示は、前記駆動機構の動作を停止させ、かつ、前記停止させたときの前記駆動機構の状態を保持する指示であり、
前記所定の条件は、(a)前記緊急停止指示の解除を受け付け、かつ、(b)前記駆動機構を、前記連結位置まで移動させる、
ロボットシステムを提供する。
これらの概括的かつ特定の態様は、方法、コンピュータプログラム並びにシステム、方法及びコンピュータプログラムの任意の組み合わせにより実現してもよい。
本開示の前記態様によれば、起立時又は着座時に、被介護者が意図しない動作を駆動機構が行うことがなく、被介護者に不快感が生ずることを防止できる。
本開示の第1実施形態における起立又は着座動作支援システム(例えば、起立又は着座動作支援装置)の一例としてのロボットシステムのロボットの構成の概要を被介護者と共に示す側面図 本開示の第1実施形態にかかるロボットシステムにおいて、被介護者が座位姿勢の状態での、ロボットの構成の概要を被介護者と共に示す正面図 本開示の第1実施形態にかかるロボットシステムにおいて、被介護者が起立姿勢の状態に至ったときの、ロボットの構成の概要を被介護者と共に示す正面図 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの詳細構成を示すブロック図 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの起立動作における第1の駆動パターンの一例の概要を示す図 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの起立動作における第1の駆動パターンの一例の概要を示す図 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの起立動作における第1の駆動パターンの一例の概要を示す図 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの着座動作における第2の駆動パターンの一例の概要を示す図 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの着座動作における第2の駆動パターンの一例の概要を示す図 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの着座動作における第2の駆動パターンの一例の概要を示す図 本開示の第1実施形態における入力IFの概要を示す図 本開示の第1実施形態における動作情報データベースの詳細を示す図 本開示の第1実施形態における動作情報のグラフ 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの動作を示す図 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの動作を示す図 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの動作を示す図 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの動作を示す図 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの起立動作における第1の駆動パターンの一例を示す図 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの起立動作における第1の駆動パターンの一例を示す図 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの起立動作における第1の駆動パターンの一例を示す図 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの起立動作における第1の駆動パターンの一例を示す図 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの起立動作における第1の駆動パターンの一例を示す図 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの着座動作における第2の駆動パターンの一例を示す図 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの着座動作における第2の駆動パターンの一例を示す図 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの着座動作における第2の駆動パターンの一例を示す図 本開示の第1実施形態における動作状態データベースの詳細を示す図 本開示の第1実施形態における制御部の状態遷移図 本開示本開示の第1実施形態における制御部の状態遷移図と提示部を示す図 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの動作の全体のフローチャート 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの初期化動作のフローチャート 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの起立又は着座動作のフローチャート 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの緊急停止動作のフローチャート 本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの終了化動作のフローチャート 本開示の第2実施形態における動作情報データベースの詳細を示す図 本開示の第2実施形態における動作状態データベースの詳細を示す図 本開示の第2実施形態における動作状態データベースの詳細を示す図 本開示の第2実施形態における制御部の状態遷移図と提示部を示す図 本開示の第2実施形態における入力IFの概要を示す図 本開示の第2実施形態における入力IFの概要を示す図 本開示の第2実施形態における入力IFの概要を示す図 本開示の第2実施形態における入力IFの概要を示す図 本開示の第2実施形態における入力IFの概要を示す図 本開示の第2実施形態における入力IFの概要を示す図 本開示の第2実施形態における入力IFの概要を示す図 本開示の第2実施形態の変形例における入力IFの概要を示す図 本開示の第2実施形態の変形例における入力IFの概要を示す図 本開示の第2実施形態の変形例における入力IFの概要を示す図 本開示の第3実施形態におけるロボットシステムの詳細構成を示すブロック図 本開示の第3実施形態における起立又は着座動作支援システム(例えば、起立又は着座動作支援装置)の一例としてのロボットシステムのロボットの構成の概要を介護者と被介護者と共に示す側面図 本開示の第3実施形態における入力IFの概要を示す図 本開示の第3実施形態における入力IFの概要を示す図 本開示の第3実施形態の変形例における入力IFのうちの第1の入力IFの概要を示す図 本開示の第3実施形態の変形例における入力IFのうちの第2の入力IFの概要を示す図 本開示の第3実施形態において介護者用の第2の入力IFが優先的に入力受付可能となる場合のフローチャート 本開示の第3実施形態において被介護者用の第1の入力IF及び介護者用の第2の入力IFが両方入力されることで入力受付可能となる場合のフローチャート 本開示の第3実施形態における入力IF指令時の制御部の状態遷移図 本開示の第3実施形態における入力IF指令時の動作状態データベースの詳細図 本開示の各実施形態の変形例において、ロボットシステムのアーム機構の第4アームにマイク及びスピーカーを備える場合のロボットシステムの側面図 本開示の各実施形態の変形例において、ロボットシステムが稼働する部屋の壁などにマイク及びスピーカーを備える場合のロボットシステムの側面図 本開示の第2実施形態における入力IFの概要を示す図 本開示の第1実施形態の変形例におけるアーム機構の姿勢と被介護者との関係を説明するための説明図 本開示の第1実施形態の変形例における制御部の起立動作のフローチャート
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図面を参照して本開示における実施形態を詳細に説明する前に、本開示の種々の態様に
ついて説明する。
本開示の第1の態様によれば、
被介護者の動作を支援する駆動パターンを実行する駆動機構と、
前記駆動機構に対して前記駆動パターンを実行させる指示入力を受付ける指示入力装置と、
前記駆動機構が実行する前記駆動パターンの実行状態を取得する状態取得部と、
前記状態取得部より取得された前記実行状態を基に、前記指示入力装置より受付けた前記指示入力を前記駆動機構に対して実行させるか否かを決定し、前記駆動機構を制御する制御部と、
を備えるロボットシステムを提供する。
指示入力装置より受付けた指示入力を、いかなる場合でもロボットの駆動機構に対して実行させるとすると、被介護者の動作を支援するのに不適切な場合が生じ得る。例えば、被介護者の起立動作と歩行動作とを支援するロボットにおいて、ロボットが起立動作を支援している途中に、被介護者が誤って歩行動作を支援する指示入力を行ってしまった場合には、被介護者が意図しない動作を駆動機構が行うことになり、被介護者にとっては不快感が生ずる。
本態様によると、駆動機構が実行する駆動パターンの実行状態を基に、指示入力を駆動機構に対して実行させるか否かを制御部で決定する。つまり、駆動機構が実行する駆動パターンの実行状態を基に、指示入力の内容を実行すると被介護者の動作支援に不適切であると制御部で判断される場合には、指示入力の内容が制御部で実行されない。これにより、被介護者が意図しない動作を駆動機構が行うことはなくなり、被介護者に不快感は生じない。
本開示の第2の態様によれば、
前記駆動機構は、
前記被介護者を保持する保持機構と、
前記保持機構と連結され、前記保持機構が前記駆動パターンに沿って移動して前記駆動パターンを実行するように前記保持機構を牽引する牽引機構とを備え、
前記指示入力装置は、
前記制御部の制御により前記牽引機構を前記保持機構と連結する連結位置まで移動させる指示入力を受付ける連結位置移動入力装置をさらに備えて、
前記制御部の制御により、前記牽引機構を前記連結位置まで移動させた後、前記指示入力装置での前記指示入力を受付け可能とする、
第1の態様に記載のロボットシステムを提供する。
本態様によれば、前記牽引機構を前記保持機構と連結する連結位置まで移動させるよう制御することで、被介護者の連結位置に合わせた位置の調整が不要となり、牽引したいときにすぐに使用することができる。
本開示の第3の態様によれば、
前記駆動機構は、
前記被介護者を保持する保持機構と、
前記保持機構と連結され、前記保持機構が前記駆動パターンに沿って移動して前記駆動パターンを実行するように前記保持機構を牽引する牽引機構とを備え、
前記ロボットシステムは、
前記制御部の制御により前記牽引機構の動作を停止させかつ停止した状態を保持する指示入力を受付ける緊急停止入力装置をさらに備えるとともに、
前記緊急停止入力装置による前記指示入力が解除されたとき、前記制御部の制御により、前記牽引機構を前記保持機構と連結する連結位置まで移動させた後、前記指示入力装置での前記指示入力を受付け可能とする、
第1の態様に記載のロボットシステムを提供する。
本態様によれば、緊急停止入力装置による前記指示入力が解除されたとき、前記制御部により、前記牽引機構を前記保持機構と連結する連結位置まで移動させるよう制御することで、緊急停止後に、被介護者の連結位置に合わせた位置の調整が不要となり、牽引したいときにすぐに使用することができる。
本開示の第4の態様によれば、
前記駆動機構は、前記被介護者の第1の動作を支援する第1の駆動パターンと、前記被介護者の第2の動作を支援する第2の駆動パターンとをそれぞれ実行し、
前記指示入力装置は、前記第1の駆動パターンを実行させる第1の指示入力又は前記第2の駆動パターンを実行させる第2の指示入力を受付け、
前記制御部は、前記状態取得部より取得された前記実行状態が前記第1の駆動パターンを実行中のときに前記指示入力装置より前記第2の指示入力を受付けると、前記駆動機構に対して前記第2の駆動パターンを実行させない、
第1〜3のいずれか1つの態様に記載のロボットシステムを提供する。
本開示の第5の態様によれば、
前記指示入力装置は、前記指示入力の受付けが可能か否かを提示する提示部を有し、
前記制御部は、前記指示入力装置より受付けた前記指示入力を前記駆動機構に対して実行させるか否かの決定に基づき、前記提示部に前記指示入力の受付けが可能か否かを提示させる、
第1〜4のいずれか1つの態様に記載のロボットシステムを提供する。
第1の態様に係るロボットシステムは、被介護者又は介護者である操作者が指示入力装置を用いて指示入力を入力した際、駆動機構が実行する実行パターンの実行状態次第では、入力された指示入力の内容を実行しない場合がある。かかる場合、操作者は、ロボットシステムが、実行状態に基づき指示入力の内容を実行させない決定を行ったのか、単に指示入力装置の不具合により指示入力の内容が実行されなかったのかが判別することができない。
本態様によると、操作者は、指示入力の受付けが可能か否かを、指示入力装置の提示部を見ることにより確認できる。これにより、操作者は、実行状態に基づいて指示入力の内容が実行されないのか、単に指示入力装置の不具合であるのかを判別することができる。
本開示の第6の態様によれば、前記指示入力装置が受付ける前記指示入力を前記制御部に対して無線送信する場合、
前記制御部は、前記提示部に前記状態取得部より取得された前記実行状態を提示させる、
第5の態様に記載のロボットシステムを提供する。
ロボットシステムが利用される場面として、ロボットにより動作支援を受ける被介護者から離れた位置にて、介護者が指示入力装置を用いてロボットの動作を制御することがある。かかる場面では、指示入力装置が受付けた指示入力はロボット内部に設けられた制御部に対して無線送信されることになる。
ロボットから離れた位置にて介護者が指示入力装置を用いてロボットの動作を制御する場合は、介護者が、駆動機構が実行する駆動パターンがどのような実行状態であるかを確認することが困難な場合が多い。
本態様によると、提示部に実行状態が提示される。これにより、介護者がロボットから離れた位置にてロボットの動作を制御する場合であっても、介護者は駆動機構がどのような実行状態であるかを簡単に確認することができる。
本開示の第7の態様によれば、
前記指示入力装置が受付ける前記指示入力を前記制御部に対して無線送信する場合、
前記制御部は、前記状態取得部より取得された前記実行状態に基づく前記被介護者の動作状態を前記提示部に提示させる、
第5又は6の態様に記載のロボットシステム。
ロボットシステムが利用される場面として、ロボットにより動作支援を受ける被介護者から離れた位置にて、介護者が指示入力装置を用いてロボットの動作を制御することがある。かかる場面では、指示入力装置が受付けた指示入力は、ロボットに設けられた制御部に対して無線送信されることになる。
ロボットから離れた位置にて介護者が指示入力装置を用いてロボットの動作を制御する場合、介護者は、被介護者がどのような動作状態、即ち、どのような姿勢状態であるかを確認することが困難である。
本態様によると、実行状態に基づく被介護者の動作状態を提示部に提示させる。これにより、介護者がロボットから離れた位置にてロボットの動作を制御する場合であっても、介護者は、被介護者がどのような姿勢状態であるかを簡単に確認することができる。
本開示の第8の態様によれば、
前記指示入力装置は、第1の入力指示装置と第2の入力指示装置とより構成されており、
前記第1の入力指示装置は、前記第1の入力指示装置による第1の指示入力を、前記第2の入力指示装置よる第2の指示入力より優先的に前記駆動機構に実行させる第3の指示入力を受付け、
前記制御部は、前記第1の入力指示装置より前記第3の指示入力を受付けたとき、前記第2の入力指示装置より前記第2の指示入力が入力されても、前記第2の指示入力により前記駆動機構を実行させないように制御する、
第3から5のいずれか1つの態様に記載のロボットシステムを提供する。
本態様によれば、第1の入力指示装置を操作する介護者が、第2の入力指示装置を操作する被介護者の操作より優先して操作することが可能となるため、被介護者が誤って操作することを防ぐことができる。
本開示の第9の態様によれば、
前記第2の入力指示装置は、前記駆動機構が実行する前記駆動パターンを停止させる第4の指示入力を受付け、
前記制御部は、前記第2の入力指示装置より前記第4の指示入力を受付けた場合、前記第1の入力指示装置より前記第3の指示入力を受付けても、前記第3の指示入力により前記駆動機構を実行させないように制御する、
第8の態様に記載のロボットシステムを提供する。
指示入力装置として、被介護者用の入力指示装置と介護者用の入力指示装置との2つ存在する場合がある。かかる場合、両方の入力指示装置から異なる指示入力を受付けると、いずれか一方の入力指示装置からの指示入力を優先的に実行させるべきであり、いずれの入力指示装置からの指示入力を優先的に実行させるかを予め設定しておくことが望まれる。しかし、予め設定しておいた入力指示装置からの指示入力を常に優先的に実行させるとすると、不適切な場合がある。例えば、介護者用の入力指示装置からの指示入力を優先的に実行させる場合、被介護者が何らかの理由により駆動機構が実行する駆動パターンを停止させたいと思っても停止させることができず、被介護者の意思に反して強引にロボットが動作支援することになる。かかる場合、被介護者が意図しない動作を駆動機構が行うことになり、被介護者にとっては不快感が生ずる。
本態様によると、優先的に実行させない方の入力指示装置から駆動機構が実行する駆動パターンを停止させる指示入力を受付けた場合、たとえ優先的に実行させる入力指示装置から指示入力を受付けたとしても駆動機構に実行させない。これにより、ロボットが強引に被介護者の動作支援することを防止することができて、被介護者が意図しない動作を駆動機構が行うこともなくなり、被介護者に不快感も生じない。
本開示の第10の態様によれば、
前記第1の入力指示装置及び前記第2の入力指示装置は、第1の提示部及び第2の提示部をそれぞれ有し、
前記制御部は、前記駆動機構が前記駆動パターンを実行中、前記第1の入力指示装置又は前記第2の入力指示装置いずれの指示入力により前記駆動パターンが実行されているかを前記第1の提示部及び前記第2の提示部にそれぞれ提示させる、
第8又は9の態様に記載のロボットシステムを提供する。
指示入力装置が被介護者用の入力指示装置と介護者用の入力指示装置と2つ存在する場合、被介護者及び介護者は、駆動機構が実行する駆動パターンはいずれの入力指示装置からの指示入力なのかが判別することが難しい。
本態様によると、駆動パターンの実行中、いずれの入力指示装置からの指示入力により駆動パターンが実行されているのかをそれぞれの提示部に提示させることができる。これにより、被介護者及び介護者は、いずれの入力指示装置からの指示入力に基づいて駆動パターンが実行されているのかを判別することができる。
本開示の第11の態様によれば、
被介護者の動作を支援する駆動パターンを実行する駆動機構の前記駆動パターンの実行状態を取得する状態取得部と、前記状態取得部より取得された前記実行状態を基に、受付けた指示入力を前記駆動機構に対して実行させるか否かを決定して前記駆動機構を制御する制御部とを備えるロボットシステムに用いられ、前記駆動機構に対して前記駆動パターンを実行させる前記指示入力を受付ける指示入力装置であって、
前記指示入力の受付けが可能か否かを提示する提示部を有する指示入力装置を提供する。
本態様により、被介護者が意図しない動作を駆動機構が行うことはなくなり、被介護者に不快感は生じない。さらに緊急停止ボタンを押した際に、連結位置まで移動させるよう制御することで、被介護者の連結位置に合わせた位置の調整が不要となり、牽引したい時にすぐに使用することができる。
本開示の第12の態様によれば、
前記指示入力装置が受付ける前記指示入力を前記制御部に対して無線送信する場合、
前記提示部は、前記状態取得部より取得された前記実行状態に基づく前記被介護者の動作状態を提示する、
第11の態様に記載の指示入力装置を提供する。
本開示の第13の態様によれば、
被介護者の動作を支援する駆動パターンを実行する駆動機構と、
前記駆動機構に対して前記駆動パターンを実行させる指示入力を受付ける指示入力装置とを備えるロボットシステムのコンピュータに実行されるプログラムであって、
前記駆動機構が実行する前記駆動パターンの実行状態を状態取得部で取得し、
制御部において、前記状態取得部より取得された前記実行状態を基に、前記指示入力装置より受付けた前記指示入力を前記駆動機構に対して実行させるか否かを決定し、
前記制御部において、実行させると決定された場合は前記指示入力に基づき前記駆動機構を制御し、実行させないと決定された場合は前記指示入力に基づき前記駆動機構を制御しない、
プログラムを提供する。
本開示の第14の態様によれば、
被介護者の動作を支援する駆動パターンを実行する駆動機構と、
前記駆動機構に対して前記駆動パターンを実行させる指示入力を受付ける指示入力装置とを備えるロボットシステムの制御方法であって、
前記駆動機構が実行する前記駆動パターンの実行状態を状態取得部で取得し、
制御部において、前記状態取得部より取得された前記実行状態を基に、前記指示入力装置より受付けた前記指示入力を前記駆動機構に対して実行させるか否かを決定し、
前記制御部において、実行させると決定された場合は前記指示入力に基づき前記駆動機構を制御し、実行させないと決定された場合は前記指示入力に基づき前記駆動機構を制御しない、
ロボットシステムの制御方法を提供する。
以下、本開示にかかる実施形態にかかる起立動作支援システムなどについて詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1A及び図1Bは、本開示の第1実施形態にかかる動作支援システム(例えば、起立又は着座動作支援装置)の一例を示す。図1及び1Bは、動作支援システムの一例であるロボットシステム1を示す。被介護者7の座位姿勢の状態から起立姿勢の状態若しくは起立姿勢から座位姿勢への動作を支援するロボット20の着座時の様子を示す側面図及び正面図である。被介護者7は、床面13上の腰掛部5に座っている(座位姿勢とも表記する)。図1Cは、被介護者7が起立姿勢の状態のロボットシステム1の正面図である。図2は、第1実施形態におけるロボットシステム1の詳細構成を示すブロック図である。図3A〜図3Cは、本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの起立動作(例えば、第1の動作の一例)における第1の駆動パターンの一例の概要を示す図である。図4A〜図4Cは、本開示の第1実施形態におけるロボットシステムの着座動作(例えば、第2の動作の一例)における第2の駆動パターンの一例の概要を示す図である。
図1A〜図2に示すロボットシステム1は、被介護者7の起立動作を支援する起立動作支援システムの一例である。ロボットシステム1は、ロボット20を備える。図2に示すロボットシステム1は、ロボット20の外部に動作情報データベース8及び動作状態データベース23を備える。ロボット20が動作情報データベース8と動作状態データベース23とを備えても良い。ここで、被介護者7とは、動作支援システムに支援されるユーザを意味する。
ロボット20は、床面13上に置かれており、駆動機構の一例である本体機構2と、制御装置11と、指示入力装置の一例である入力IF6と、状態取得部の一例である動作状態管理部21と、制御部12とを備える。
本体機構2は、アーム機構4と、保持機構の一例である介護ベルト3と、歩行機構14とを備える。本体機構2は、歩行機構14を備えていなくても良い。アーム機構4は、少なくとも牽引機構の一例としてのロボットアームを有する。
制御装置11は、データベース入出力部9と、動作状態管理部21と、タイマー16と、制御部12とを備える。
≪介護ベルト3≫
介護ベルト3は、図1A〜図1Cに示すように、被介護者7に装着可能であって、かつ、被介護者7を保持する。介護ベルト3は、第1保持部3aと、第2保持部3bと、連結部3cとを備えて、連結部3cを介して、ロボットアームと着脱可能に構成されている。
ホールド機構3gは、少なくとも、第1保持部3aと第2保持部3bとを備える。
第1保持部3aは、被介護者7の首部7a、又は背中部7b、又は首部7a及び背中部7bを保持可能である。
第2保持部3bは、被介護者7の腰部7cを保持可能である。
連結部3cは、ホールド機構3gを被介護者7が装着したときに、被介護者7の胸部7dに位置する。第1保持部3aと第2保持部3bとを被介護者7の前面にて連結している。連結部3cは、ホールド機構3gに連結されており、後述するアーム機構4の一端(例えば、後端)に着脱可能に連結可能とする。
連結部3cは、一例として図1A〜図1Cに示すようにアーム機構4の一端に連結される。連結部3cは、被介護者7の胸部の中央付近で且つ第1保持部3aと第2保持部3bとの中間付近に位置する。また、連結部3cは、第1保持部3aと第2保持部3bとのそれぞれの端部が連結される付近に架け渡されるように備えられる。連結部3cはアーム機構4の一端と、ネジを使って固定して連結されている。ただし、任意の公知の方法により、アーム機構4の一端と連結部3cとが連結されても良い。なお、連結部3cは、第1保持部3a及び第2保持部3bと比較して、低い伸縮性を有することが望ましい。これにより、介護ベルト3がアーム機構4によって牽引される際、連結部3cが伸長することを防止できるため、アーム機構4からの外力をホールド機構3gにより確実に伝えることができる。よって、アーム機構4は、介護ベルト3の連結部3cと連結され、介護ベルト3が駆動パターンに沿って移動して駆動パターンを実行するように介護ベルト3を牽引する。
≪歩行機構14≫
歩行機構14は、矩形台14eと、一対の前輪14aと、一対の後輪14bと、前輪用ブレーキ14cと、後輪用ブレーキ14dとを備え、床面13上に置かれる。一対の前輪14aは、矩形台14eの前端の一対の角部に回転自在に配置される。一対の後輪14bは、矩形台14eの後端の一対の角部に回転自在に配置される。前輪用ブレーキ14cは、前輪14aにブレーキをかける。後輪用ブレーキ14dは、後輪14bにブレーキをかける。歩行機構14の上部にはアーム機構4が備えられる。すなわち、矩形台14eの前部の中央部には、アーム機構4が起立支持される。一例として一対の前輪14aと一対の後輪14bとは、図3Cに示す状態で、被介護者7が前方方向(例えば、図3Cの左方向)に力を加えることで回転し、歩行器として被介護者7の歩行を支援することができる。なお、この例では、一対の前輪14aと一対の後輪14bとは被介護者7が押すことで回転するようにしたが、例えばモータをそれぞれ又はいずれかに備えて、被介護者7の押す力をアシストすることで、楽に移動できるような構成としても良い。さらに前輪用ブレーキ14cと後輪用ブレーキ14dとは一例として手動でON/OFFしても良いし、電磁ブレーキなど電気的な信号によりブレーキON/OFFを行っても良い(図示せず)。ブレーキ14c又は14dをONにすることで、前輪14a又は後輪14bにブレーキをかけることができ、ブレーキ14c又は14dをOFFにすることで、前輪14a又は後輪14bのブレーキを解除することができる。なお、一例として一対の前輪14aと、一対の後輪14bを備える構成としているが、矩形台14e中央にさらに1つの車輪を追加するなど、車輪の数又は大きさは図示のものに限られるものではない。
≪アーム機構4≫
アーム機構4は、歩行機構14の上部に備えられるとともに、先端が連結部3cを介してホールド機構3gに連結されて、制御部12で動作制御されつつ、被介護者7の起立又は着座動作、又は、起立及び着座動作を支援する駆動パターンを実行する。アーム機構4は、一例として、第1モータ41と、第1モータ41の回転軸の回転数(例えば、回転角度)を検出する第1エンコーダ43と、第2モータ42と、第2モータ42の回転軸の回転数(例えば、回転角度)を検出する第2エンコーダ44とを備える2自由度のロボットアームである。第1エンコーダ43と第2エンコーダ44とからの回転角度情報をアーム機構4の位置情報に変換した位置情報を基に第1モータ41と第2モータ42とを制御装置11の制御部12で制御して、被介護者7の起立又は着座動作を支援する駆動パターンを実行する。この制御により、駆動パターンの一例として、図3A〜図3Cに示すように、ロボットシステム1を駆動して、座位姿勢にある被介護者7の臀部7eが腰掛部5からの離床を支援するため、ホールド機構3gの第1保持部3aと第2保持部3bとを、同時に、被介護者7の正面方向の斜め前方に向けて牽引動作可能で、かつ、その後、上方に向けて牽引動作可能となっている。さらに、駆動パターンの別の例として、図4A〜図4Cに示すように、ロボットシステム1を駆動して、立位姿勢にある被介護者7が腰掛部5に着座するまでの着座動作を支援するため、ホールド機構3gの第1保持部3aと第2保持部3bとを、同時に、少なくとも、被介護者7の下方、次いで下方やや前方に向けて牽引動作した後、下方やや後方に向けて牽引動作可能となっている。
より詳しくは、アーム機構4は、第1アーム4cと、第2アーム4dと、第3アーム4eと、第4アーム4fと、第1駆動部4aと、第2駆動部4bとを備えるロボットアームで構成される。第1アーム4cは、矩形台14eの前部の中央において、矩形台14eから上方に向けて起立若しくは矩形台14eから下方に向けて着座するように、下端が固定される。第1アーム4cの上端には、第1駆動部4aを内蔵する第1関節部を介して、第2アーム4dの前端が回動可能に連結される。第2アーム4dの後端は、第2駆動部4bを内蔵する第2関節部を介して、第3アーム4eの下端に回動可能に連結される。第3アーム4eの上端は、第4アーム4fの前端に、第3アーム4eと第4アーム4fとのそれぞれの軸方向が互いに直交してL字状に屈曲するように固定される。第4アーム4fの後端には、介護ベルト3の連結部3cに着脱可能に連結される連結部4gを有している。
第1駆動部4aは、第1アーム4cと第2アーム4dとの間の関節部に配置され、例えば、第1アーム4cに対して第2アーム4dを回転させる第1モータ41と、その回転角度情報を検出する第1エンコーダ43とで構成される。よって、後述する制御部12での制御の下に、第1アーム4cに対して第2アーム4dを所定角度だけ回動させるように駆動することができる。第2駆動部4bは、第2アーム4dと第3アーム4eとの間の関節部に配置され、例えば、第2アーム4dに対して第3アーム4eを回転させる第2モータ42と、その回転角度情報を検出する第2エンコーダ44とで構成される。第1エンコーダ43及び第2エンコーダ44からのそれぞれの回転角度情報は、アーム機構4の位置情報に変換されて、位置情報として制御部12で使用される。よって、後述する制御部12での制御の下に、第2アーム4dに対して第3アーム4eを所定角度だけ回動させて所望の位置に移動するように駆動することができる。
第3アーム4eの中間部から後ろ向きに(例えば、被介護者側に向けて)、持ち手15が突出して備えられており、被介護者7が、座位又は起立時に両手で握って持つことができる。なお、持ち手15は、被介護者7の肘を置くことができる長さで設置しても良い。これにより、立ち上がり時には持ち手として機能し、歩行時には肘を置くことで、より安定して歩行することが可能となる。さらに、第4アーム4fは、上部にウレタンなどの緩衝材を備える構成としても良い。これにより、万が一、被介護者7が前方へ転倒するなどして顔又は上半身が第4アーム4fに接触したとしても、そのような場合の衝撃を、緩和することができる。
≪入力IF6、緊急停止ボタン24≫
第4アーム4fの前部には、ボタンなどが配置された操作盤などの入力インターフェース(すなわち、入力IF)6が下向きに突出して、例えば取外し可能に設けられる。このように入力IF6を配置すれば、座位姿勢での被介護者7に対して、アーム機構4の側面から、入力IF6が操作可能に配置されることになる。入力IF6は、起立動作の駆動パターンを実行させる起立指示入力(例えば、第1の指示入力)又は着座動作の駆動パターンを実行させる着座指示入力(例えば、第2の指示入力)を受付け可能とする。具体的には、入力IF6の一例を図5に示す。ロボットシステム1の電源のON又はOFFボタン6a(例えば、ボタンを押し込むとON、ボタンを戻すとOFF)と、立ち上がり時に使用する上がるボタン6bと、着座時に使用する下がるボタン6cと、アーム機構4を初期位置に移動する初期位置移動ボタン6eとなどを配置し、入力することができる。なお、アーム機構4の初期位置の一例として、図3Aに示すように、被介護者7の前面付近の位置である。また、入力IF6は第4アーム4fの前部から取り外し、リモコンとしても機能し、介護者18が手で持って操作することも可能である。ここで、初期位置とは、アーム機構4と介護ベルト3の連結部3cとを連結可能とする連結位置の一例である。初期位置移動ボタン6eは、連結位置移動入力装置の一例として機能し、例えば初期位置移動ボタン6eを押すことにより、制御部12の制御により、アーム機構4を連結位置の一例である初期位置まで移動させた後、前記指示入力装置での前記指示入力を受付け可能とする。言い換えれば、制御部12の制御により、緊急停止から、アーム機構4を連結位置の一例である初期位置に至るまでは、上がるボタン6b又は下がるボタン6cなどの上昇又は下降を含む全て指示入力を全く受付けないことを意味している。
緊急停止ボタン24は、緊急停止入力装置の一例であり、図1Aに示すようにアーム機構4の第4アーム4f(の例えば前端)に備えられており、ロボットシステム1の動作を停止させたい場合にいつでも押すことができる。緊急停止ボタン24は、制御部12の制御により、アーム機構4の動作を停止させかつ停止した状態を保持する指示入力受付ける。この指示を、緊急停止指示とも表記する。具体的には、緊急停止ボタン24は、一例として、緊急停止ボタン24を押すと緊急停止状態となり、緊急停止ボタン24は押された状態のままで固定される。この固定された状態で、緊急停止ボタン24自体を回すと、緊急停止ボタン24が押された状態から押されていない状態になり、緊急停止の状態が解除される。緊急停止ボタン24による指示入力が解除されたとき、制御部12の制御により、アーム機構4を介護ベルト3の連結部3cと連結する初期位置(連結位置)まで移動させた後、入力IF6での指示入力を受付け可能としている。なお、緊急停止ボタン24は、アーム機構4に備えられているとして説明したが、入力IF6に備えられていてもよく、アーム機構4と入力IF6とのそれぞれに備えられていてもよい。
≪提示部22≫
提示部22は、制御部12の制御により、指示入力の受付けが可能か否かを提示するものであり、具体的には、入力IF6及び緊急停止ボタン24の入力を受け付けるかどうかを表示する。一例として、図5の入力IF6において、電源のON又はOFFボタン6aと、上がるボタン6bと、下がるボタン6cと、初期位置移動ボタン6eとにそれぞれ隣接して、電源ボタン用ランプ22a、上がるボタン用ランプ22b、下がるボタン用ランプ22c、及び、初期位置移動ボタン用ランプ22eを配置して、それぞれのランプでそれぞれ入力受付可否の状態を提示する。なお、緊急停止ボタン用ランプ22fは緊急停止ボタン24に隣接して設けられている。入力IF6の各ボタン6a,6b,6c,6e若しくは緊急停止ボタン24での入力を受付ける場合は、ランプ22a,22b,22c,22e,22fを点灯し、入力IF6の各ボタン6a,6b,6c,6e若しくは緊急停止ボタン24での入力を受付けない場合は、ランプ22a,22b,22c,22e,22fの点灯を消す。それぞれのランプ22a,22b,22c,22e,22fを点灯するか否かは、後述する動作状態データベース23の「提示情報」で記憶された情報に基づいて制御部12で実行される。それぞれの提示部22について、「提示情報」が「0」の場合はランプ22a,22b,22c,22e,22fを消し、「提示情報」が「1」の場合はランプ22a,22b,22c,22e,22fを点灯する。すなわち、制御部12は、入力IF6より受付けた指示入力をアーム機構4に対して実行させるか否かの決定に基づき、提示部22に指示入力の受付けが可能か否かを提示させる。
なお、一例として各種ボタンの付近にランプ22a,22b,22c,22e,22fを配置するようにしたが、ボタンそのものを点灯するようにしても良い。さらに、入力を受付可能なボタンを押した際には、音声で知らせるなどランプ以外の提示方法でも良い。
≪タイマー16≫
タイマー16は、ある一定時間(例えば、1msec毎)の経過後に、データベース入出力部9及び制御部12を実行させるための指令を、データベース入出力部9及び制御部12に出力する。
≪データベース入出力部9≫
データベース入出力部9は、動作情報データベース8と、動作状態データベース23と、制御部12と、動作状態管理部21との間で、データ(例えば、情報)の入出力を行う。
≪動作情報データベース8≫
タイマー16からの指令に基づいて制御部12が実行され、アーム機構4の位置情報(例えば、第1エンコーダ43及び第2エンコーダ44からのそれぞれの回転角度情報をアーム機構4の位置情報に変換した位置情報)が、タイマー16からの実行指令を利用してデータベース入出力部9及び制御部12を実行させて、ある一定時間毎(例えば、1msec毎)に生成される。これらの生成された位置情報が、時刻と共に、この第1実施形態では、動作情報としてデータベース入出力部9を介して動作情報データベース8に出力されて、動作情報として動作情報データベース8に記憶される。なお、第1実施形態では、動作情報は、入力IF6などにより、予め生成されて記憶される。
図6は、動作情報データベース8の動作情報の内容の一例を示す。
(1)「時刻」の欄は、アーム機構4が動作している際の時刻に関する情報を示す。時刻についてはミリ秒(msec)単位系で示す。
(2)「位置」の欄は、アーム機構4の第1及び第2エンコーダ43、44などで検出される角度情報を変換したアーム機構4の位置情報を示す。具体的には、図1Aに示すように、アーム機構4の一端(例えば、図1Aに示すように第1アーム4cの下端)を原点Oとし、ロボットシステム1Bの進行方向逆向きを正としたx軸と、上向きを正としたz軸との2軸の位置とし、原点からの相対座標として示す。位置についてはメートル(m)単位系で示す。
(3)「初期位置フラグ」の欄は、図8Aに示すようにアーム機構4が収納のため折り畳まれている状態から、図8Bに示すように初期位置に移動する際の初期位置の座標を示すためのフラグを格納する。初期位置フラグは「0」又は「1」を格納し、「1」の場合はその時刻の位置を初期位置と設定し、「0」の場合は初期位置ではないことを示す。
(4)「進捗情報」の欄は、ロボットシステム1の動作時の進捗に関する情報を制御部12により格納する。現在の(すなわち、制御動作を行うときの)ロボットシステム1の位置に合致する時刻には、制御部12により「1」を格納し、それ以外の時刻は、制御部12により「0」を格納する。初期位置移動が完了していない時点ではすべての時刻に「0」を制御部12により格納し、初期位置移動が完了した直後は初期位置フラグが「1」と格納されている時刻と同じ時刻の「進捗情報」に「1」を制御部12により格納する。
≪動作状態データベース23≫
入力IF6又は緊急停止ボタン24からの指令に基づいて、動作状態管理部21によりロボットシステム1の動作状態を決定して、データベース入出力部9を介して、動作状態データベース23に記憶する。
図11は、動作状態データベース23の情報内容の一例を示す。
(1)「状態ID」の欄は、アーム機構4の動作状態をID番号S1〜S8で示す。
(2)「入力IF可否情報」の欄は、入力IF6及び緊急停止ボタン24のそれぞれについて、入力を受付けるか否かの情報を記録する。入力できる場合は「1」を記録し、入力できない場合は「0」を記録する。一例として、電源ボタン6a、初期位置移動ボタン6e、上がるボタン6b、下がるボタン6c、及び、緊急停止ボタン24のそれぞれの入力可否情報を(1,1,0,0,1)のように「,」区切りで記録する。
(3)「提示情報」の欄は、入力IF6及び緊急停止ボタン24のそれぞれのボタンの入力可否の状態を提示するための情報である。提示する場合は「1」を記録し、提示しない場合は「0」を記録する。一例として、電源ボタン6a、初期位置移動ボタン6e、上がるボタン6b、下がるボタン6c、及び、緊急停止ボタン24のそれぞれの入力可否の提示状態を(1,1,0,0,1)のように「,」区切りで記録する。提示状態が「1」のボタンは、図5の入力IF6の電源ボタン用ランプ22aか、上がるボタン用ランプ22bか、下がるボタン用ランプ22cか、初期位置移動ボタン用ランプ22eか、緊急停止ボタン用ランプ22fかのいずれか該当するランプが点灯する。逆に、提示状態が「0」のボタンは、該当するランプを消す。
(4)「進捗情報」の欄は、現在の(すなわち、制御動作を行うときの)状態の進捗に関する情報を格納する。現在の(すなわち、制御動作を行うときの)状態には「1」を記録し、それ以外には「0」を記録する。
≪動作状態管理部21、制御部12≫
制御部12は、動作状態管理部21で取得された動作状態を基に、入力IF6より受付けた指示入力をアーム機構4に対して実行させるか否かを決定し、アーム機構4を制御する。具体的には、制御部12は、入力IF6又はタイマー16などにより入力された指令又は動作状態管理部21で取得した動作状態の情報に基づいて、アーム機構4を制御する。また、制御部12は、動作状態管理部21及び提示部22などの動作を制御する。また、制御部12は、例えば、動作状態管理部21で取得された実行状態が起立動作の駆動パターンを実行中のときに入力IF6より着座の指示入力を受付けると、アーム機構4に対して着座動作の駆動パターンを実行させないように制御する。逆に、動作状態管理部21で取得された実行状態が着座動作の駆動パターンを実行中のときに入力IF6より起立の指示入力を受付けると、アーム機構4に対して起立動作の駆動パターンを実行させないように制御する。また、制御部12は、緊急停止指示を受け付けた場合、所定の条件を満たすまで、前記指示入力装置により受け付けられた指示を、駆動機構に実行させない。言い換えると、制御部12は、緊急停止指示の解除を受け付けた後、駆動機構を前記駆動機構と前記ユーザとが連結される連結位置まで移動させるまで、指示入力装置により受け付けられた指示を、駆動機構に実行させない。ここで、所定の条件とは、(a)緊急停止指示の解除を受け付け、かつ、(b)駆動機構を、駆動機構と被介護者とが連結される連結位置まで移動させることを意味する。なお、制御部12は、所定の条件を満たさない場合にでも、電源のONまたはOFF、または緊急停止指示を受け付けても良い。つまり、制御部12は、所定の条件を満たさない限り、少なくとも駆動パターンの指示を、駆動機構に実行させない。
動作状態管理部21は、アーム機構4が実行する駆動パターンの実行状態(例えば、動作状態)を取得する。具体的には、動作状態管理部21は、入力IF6又は緊急停止ボタン24からの指令に基づいて、アーム機構4の動作状態(例えば、状態)を決定して、データベース入出力部9を介して、動作状態データベース23に記憶したり、制御部12に通知する。一例として、ロボットシステム1の状態遷移図を図12に示す。
動作状態管理部21及び制御部12による動作状態の決定及びロボットシステム1の制御とそれに伴う介護者18と被介護者7の動作とについて、図7、図8A〜図8D、図9A〜図9E、図10A〜図10Cと図12、図13、及び、図14A〜図24Bを利用しながら説明する。
図7は、動作情報データベース8に記憶されたx軸とz軸との位置を、横軸をx軸の位置とし、縦軸をz軸の位置としてプロットしたグラフを示す。
まず、図8Aに示すように、被介護者7は、床面13上に配置された、ベッドなどの腰掛部5に座るか、又は、被介護者7は腰掛部5の傍で床面13上に起立している。そして、アーム機構4が収納のため折りたたまれている状態で介護者18が被介護者7の正面付近にロボットシステム1を移動させて、入力IF6のブレーキボタン6dにより、車輪ブレーキをオンにして、歩行機構14の車輪14a,14bにブレーキをかけておく。
これ以降の動作は、概略、図14Aに全体のフローチャートを示すように、初期化動作S−A(図14B参照)と、起立又は着座動作S−B(図14C参照)と、終了化動作S−C(図14E参照)とを順に行う。また、これらのフローとは別に緊急停止動作S−D(図14D参照)が存在する。
初期化動作S−A(図14B参照)は、状態S1から、入力IF6の電源ボタン6aが押されて状態S2となり、さらに、初期位置移動ボタン6eが押されて状態S3となって、アーム機構4が、収納のため折り畳まれている状態から介護ベルト3の連結部3cとアーム機構4とを連結する初期位置まで移動させる動作を意味している。
終了化動作S−C(図14E参照)は、ロボット20の使用を終了する場合に行うものであり、介護ベルト3の連結部3cとアーム機構4の連結部4gとを取り外した後、電源をOFFするものである。
<状態S1>
まず、図8Aに示すように被介護者7は、床面13上に配置されたベッドなどの腰掛部5に座る。アーム機構4が収納のため折り畳まれている状態のロボットシステム1を、介護者18が被介護者7の正面付近に移動させる。
この状態は、ロボット20の電源がOFFの状態であるため、図12の状態S1(電源断)であると動作状態管理部21で決定される。状態S1は、動作状態データベース23の「状態ID」S1の「入力IF可否情報」が(1,0,0,0,1)である。このため、電源ボタン6aと緊急停止ボタン24とが入力を受け付ける状態であり、初期位置移動ボタン6eと、上がるボタン6bと、下がるボタン6cとが入力を受付けない状態である。これらの入力可否情報を動作状態管理部21から制御部12へ通知することで、制御部12では、入力IF6からの入力を受付けるかどうかの制御を行う。言い換えれば、入力IF6より受付けた指示入力をアーム機構4に対して実行させるか否かを決定し、アーム機構4を駆動制御する。具体的には、それぞれの入力可否情報が「1」の場合は、入力IF6のうちのそのボタンの入力を制御部12で受付ける。入力可否情報が「0」の場合は、入力IF6のうちのそのボタンの入力を制御部12で受付けない。制御部12で受付可能な指令が入力された場合は、入力IF6から入力された指令に基づき、動作状態管理部21により、それぞれ、予め決められた制御すべき状態へ遷移するように動作状態管理部21で管理する。受付け不可能なボタン入力については、制御部12では制御しない。
さらに、「状態ID」S1の動作状態データベース23の「提示情報」は(0,0,0,0,0)である。このため、図5の入力IF6の全ての提示部22のランプ22a,22e,22b,22cを消すように、動作状態管理部21から制御部12を介して提示部22へ通知する。提示部22では、制御部12の通知を受けて、図13の状態S1に示すように、電源ボタン用ランプ22aと、初期位置移動ボタン用ランプ22eと、上がるボタン用ランプ22bと、下がるボタン用ランプ22cとを消灯する。
<状態S1→状態S2>
次に、図8B及び図14Bに示すように、介護者18若しくは被介護者7が、ロボット20の入力IF6の電源ボタン6aを押す(ステップS101)。
動作状態管理部21は、入力IF6の電源ボタン6aの押下のタイミングで、制御部12を介して、電源ボタン6aが押されたことの通知を受け、動作状態管理部21で、次の状態に遷移するように管理する。具体的には、図12の状態S1から、状態S2の待機(Wait)の状態に遷移するように動作状態管理部21で管理する(ステップS102)。この遷移に伴って、制御部12では、動作状態データベース23の「状態ID」S2の「進捗情報」を「1」とし、その他の「状態ID」の「進捗情報」を「0」として、動作状態を、データベース入出力部9を介して動作状態データベース23に記憶する。さらに、「状態ID」S2の動作状態データベース23の「入力IF可否情報」が(1,1,0,0,1)である。このため、電源ボタン6aと初期位置移動ボタン6eと緊急停止ボタン24とが、制御部12で入力を受付ける状態であり、上がるボタン6bと下がるボタン6cとが、制御部12で入力を受付けない状態である。なお、入力を受付けない状態には、制御部12が入力IF6からの入力を受付けるが、当該受付けた入力を基にアーム機構4の動作を制御部12により制御しないことも含む。それらの入力可否情報を、動作状態管理部21から制御部12へ通知することで、制御部12では、入力IF6からの入力を受付けるかどうかの制御を行う。具体的には、電源ボタン6aと初期位置移動ボタン6eと緊急停止ボタン24とのいずれかが押された場合は、制御部12では入力を受付けて制御する(ステップS103)。一方、上がるボタン6b又は下がるボタン6cを押した場合は、制御部12では入力を受付けず制御しない。さらに、「状態ID」S2の動作状態データベース23の「提示情報」は(1,1,0,0,1)である。このため、動作状態管理部21から制御部12を介して提示部22へ「提示情報」を通知することで、図13の状態S2に示すように、電源ボタン用ランプ22aと初期位置移動ボタン用ランプ22eとが点灯し、上がるボタン用ランプ22bと下がるボタン用ランプ22cとを消灯する。これにより、どのボタンが、制御部12で入力を受付けるかどうかを、介護者18又は被介護者7は視覚的に確認することが可能となる。
なお、電源ボタン6aと初期位置移動ボタン6eと緊急停止ボタン24とのいずれかが押された場合は、制御部12では入力を受付けて制御するとき(ステップS103)、電源ボタン6aが押されてOFFになると、終了化動作S−Cを行う。
また、ステップS103で、緊急停止ボタン24が押されたときは、緊急停止動作S−Dを行う。
<状態S3→状態S4又は状態S5>
次に、ステップS103において、図8Bで、介護者18若しくは被介護者7がロボット20の入力IF6の初期位置移動ボタン6eの押し下げにより、制御部12がアーム機構4を駆動制御し、ロボットシステム1のアーム機構4を初期位置P0に移動させる(ステップS104)。その後、ステップS105に進む。
初期位置移動ボタン6eでの操作の一例として、介護者18又は被介護者7が初期位置移動ボタン6eを押したときのみアーム機構4が移動し、介護者18又は被介護者7が初期位置移動ボタン6eを離すとアーム機構4の移動を停止するよう動作し、アーム機構4が図7の初期位置P0の位置、すなわち、図8Aから図8Bの位置に移動する。図7の初期位置P0は、動作情報データベース8の初期位置フラグに「1」が記憶されている時点の位置である。介護者18又は被介護者7が初期位置移動ボタン6eを押した時点で、状態S2から状態S3(初期位置移動状態)に遷移するように動作状態管理部21で管理し、初期位置P0に向かってロボットシステム1のアーム機構4が移動し、介護者18又は被介護者7が初期位置移動ボタン6eを離すと状態S4(初期位置移動一時停止)に遷移するように動作状態管理部21で管理し、ロボットシステム1のアーム機構4が移動を停止する。ここで、状態S3とは、初期位置へ移動する初期位置移動状態である。状態S4とは、初期位置への移動を一時停止する初期位置移動一時停止状態である。制御部12は、アーム機構4が初期位置P0に移動するようにアーム機構4を駆動制御するため、第1モータ41と第2モータ42とをそれぞれ独立して駆動して制御する。さらに、介護者18又は被介護者7が初期位置移動ボタン6eを押すと、アーム機構4が移動を再開し、状態S4から状態S3へ遷移するように動作状態管理部21で管理し、初期位置P0へのアーム機構4の移動が完了すると、状態S3から状態S5(一時停止状態)に遷移するように動作状態管理部21で管理し、ロボットシステム1が一時的に停止する。すなわち、ステップS105で、アーム機構4が初期位置P0に移動したか否かを制御部12で判断し、初期位置P0に移動したときは、状態S5に遷移するように動作状態管理部21で管理する(ステップS106)。その後、一連の動作を終了する。
一方、初期位置P0に移動していないと制御部12で判断するときは、ステップS103に戻る。
ここで、アーム機構4の初期位置P0への移動が完了したか否かは、例えば、アーム機構4の位置情報(例えば、第1エンコーダ43及び第2エンコーダ44からのそれぞれの回転角度情報をアーム機構4の位置情報に変換した位置情報)に基づいて、制御部12で判断することができる。
制御部12で移動完了と判断すれば、完了信号を制御部12から動作状態管理部21に入力すれば、動作状態管理部21で、状態S3から状態S5への遷移を管理することができる。ここで、状態S5とは、上げ動作又は下げ動作を一時停止している一時停止状態である。この遷移に伴って、制御部12により、動作状態データベース23のうち遷移した状態IDの「進捗情報」を「1」とし、その他の状態の「進捗情報」を「0」として、データベース入出力部9を介して動作状態データベース23に記憶する。動作状態データベース23において、状態S3と状態S4とは、共に、動作状態データベース23の「入力IF可否情報」が(1,1,0,0,1)である。このため、電源ボタン6aと初期位置移動ボタン6eと緊急停止ボタン24とが、制御部12で入力を受付ける状態であり、上がるボタン6bと下がるボタン6cとが、制御部12で入力を受付けない状態である。それらの入力可否情報を、動作状態管理部21から制御部12へ通知することで、制御部12では、入力IF6からの入力を受付けるかどうかの制御を行う。具体的には、介護者18又は被介護者7により電源ボタン6aと初期位置移動ボタン6eと緊急停止ボタン24とのいずれかが押された場合は、制御部12では入力を受付けて制御する。一方、介護者18又は被介護者7が上がるボタン6b又は下がるボタン6cを押した場合は、制御部12では入力を受付けず制御しない。さらに、「状態ID」S3の動作状態データベース23の「提示情報」は(1,1,0,0,1)である。このため、動作状態管理部21から制御部12を介して提示部22へ「提示情報」を通知することで、図13の状態S3及び状態S4に示すように、電源ボタン用ランプ22aと初期位置移動ボタン用ランプ22eとが点灯し、上がるボタン用ランプ22bと下がるボタン用ランプ22cとを消灯する。また、「状態ID」S5の動作状態データベース23の「入力IF可否情報」が(1,0,1,1,1)である。このため、電源ボタン6aと上がるボタン6bと下がるボタン6cと緊急停止ボタン24とが、制御部12で入力を受付ける状態であり、初期位置移動ボタン6eが、制御部12で入力を受付けない状態である。具体的には、介護者18又は被介護者7により電源ボタン6aと上がるボタン6bと下がるボタン6cと緊急停止ボタン24とのいずれかが押された場合は、制御部12では入力を受付けて制御するが、介護者18又は被介護者7が初期位置移動ボタン6eを押した場合は、制御部12では入力を受付けず制御しない。さらに、「状態ID」S5の動作状態データベース23の「提示情報」は(1,0,1,1,1)である。このため、動作状態管理部21から制御部12を介して提示部22へ「提示情報」を通知することで、図13の状態S5に示すように、電源ボタン用ランプ22aと上がるボタン用ランプ22bと下がるボタン用ランプ22cとが点灯し、初期位置移動ボタン用ランプ22eを消灯する。これにより、どのボタンが、制御部12で入力を受付けるかどうかを、介護者18又は被介護者7は視覚的に確認することが可能となる。
<状態S5→状態S6又は状態S7、図14C参照>
次に、図8B及び図14Cに示すように、被介護者7が装着した介護ベルト3の連結部3cとアーム機構4の連結部4gとの高さが合わない場合は、アーム機構4の連結部4gの高さを調整する。図8Bの例では、アーム機構4の連結部4gを上方に移動させる必要があるため、介護者18又は被介護者7が入力IF6の上がるボタン6bを押すことで、高さの調整を行う(ステップS211及びステップS213)。
高さの調整は、一例として、図6の動作情報データベース8(例えば、図7にアーム機構4の駆動で介護ベルト3(言い換えれば、連結部4g)の軌道を図示)に従って決定される。ここで、軌道とは、被介護者7の前方向に凸の湾曲した軌道であって、例えば、被介護者7の後方向には連結部4gは移動せず、軌道の始点から終点までの全部の通過点が決まっているC字状の半円弧状の軌道である。例えば、「進捗情報」が「1」である時刻t1で、介護者18又は被介護者7が、高さの調整のために上がるボタン6bを押した際には、図7の連結部4gの軌道の上向き方向すなわち図6の時刻t2の方向(例えば、図6の表下方)へ向かって移動する。介護者18又は被介護者7が、高さの調整のために下がるボタン6cを押した際には、図7の連結部4gの軌道の下方向すなわち図6の時刻t0の方向(例えば、図6の表上方)へ向かって移動する。このように、制御部12でアーム機構4が駆動制御されて高さ調整される。図8Bの例では、アーム機構4の連結部4gを上方に移動させる必要がある。このため、介護者18又は被介護者7が入力IF6の上がるボタン6bを押すことで、図7の連結部4gの軌道の上向きに沿って、追従するようにアーム機構4を駆動制御するように、第1モータ41と第2モータ42とをそれぞれ独立して駆動して制御する。
高さの調整が完了した時点で、介護者18又は被介護者7が上がるボタン6bを離すと、その位置でアーム機構4が移動停止する。状態S5から、介護者18又は被介護者7が上がるボタン6bを押した際には、状態S6(上がる状態)に遷移するように動作状態管理部21で管理する(ステップS211及びステップS213)。また、状態S6から、介護者18又は被介護者7が上がるボタン6bを離すと(ステップS213に続く次のステップS215でYes)、状態S5に遷移するように動作状態管理部21で管理する。ここで、状態S6とは、アーム機構4が上がる状態である。状態S5から、介護者18又は被介護者7が下がるボタン6cを押した際には、状態S7(下がる状態)に遷移するように動作状態管理部21で管理する(ステップS211及びステップS212)。また、状態S7から、介護者18又は被介護者7が下がるボタン6cを離すと(ステップS212に続く次のステップS214でYes)、状態S5に遷移するように動作状態管理部21で管理する。なお、ステップS215で及びステップS216のそれぞれでボタン6b又は6cを離していない場合には、ステップS211に戻る。
ここで、状態S7とは、アーム機構4が下がる状態である。この遷移に伴って、制御部12により、動作状態データベース23のうち遷移した状態IDの「進捗情報」を「1」とし、その他の状態の「進捗情報」を「0」として、データベース入出力部9を介して動作状態データベース23に記憶する。さらに、動作状態管理部21の管理の下に状態S5から状態S6又は状態S7に遷移した際には、状態S5と同様に、動作状態データベース23の「入力IF可否情報」が(1,0,1,1,1)である。このため、電源ボタン6aと上がるボタン6bと下がるボタン6cと緊急停止ボタン24とが、制御部12で入力を受付ける状態であり、何らかの入力IF可否情報が入力される場合、すなわち、初期位置移動ボタン6eが、制御部12で入力を受付けない状態である。具体的には、介護者18又は被介護者7により電源ボタン6aと上がるボタン6bと下がるボタン6cと緊急停止ボタン24とのいずれかが押された場合は、制御部12では入力を受付けて制御する(ステップS211)。一方、介護者18又は被介護者7が初期位置移動ボタン6eを押した場合は、制御部12では入力を受付けず制御しない。このとき、入力IF6の電源ボタン6aがOFFになると、制御部12で終了化動作S−Cを行う。また、入力IF6の緊急停止ボタン24がONになると、制御部12で緊急停止動作S−Dを行う。さらに、「状態ID」S6又は「状態ID」S7の動作状態データベース23の「提示情報」は(1,0,1,1,1)である。このため、動作状態管理部21から制御部12を介して提示部22へ「提示情報」を通知することで、図13の状態S6又はS7に示すように、電源ボタン用ランプ22aと上がるボタン用ランプ22bと下がるボタン用ランプ22cとが点灯し、初期位置移動ボタン用ランプ22eを消灯する。これにより、どのボタンが、制御部12で入力を受付けるかどうかを、介護者18又は被介護者7は視覚的に確認することが可能となる。介護者18又は被介護者7が上がるボタン6b又は下がるボタン6cを離した段階で、制御部12は制御を停止し、制御部12において、動作情報データベース8の「進捗情報」の「1」を「0」に修正した後、停止した時刻の「進捗情報」を「1」に修正する。図8Bが調整前のロボットシステム1(例えば、図7の位置P0)を示し、図8Cが調整後のロボットシステム1(例えば、図7の位置P1)を示す。
以上の高さ調整により、図8Cに示すように、介護ベルト3の連結部3cとアーム機構4の連結部4gとの高さが調整可能となる。
次に、図8Dに示すように、介護者18又は被介護者7が、介護ベルト3の連結部3cとアーム機構4の連結部4gとを結合する。このとき、介護者18が入力IF6をアーム機構4側に取り付けて、以後の動作は被介護者7が自分で行うようにしてもよい。もちろん、入力IF6をアーム機構4側に取り付けることなく、介護者18が入力IF6を操作し続けても良い。
次に、図9Aに示すように、被介護者7は、腰掛部5に座った座位姿勢からの立ち上がり動作を開始する。介護者18又は被介護者7が入力IF6の上がるボタン6bを押すと、被介護者7と共にアーム機構4の立ち上がり動作が開始され、図7の連結部4gの軌道に沿って図9B〜図9Dに示すようにアーム機構4が立ち上がり動作を行う。
次に、被介護者7と共にアーム機構4が立ち上がり動作の完了位置に到達すると、介護者18又は被介護者7が上がるボタン6bを離すことで、アーム機構4はその位置で移動を停止する。制御部12では、動作情報データベース8の「進捗情報」の「1」を「0」に修正した後、停止した時刻の「進捗情報」を「1」に修正する。なお、起立時は、前述した高さ調整時と同様に、上がるボタン6bを使用し、状態S5から状態S6への遷移は、高さ調整時と同様であるため、説明を省略する。
次に、ベッドなどの腰掛部5からの被介護者7の起立が完了し、図9Eの状態で車輪ブレーキ14c,14dを解除し、被介護者7が前方方向(例えば、図9Eの左方向)に力を加えることで、歩行機構14の車輪14a,14bが回転し、歩行器として被介護者7の歩行を支援することができる。
次に、トイレの便器の便座などの腰掛部5への着座動作を支援する。歩行機構14を腰掛部5の手前まで移動させたのち、入力IF6のブレーキボタン6dにより、車輪ブレーキをオンにして、歩行機構14の車輪14a,14bにブレーキをかけておく。
図10Aに示すように、被介護者7は、腰掛部5の手前に立った姿勢から、着座動作を開始する。介護者18又は被介護者7が入力IF6の下がるボタン6cを押すと、アーム機構4が着座動作を開始し、介護者18又は被介護者7が下がるボタン6cを離すと、アーム機構4がその位置で移動を停止する。着座時は、勢い良く着座し、被介護者7の臀部7eと腰掛部5とが衝突することで、臀部7eなどが骨折することを防ぐために、転倒しないような着座姿勢となるよう支援する。さらに、被介護者7の腰掛部5への座り位置を調整するために、入力IF6の下がるボタン6cを離した位置でアーム機構4が移動停止できるようにする。
具体的には、図10Aに示すように、介護者18又は被介護者7が入力IF6の下がるボタン6cを押下することで、動作情報データベース8の「進捗情報」が「1」の時点の位置から図6の表の上方向へ、順に、アーム機構4の移動動作を制御部12により制御する。
一例として、アーム機構4が図7の起立位置P2から下方向へ移動する動作情報を、動作情報データベース8から制御部12で読み出して、図7の連結部4gの軌道をたどるようにアーム機構4の動作を制御部12で制御する。図10Aから図10Bのように前方下方向に動作し、図10Cに示すように被介護者7の腰掛部5に対する着座が完了した時点で、介護者18又は被介護者7が入力IF6の下がるボタン6cを離す。起立時と同様に、制御部12により、アーム機構4が移動停止した時点の「進捗情報」を「1」に修正する。
なお、入力IF6の上がるボタン6b及び下がるボタン6cは、どの位置でも押下したり離したりすることができる。例えばトイレの便座への着座時に、図10Aから被介護者7がアーム機構4と共に着座動作を開始し、図10Bの時点で、介護者18又は被介護者7が入力IF6の下がるボタン6cを離してアーム機構4の移動を停止する。被介護者7の臀部7eが便座から浮いている状態で、被介護者7が下着の脱衣などを行った後に、再度、介護者18又は被介護者7が下がるボタン6cを押下することで、アーム機構4が下降してトイレの便座などの腰掛部5に被介護者7が着座することができる。さらに、起立時に、一旦起立位置で起立を停止した後に、もう少し高さを調整したい場合は、介護者18又は被介護者7が上がるボタン6b又は下がるボタン6cを押下することで、高さの調整を行うことができる。
なお、着座時は、前述した高さ調整時と同様に、下がるボタン6c又は上がるボタン6bを使用し、状態S5から、状態S6又は状態S7へ遷移するように動作状態管理部21で管理する。遷移の方法については、前述した高さ調整と同様であるので、説明を省略する。
なお、介護者18又は被介護者7が入力IF6の初期位置移動ボタン6e又は上がるボタン6b又は下がるボタン6cを押下した直後、アーム機構4が急に動作を開始することを防ぐために、一定時間(例えば3秒間)、時刻tの値を制御部12で大きく修正することで(例えば2倍など)、ロボットシステム1の動作速度を減速するようにしても良い。
また、介護者18又は被介護者7が上がるボタン6bを押下している最中には、下がるボタン6cの入力を受付けないように制御部12で制御するか、若しくはその場で停止するよう制御部12で制御しても良い。同様に、介護者18又は被介護者7が下がるボタン6cを押下している最中には、上がるボタン6bの入力を受付けないように制御部12で制御するか、若しくはその場で停止するよう制御部12で制御しても良い。停止するよう制御部12で制御した場合に、介護者18又は被介護者7が上がるボタン6bと下がるボタン6cとのどちらかのボタンを離すことでアーム機構4が急に動作することを防ぐために、上がるボタン6bと下がるボタン6cとの両方のボタンを離した後に、上がるボタン6b又は下がるボタン6cの入力を受付けるよう制御部12で制御する。
<緊急停止ボタン(状態S92(すなわち、状態S8以外の全状態S1〜S7)→状態S8、図14D参照)>
一例として、緊急停止ボタン24は、動作状態データベース23の「入力IF可否情報」の緊急停止ボタンが「1」であるため、どの状態S92、すなわち、状態S8以外の全状態S1〜S7からも押すことが可能である。介護者18又は被介護者7により緊急停止ボタン24が押されると(ステップS221)、状態S8以外の全状態S1〜S7から状態S8に遷移するように動作状態管理部21で管理する(ステップS222)。ここで、状態S8とは、状態S8以外の全状態S1〜S7から状態S8に遷移したときのアーム機構4の状態(例えば、位置)をそのまま保持する保持(Hold)状態である。状態S8では、ロボット20が動作している場合は、その位置で停止する。状態S8は、動作状態データベース23の「入力IF可否情報」が(1,0,0,0,1)である。このため、電源ボタン6aと緊急停止ボタン24とについては、制御部12で入力を受付けるが(ステップS223)、その他のボタンについては、制御部12で入力を受付けない。なお、ステップS221及びステップS223において、電源ボタン6aがONになると、制御部12で終了化動作S−Cを行う。それらの入力可否情報を、動作状態管理部21から制御部12へ通知することで、制御部12では、入力IF6からの入力を受付けるかどうかの制御を行う。さらに、「状態ID」S8の動作状態データベース23の「提示情報」は(0,0,0,0,0)である。このため、動作状態管理部21から制御部12を介して提示部22へ「提示情報」を通知することで、図13の状態S8に示すように、全てのランプが消灯するよう制御部12を介して提示部22へ指令する。緊急停止ボタン24をオフすることで、状態S8から状態S2へ遷移するように動作状態管理部21で管理する(ステップS224)。ここで、状態S92とは、状態S8以外の全ての状態S1〜S7である。状態S2への移行(すなわち、遷移)は、上述したとおり、初期位置移動ボタン6eでアーム機構4が初期位置P0に移動することで、再度、起立又は着座の支援を行うことができる。
<電源ボタンOFF(状態S91(すなわち、状態S1以外の全状態)→状態S1、図14E参照)>
一例として、電源ボタン6aは、動作状態データベース23の「入力IF可否情報」の全ての状態S1〜S8で電源ボタンが「1」であるため、状態S91(すなわち、状態S1以外の全状態S2〜S8からも押すことが可能である。介護者18又は被介護者7により電源ボタン6aが押されてOFFになると(ステップS231)、電源が遮断され、一例として、図8A及び図14Eに示すようにアーム機構4が折り畳まれている状態S1に遷移するように動作状態管理部21で管理する(ステップS232)。状態S1は、動作状態データベース23の「入力IF可否情報」が(1,0,0,0,1)である。このため、電源ボタン6aと緊急停止ボタン24とについては、制御部12で入力を受付けるが、その他のボタンの入力は、制御部12で受付けない。ステップS231で、緊急停止ボタン24がONになると、制御部12で緊急停止動作S−Dを行う。それらの入力可否情報を、動作状態管理部21から制御部12へ通知することで、制御部12では、入力IF6からの入力を受付けるかどうかの制御を行う。さらに、「状態ID」S1の動作状態データベース23の「提示情報」は(0,0,0,0,0)である。このため、動作状態管理部21から制御部12を介して提示部22へ「提示情報」を通知することで、図5の入力IF6の全ての提示部22のランプを消灯するように、動作状態管理部21から制御部12を介して提示部22へ通知する。この状態S1において、再度、電源ボタン6aを押すことで、状態S2へ遷移するように動作状態管理部21で管理する。
≪第1実施形態の効果≫
第1実施形態にかかる起立又は着座動作支援システムによれば、アーム機構4が実行する駆動パターンの実行状態を基に、指示入力をアーム機構4に対して実行させるか否かを制御部12で決定する。つまり、アーム機構4が実行する駆動パターンの実行状態を基に、指示入力の内容を実行すると被介護者7の動作支援に不適切であると制御部12で判断される場合には、指示入力の内容が制御部12で実行されない。これにより、起立時又は着座時に、被介護者7が意図しない動作をアーム機構4が行うことがなく、被介護者7に不快感が生ずることを防止できる。また、起立又は着座時の操作に合わせてシステムの状態を管理し、さらに、状態に合わせて、入力IF6各々のボタンの状態を操作者(介護者18又は被介護者7)に示すことでも理解しやすい操作インターフェースを備えることが可能となる。
(第2実施形態)
第2実施形態では、入力IF6が受付ける指示入力を制御部12に対して無線送信する場合であり、制御部12は、提示部22の一部としての状態提示部22gに、動作状態管理部21より取得された動作状態を提示させるものである。
第2実施形態におけるロボットシステム1は、第1実施形態と同様に、ロボット20と、ロボット20の外部に動作情報データベース8及び動作状態データベース23とを備える。
ロボット20は、床面13上に置かれており、駆動機構の一例である本体機構2と、制御装置11と、指示入力装置の一例である入力IF6と、状態取得部の一例である動作状態管理部21と、制御部12とを備える。
本体機構2は、アーム機構4と、保持機構の一例である介護ベルト3と、歩行機構14とを備える。本体機構2としては、歩行機構14を備えない構成も含む。アーム機構4は、少なくとも牽引機構の一例としてのロボットアームを有する。
制御部12と入力IF6とが無線にて通信を行うことと、提示部22と動作情報データベース8と動作状態データベース23と動作状態管理部21と制御部12と以外は、第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。第1実施形態では、制御部12と入力IF6とが有線又は無線にて通信を行ってもよいのに対して、第2実施形態では、制御部12と入力IF6とが無線にて通信を行う場合の構成としている。
≪提示部22≫
提示部22は、第1実施形態と同様に、制御部12の制御により、指示入力の受付けが可能か否かを提示するものであり、具体的には、入力IF6及び緊急停止ボタン24の入力を受け付けるかどうかを表示する。加えて、提示部22は、アーム機構4の実行状態を提示する状態提示部22gを備える。状態提示部22gの一例として、図18Aに示すように、入力IF6の上面の上部に配置した液晶モニタとする。液晶モニタには、上がるボタン6b又は下がるボタン6cを押した際に、動作情報データベース23の動作状態の情報に応じて、アーム機構4の実行状態(例えば、動作状態)を提示する。また、別の例として、被介護者7の動作状態を示しても良い。詳細は後述する。
≪動作情報データベース8≫
タイマー16からの指令に基づいて制御部12が実行され、アーム機構4の位置情報(例えば、第1エンコーダ43及び第2エンコーダ44からのそれぞれの回転角度情報をアーム機構4の位置情報に変換した位置情報)が、タイマー16からの実行指令を利用してデータベース入出力部9及び制御部12を実行させて、ある一定時間毎(例えば、1msec毎)に生成される。これらの生成された位置情報が、時刻と共に、この第2実施形態では、動作情報としてデータベース入出力部9を介して動作情報データベース8に出力されて、動作情報として動作情報データベース8に記憶される。なお、第2実施形態では、動作情報は、入力IF6などにより、予め生成されて記憶される。
図15は、動作情報データベース8の動作情報の内容の一例を示す。
(1)「時刻」の欄は、第1実施形態と同様に、アーム機構4が動作している際の時刻に関する情報を示す。時刻についてはミリ秒(msec)単位系で示す。
(2)「位置」の欄は、第1実施形態と同様に、アーム機構4の第1及び第2エンコーダ43、44などで検出される角度情報を変換したアーム機構4の位置情報を示す。具体的には、図1Aに示すように、アーム機構4の一端(例えば、図1Aに示すように第1アーム4cの下端)を原点Oとし、ロボットシステム1Bの進行方向逆向きを正としたx軸と、上向きを正としたz軸との2軸の位置とし、原点からの相対座標として示す。位置についてはメートル(m)単位系で示す。
(3)「初期位置フラグ」の欄は、第1実施形態と同様に、図8Aに示すようにアーム機構4が収納のため折り畳まれている状態から、図8Bに示すように初期位置に移動する際の初期位置の座標を示すためのフラグを格納する。初期位置フラグは「0」又は「1」を格納し、「1」の場合はその時刻の位置を初期位置と設定し、「0」の場合は初期位置ではないことを示す。
(4)「進捗情報」の欄は、第1実施形態と同様に、ロボットシステム1の動作時の進捗に関する情報を制御部12により格納する。現在の(すなわち、制御動作を行うときの)ロボットシステム1の位置に合致する時刻には「1」を制御部12により格納し、それ以外の時刻は「0」を制御部12により格納する。初期位置移動が完了していない時点ではすべての時刻に「0」を制御部12により格納し、初期位置移動が完了した直後は初期位置フラグが「1」と格納されている時刻と同じ時刻の「進捗情報」を「1」として制御部12により格納する。
(5)「状態情報」の欄は、ロボットシステム1の動作時に提示部22の状態提示部22gに提示する情報を格納する。一例として、状態提示部22gの液晶モニタに表示する映像情報(例えば、映像ファイルの再生開始フレーム番号など)を格納する。
≪動作状態データベース23≫
入力IF6又は緊急停止ボタン24からの指令に基づいて、動作状態管理部21によりロボットシステム1の動作状態を決定して、データベース入出力部9を介して、動作状態データベース23に記憶する。
図16A及び図16Bは、動作状内容の一例を示す。
(1)「状態ID」の欄は、第1実施形態と同様に、アーム機構4の動作状態をID番号S1〜S8で示す。
(2)「入力IF可否情報」の欄は、第1実施形態と同様に、入力IF6及び緊急停止ボタン24のそれぞれについて、入力を受付けるか否かの情報を記録する。入力できる場合は「1」を記録し、入力できない場合は「0」を記録する。一例として、電源ボタン6a、初期位置移動ボタン6e、上がるボタン6b、下がるボタン6c、及び、緊急停止ボタン24のそれぞれの入力可否情報を(1,1,0,0,1)のように「,」区切りで記録する。
(3)「提示情報」の欄は、入力IF6及び緊急停止ボタン24のそれぞれのボタンの入力可否の状態を提示するための情報である。さらに、提示部22の状態提示部22gに提示する情報についても格納する。
提示情報の一例として、電源ボタン6a、初期位置移動ボタン6e、上がるボタン6b、下がるボタン6c、及び、緊急停止ボタン24のそれぞれの入力可否の情報と提示部22の状態提示部22gに表示する内容とについて、(1,1,0,0,1,ID)のように「,」区切りで記録する。電源ボタン6a、初期位置移動ボタン6e、上がるボタン6b、下がるボタン6c、及び、緊急停止ボタン24のそれぞれの入力可否について、提示する場合は「1」を記録し、提示しない場合は「0」を記録する。提示部22の状態提示部22gに提示する情報はID番号で示し、それぞれのID番号が示す具体的な提示情報は図16Bに示すように、それぞれのID番号に対応した情報(例えば、ID番号に対応した実行状態(例えば、動作状態)の画像又は映像情報)を格納する。
それぞれのボタンの入力可否の状態を提示するための情報について、提示する場合は「1」を記録し、提示しない場合は「0」を記録する。一例として、電源ボタン6a、初期位置移動ボタン6e、上がるボタン6b、下がるボタン6c、及び、緊急停止ボタン24のそれぞれの入力可否の提示状態を(1,1,0,0,1,ID)のように「,」区切りで記録する。提示状態が「1」のボタンは、図5の入力IF6の電源ボタン用ランプ22aか、上がるボタン用ランプ22bか、下がるボタン用ランプ22cか、初期位置移動ボタン用ランプ22eか、緊急停止ボタン用ランプかのいずれか該当するランプが点灯する。逆に、提示状態が「0」のボタンは、該当するランプを消灯する。提示部22の状態提示部22gに提示する情報としてID番号で示す提示情報は、一例として図16Bに示すように、ID番号「ID1」の提示情報が「0」の場合は、何も表示しない。ID番号「ID2」の提示情報が“電源ON”となっている場合などは、その文字列を状態提示部22gに表示する。また、ID番号「ID5」、「ID6」、及び、「ID7」のように「videofilename1」のように映像のファイル名を格納している場合は、その映像のファイル名の映像を表示する。
(4)「進捗情報」の欄は、第1実施形態と同様に、現在の(すなわち、制御動作を行うときの)状態の進捗に関する情報を格納する。現在の(すなわち、制御動作を行うときの)状態には「1」を記録し、それ以外には「0」を記録する。
≪動作状態管理部21、制御部12≫
制御部12は、動作状態管理部21で取得された動作状態を基に、入力IF6より無線通信にて受付けた指示入力をアーム機構4に対して実行させるか否かを決定し、アーム機構4を制御する。具体的には、制御部12は、入力IF6又はタイマー16などにより入力された指令又は動作状態管理部21で取得した動作状態の情報に基づいて、アーム機構4を制御する。また、制御部12は、動作状態管理部21及び提示部22などの動作を制御する。また、制御部12は、例えば、動作状態管理部21で取得された実行状態が起立動作の駆動パターンを実行中のときに入力IF6より着座の指示入力を受付けると、アーム機構4に対して着座動作の駆動パターンを実行させないように制御する。逆に、動作状態管理部21で取得された実行状態が着座動作の駆動パターンを実行中のときに入力IF6より起立の指示入力を受付けると、アーム機構4に対して起立動作の駆動パターンを実行させないように制御する。
動作状態管理部21は、第1実施形態と同様に、アーム機構4が実行する駆動パターンの実行状態(例えば、動作状態)を取得する。具体的には、動作状態管理部21は、入力IF6又は緊急停止ボタン24からの指令に基づいて、アーム機構4の動作状態(例えば、状態)を決定して、データベース入出力部9を介して、動作状態データベース23に記憶したり、制御部12に通知したりする。一例として、ロボットシステム1の状態遷移図を図12に示す。
動作状態管理部21及び制御部12による動作状態の決定及びロボットシステム1の制御について、第1実施形態と同様に、図7、図8A〜図8D、図9A〜図9E、図10A〜図10Cと図12、及び、図17を利用しながら説明する。
図7は、動作情報データベース8に記憶されたx軸とz軸との位置を、横軸をx軸の位置とし、縦軸をz軸の位置としてプロットしたグラフを示す。
<状態S1>
まず、図8Aに示すように被介護者7は、床面13上に配置されたベッドなどの腰掛部5に座る。アーム機構4が収納のため折り畳まれている状態のロボットシステム1を、介護者18が被介護者7の正面付近に移動させる。
この状態は、ロボット20の電源がOFFの状態であるため、図12の状態S1(電源断)であると動作状態管理部21で決定される。状態S1は、図16に示す動作状態データベース23の「状態ID」S1の「入力IF可否情報」が(1,0,0,0,1)である。このため、電源ボタン6aと緊急停止ボタン24とが入力を受け付ける状態であり、初期位置移動ボタン6eと上がるボタン6bと下がるボタン6cとが入力を受付けない状態である。これらの入力可否情報を、動作状態管理部21から制御部12へ通知することで、制御部12では入力IF6からの入力を受付けるかどうかの制御を行う。言い換えれば、入力IF6より受付けた指示入力をアーム機構4に対して実行させるか否かを決定し、アーム機構4を駆動制御する。具体的には、それぞれの入力可否情報が「1」の場合は、入力IF6のうちのそのボタンの入力を制御部12で受付ける。入力可否情報が「0」の場合は、入力IF6のうちのそのボタンの入力を制御部12で受付けない。制御部12で受付可能な指令が入力された場合は、入力IF6から入力された指令に基づき、動作状態管理部21により、それぞれ、予め決められた制御すべき状態へ遷移するように動作状態管理部21で管理する。受付け不可能なボタン入力については、制御部12では制御しない。
さらに、「状態ID」S1の動作状態データベース23の「提示情報」は、図16Aに示すように、(0,0,0,0,0,ID1)である。このため、図5の入力IF6の全ての提示部22のランプ22a,22e,22b,22cを消灯するように、動作状態管理部21から制御部12を介して提示部22へ通知する。提示部22では、動作状態管理部21から制御部12への通知を受けて、図13の状態S1に示すように、電源ボタン用ランプ22aと、初期位置移動ボタン用ランプ22eと、上がるボタン用ランプ22bと、下がるボタン用ランプ22cとを消灯する。ID番号「ID1」は、図16Bの動作状態データベース23より、提示情報は「0」を示すことから、状態提示部22gには何も表示しない。
<状態S1→状態S2>
次に、図8Bに示すように、介護者18若しくは被介護者7が、ロボット20の入力IF6の電源ボタン6aを押す。
動作状態管理部21は、入力IF6の電源ボタン6aの押下のタイミングで、制御部12を介して、電源ボタン6aが押されたことの通知を受け、動作状態管理部21で、次の状態に遷移するよう管理する。具体的には、図12の状態S1から、状態S2の待機(Wait)の状態に遷移するように動作状態管理部21で管理する。この遷移に伴って、制御部12では、動作状態データベース23の「状態ID」S2の「進捗情報」を「1」とし、その他の「状態ID」の「進捗情報」を「0」として、動作状態を、データベース入出力部9を介して動作状態データベース23に記憶する。さらに、「状態ID」S2の動作状態データベース23の「入力IF可否情報」が(1,1,0,0,1)である。このため、電源ボタン6aと初期位置移動ボタン6eと緊急停止ボタン24とが、制御部12で入力を受付ける状態であり、上がるボタン6bと下がるボタン6cとが、制御部12で入力を受付けない状態である。なお、入力を受付けない状態には、制御部12が入力IF6からの入力を受付けるが、当該受付けた入力を基にアーム機構4の動作を制御部12により制御しないことも含む。それらの入力可否情報を、動作状態管理部21から制御部12へ通知することで、制御部12では、入力IF6からの入力を受付けるかどうかの制御を行う。具体的には、電源ボタン6aと初期位置移動ボタン6eと緊急停止ボタン24とのいずれかが押された場合は、制御部12では入力を受付けて制御する。一方、上がるボタン6b又は下がるボタン6cを押した場合は、制御部12では入力を受付けず制御しない。さらに、「状態ID」S2の動作状態データベース23の「提示情報」は、図16Aに示すように、(1,1,0,0,1,ID2)である。このため、動作状態管理部21から制御部12を介して提示部22へ「提示情報」を通知することで、図13の状態S2に示すように、電源ボタン用ランプ22aと、初期位置移動ボタン用ランプ22eとが点灯し、上がるボタン用ランプ22bと下がるボタン用ランプ22cとを消灯する。これにより、どのボタンが、制御部12で入力を受付けるかどうかを、介護者18又は被介護者7は視覚的に確認することが可能となる。さらに、ID番号「ID2」の提示情報は、図16Bにより、“電源ON”となっていることから、図17の状態S2に示すように、状態提示部22gに“電源ON”と表示する。
<状態S3→状態S4又は状態S5>
次に、図8Bで、介護者18若しくは被介護者7がロボット20の入力IF6の初期位置移動ボタン6eにより、制御部12の制御の下にアーム機構4が駆動され、ロボットシステム1のアーム機構4を初期位置P0に移動させる。初期位置移動ボタン6eでの操作の一例として、介護者18又は被介護者7が初期位置移動ボタン6eを押したときのみアーム機構4が移動し、介護者18又は被介護者7が初期位置移動ボタン6eを離すとアーム機構4の移動を停止するよう動作し、アーム機構4が図7の初期位置P0の位置、すなわち、図8Aから図8Bの位置に移動する。図7の初期位置P0は、動作情報データベース8の初期位置フラグに「1」が記憶されている時点の位置である。介護者18又は被介護者7が初期位置移動ボタン6eを押した時点で、状態S2から状態S3に遷移するように動作状態管理部21で管理し、初期位置P0に向かってロボットシステム1のアーム機構4が移動し、介護者18又は被介護者7が初期位置移動ボタン6eを離すと状態S4に遷移するように動作状態管理部21で管理し、ロボットシステム1のアーム機構4が移動を停止する。ここで、状態S3とは、初期位置移動状態である。状態S4とは、初期位置一時停止状態である。制御部12は、アーム機構4が初期位置P0に移動するようにアーム機構4を駆動制御するため、第1モータ41と第2モータ42とをそれぞれ独立して駆動して制御する。さらに、介護者18又は被介護者7が初期位置移動ボタン6eを押すと、アーム機構4が移動を再開し、状態S4から状態S3へ遷移するように動作状態管理部21で管理し、初期位置P0へのアーム機構4の移動が完了すると、状態S3から状態S5に遷移するように動作状態管理部21で管理し、ロボットシステム1が一時的に停止する。アーム機構4の初期位置P0への移動が完了したか否かは、例えば、アーム機構4の位置情報(例えば、第1エンコーダ43及び第2エンコーダ44からのそれぞれの回転角度情報をアーム機構4の位置情報に変換した位置情報)に基づいて、制御部12で判断することができる。制御部12で移動完了と判断すれば、完了信号を制御部12から動作状態管理部21に入力すれば、動作状態管理部21で、状態S3から状態S5への遷移を管理することができる。ここで、状態S5とは、一時停止状態である。この遷移に伴って、制御部12により、動作状態データベース23のうち遷移した状態IDの「進捗情報」を「1」とし、その他の状態の「進捗情報」を「0」として、データベース入出力部9を介して動作状態データベース23に記憶する。動作状態データベース23において、状態S3と状態S4とは、共に、動作状態データベース23の「入力IF可否情報」が(1,1,0,0,1)である。このため、電源ボタン6aと初期位置移動ボタン6eと緊急停止ボタン24とが、制御部12で入力を受付ける状態であり、上がるボタン6bと下がるボタン6cとが、制御部12で入力を受付けない状態である。それらの入力可否情報を、動作状態管理部21から制御部12へ通知することで、制御部12では、入力IF6からの入力を受付けるかどうかの制御を行う。具体的には、介護者18又は被介護者7により電源ボタン6aと初期位置移動ボタン6eと緊急停止ボタン24とのいずれかが押された場合は、制御部12では入力を受付けて制御する。一方、介護者18又は被介護者7が上がるボタン6b又は下がるボタン6cを押した場合は、制御部12では入力を受付けず制御しない。さらに、「状態ID」S3の動作状態データベース23の「提示情報」は(1,1,0,0,1、ID3)である。このため、動作状態管理部21から制御部12を介して提示部22へ「提示情報」を通知することで、図13の状態S3及び状態S4に示すように、電源ボタン用ランプ22aと初期位置移動ボタン用ランプ22eとが点灯し、上がるボタン用ランプ22bと下がるボタン用ランプ22cとを消灯する。さらに、状態S3のID番号「ID3」の提示情報は、図16Bにより、“初期化中”となっていることから、図17の状態S3に示すように、状態提示部22gに“初期化中”と表示する。状態S4のID番号「ID4」の提示情報は、図16Bにより、“初期化一時停止”となっていることから、図17の状態S4に示すように、状態提示部22gに“初期化一時停止”と表示する。
また、「状態ID」S5の動作状態データベース23の「入力IF可否情報」が(1,0,1,1,1)である。このため、電源ボタン6aと上がるボタン6bと下がるボタン6cと緊急停止ボタン24とが、制御部12で入力を受付ける状態であり、初期位置移動ボタン6eが、制御部12で入力を受付けない状態である。具体的には、介護者18又は被介護者7により電源ボタン6aと上がるボタン6bと下がるボタン6cと緊急停止ボタン24とのいずれかが押された場合は、制御部12では入力を受付けて制御する。一方、介護者18又は被介護者7が初期位置移動ボタン6eを押した場合は、制御部12では入力を受付けず制御しない。さらに、「状態ID」S5の動作状態データベース23の「提示情報」は(1,0,1,1,1,ID5)である。このため、動作状態管理部21から制御部12を介して提示部22へ「提示情報」を通知することで、図13の状態S5に示すように、電源ボタン用ランプ22aと上がるボタン用ランプ22bと下がるボタン用ランプ22cとが点灯し、初期位置移動ボタン用ランプ22eを消灯する。これにより、どのボタンが、制御部12で入力を受付けるかどうかを、介護者18又は被介護者7は視覚的に確認することが可能となる。さらに、状態S4のID番号ID5の提示情報は、図16Bにより、映像ファイルを指し示すファイル名であるため、その映像ファイルを再生する。なお、この映像ファイルのどこを再生するかは、図15の動作情報データベース8の状態情報の欄に、再生を開始する再生開始フレームが格納されており、状態S5で停止している時刻tに該当する再生開始フレームの映像を再生する。
<状態S5→状態S6又は状態S7>
次に、図8Bに示すように、被介護者7が装着した介護ベルト3の連結部3cとアーム機構4の連結部4gとの高さが合わない場合は、アーム機構4の連結部4gの高さを調整する。図8Bの例では、アーム機構4の連結部4gを上方に移動させる必要があるため、介護者18又は被介護者7が入力IF6の上がるボタン6bを押すことで、連結部4gの高さの調整を行う。
高さの調整は、一例として、図6の動作情報データベース8(例えば、図7に連結部4gの軌道を図示)に従って決定され、例えば、「進捗情報」が「1」である時刻t1で、介護者18又は被介護者7が上がるボタン6bを押した際には、図7の連結部4gの軌道の上向き方向すなわち図6の時刻t2の方向(例えば、図6の表下方)へ向かって連結部4gが移動し、介護者18又は被介護者7が下がるボタン6cを押した際には、図7の連結部4gの軌道の下方向すなわち図6の時刻t0の方向(例えば、図6の表上方)へ向かって連結部4gが移動するように、制御部12でアーム機構4が駆動制御される。図8Bの例では、アーム機構4の連結部4gを上方に移動させる必要がある。このため、介護者18又は被介護者7が入力IF6の上がるボタン6bを押すことで、図7の連結部4gの軌道の上向きに沿って連結部4gが追従するようにアーム機構4を駆動制御するように、第1モータ41と第2モータ42とをそれぞれ独立して駆動して制御する。
高さの調整が完了した時点で、介護者18又は被介護者7が上がるボタン6cを離すと、その位置でアーム機構4が移動停止する。状態S5から、介護者18又は被介護者7が上がるボタン6bを押した際には、状態S6に遷移するように動作状態管理部21で管理する。また、状態S6から、介護者18又は被介護者7が上がるボタン6bを離すと、状態S5に遷移するように動作状態管理部21で管理する。ここで、状態S6とは、上がる状態である。状態S5から、介護者18又は被介護者7が下がるボタン6cを押した際には、状態S7に遷移するように動作状態管理部21で管理する。また、状態S7から、介護者18又は被介護者7が下がるボタン6cを離すと、状態S5に遷移するように動作状態管理部21で管理する。ここで、状態S7とは、下がる状態である。この遷移に伴って、制御部12により、動作状態データベース23のうち遷移した状態IDの「進捗情報」を「1」とし、その他の状態の「進捗情報」を「0」として、データベース入出力部9を介して動作状態データベース23に記憶する。さらに、動作状態管理部21の管理の下に状態S5から状態S6又は状態S7に遷移した際には、状態S5と同様に、動作状態データベース23の「入力IF可否情報」が(1,0,1,1,1)である。このため、電源ボタン6aと上がるボタン6bと下がるボタン6cと緊急停止ボタン24とが、制御部12で入力を受付ける状態であり、初期位置移動ボタン6eが、制御部12で入力を受付けない状態である。具体的には、介護者18又は被介護者7により電源ボタン6aと上がるボタン6bと下がるボタン6cと緊急停止ボタン24とのいずれかが押された場合は、制御部12では入力を受付けて制御する。一方、介護者18又は被介護者7が初期位置移動ボタン6eを押した場合は、制御部12では入力を受付けず制御しない。さらに、「状態ID」S6又は「状態ID」S7の動作状態データベース23の「提示情報」は(1,0,1,1,1,ID6)又は(1,0,1,1,1,ID7)である。このため、動作状態管理部21から制御部12を介して提示部22へ「提示情報」を通知することで、図13の状態S6又はS7に示すように、電源ボタン用ランプ22aと上がるボタン用ランプ22bと下がるボタン用ランプ22cとが点灯し、初期位置移動ボタン用ランプ22eを消灯する。これにより、どのボタンが、制御部12で入力を受付けるかどうかを、介護者18又は被介護者7は視覚的に確認することが可能となる。介護者18又は被介護者7が上がるボタン6b又は下がるボタン6cを離した段階で、制御部12は制御を停止し、制御部12において、動作情報データベース8の「進捗情報」の「1」を「0」に修正した後、停止した時刻の「進捗情報」を「1」に修正する。図8Bが調整前のロボットシステム1(例えば、図7の位置P0)を示し、図8Cが調整後のロボットシステム1(例えば、図7の位置P1)を示す。また、状態S6と状態S7とのID番号「ID6」の提示情報と「ID7」の提示情報とは、図16Bにより、映像ファイルを指し示すファイル名であるため、それらの映像ファイルをそれぞれ再生する。なお、これらの映像ファイルのどこを再生するかは、図15の動作情報データベース8の状態情報の欄に、再生を開始する再生開始フレームが格納されており、アーム機構4の動作と連動して再生する。なお、映像ファイルを指し示すファイル名による映像を変更することで、図18B〜図18Cに示すように、アーム機構4の動作を表示することもできるし、図19A〜図19Cに示すように、被介護者7の状態を示すことができる。また、図20A〜図20Cに示すように、被介護者7の状態とアーム機構4の動作との両方を表示するようにしてもよい。
以上の高さ調整により、図8Cに示すように、介護ベルト3の連結部3cとアーム機構4の連結部4gとの高さが調整可能となる。
次に、図8Dに示すように、介護者18又は被介護者7が、介護ベルト3の連結部3cとアーム機構4の連結部4gとを結合する。このとき、介護者18が入力IF6をアーム機構4側に取り付けて、以後の動作は被介護者7が自分で行うようにしてもよい。もちろん、入力IF6をアーム機構4側に取り付けることなく、介護者18が入力IF6を操作し続けても良い。
次に、図9Aに示すように、被介護者7は、腰掛部5に座った座位姿勢からの立ち上がり動作を開始する。介護者18又は被介護者7が入力IF6の上がるボタン6bを押すと、被介護者7と共にアーム機構4の立ち上がり動作が開始され、図7の連結部4gの軌道に沿って図9B〜図9Dに示すようにアーム機構4が立ち上がり動作を行う。
次に、被介護者7と共にアーム機構4が立ち上がり動作の完了位置に到達すると、介護者18又は被介護者7が上がるボタン6bを離すことで、アーム機構4はその位置で異動を停止する。制御部12では、動作情報データベース8の「進捗情報」の「1」を「0」に修正した後、停止した時刻の「進捗情報」を「1」に修正する。なお、起立時は、前述した高さ調整時と同様に、上がるボタン6bを使用し、状態S5から状態S6への遷移は高さ調整時と同様であるため、説明を省略する。
次に、ベッドなどの腰掛部5からの被介護者7の起立が完了し、図9Eの状態で車輪ブレーキ14c,14dを解除し、被介護者7が前方方向(例えば、図9Eの左方向)に力を加えることで、歩行機構14の車輪14a,14bが回転し、歩行器として被介護者7の歩行を支援することができる。
次に、トイレの便座などの腰掛部5への着座動作を支援する。
図10Aに示すように、被介護者7は、腰掛部5の手前に立った姿勢から、着座動作を開始する。介護者18又は被介護者7が入力IF6の下がるボタン6cを押すと、アーム機構4が着座動作を開始し、介護者18又は被介護者7が下がるボタン6cを離すと、アーム機構4がその位置で移動を停止する。着座時は、勢い良く着座し、被介護者7の臀部7eと腰掛部5とが衝突することで、臀部7eなどが骨折することを防ぐために、転倒しないような着座姿勢となるよう支援する。さらに、被介護者7の腰掛部5への座り位置を調整するために、入力IF6の下がるボタン6cを離した位置でアーム機構4が移動停止できるようにする。
具体的には、図10Aに示すように、介護者18又は被介護者7が入力IF6の下がるボタン6cを押下することで、動作情報データベース8の「進捗情報」が「1」の時点の位置から図6の表の上方向へ、順に、アーム機構4の移動動作を制御部12により制御する。
一例として、アーム機構4が図7の起立位置P2から下方向へ移動する動作情報を、動作情報データベース8から制御部12で読み出して、図7の連結部4gの軌道をたどるようにアーム機構4の動作を制御部12で制御する。図10Aから図10Bのように前方下方向に動作し、図10Cに示すように被介護者7の腰掛部5に対する着座が完了した時点で、介護者18又は被介護者7が入力IF6の下がるボタン6cを離す。起立時と同様に、制御部12により、停止した時点の「進捗情報」を「1」に修正する。
なお、入力IF6の上がるボタン6b及び下がるボタン6cは、どの位置でも押下したり離したりすることができる。例えばトイレの便座への着座時に、図10Aから被介護者7がアーム機構4と共に着座動作を開始し、図10Bの時点で、介護者18又は被介護者7が入力IF6の下がるボタン6cを離してアーム機構4の移動を停止する。被介護者7の臀部7eが便座から浮いている状態で、被介護者7が下着の脱衣などを行った後に、再度、介護者18又は被介護者7が下がるボタン6cを押下することで、アーム機構4が下降してトイレの便座などの腰掛部5に被介護者7が着座することができる。さらに、起立時に、一旦起立位置で起立を停止した後に、もう少し高さを調整したい場合は、介護者18又は被介護者7が上がるボタン6b又は下がるボタン6cを押下することで、高さの調整を行うことができる。
なお、着座時は、前述した高さ調整時と同様に、下がるボタン6c又は上がるボタン6bを使用し、状態S5から、状態S6又は状態S7へ遷移するように動作状態管理部21で管理する。遷移の方法については、前述した高さ調整と同様であるので、説明を省略する。
なお、介護者18又は被介護者7が入力IF6の初期位置移動ボタン6e又は上がるボタン6b又は下がるボタン6cを押下した直後、アーム機構4が急に動作を開始することを防ぐために、一定時間(例えば3秒間)、時刻tの値を制御部12で大きく修正することで(例えば2倍など)、ロボットシステム1の動作速度を減速するようにしても良い。
また、介護者18又は被介護者7が上がるボタン6bを押下している最中には、下がるボタン6cの入力を受付けないように制御するか、若しくはその場で停止するよう制御しても良い。同様に、介護者18又は被介護者7が下がるボタン6cを押下している最中には、上がるボタン6bの入力を受付けないように制御部12で制御するか、若しくはその場で停止するよう制御部12で制御しても良い。停止するよう制御部12で制御した場合に、介護者18又は被介護者7が上がるボタン6bと下がるボタン6cとのどちらかのボタンを離すことでアーム機構4が急に動作することを防ぐために、介護者18又は被介護者7が上がるボタン6bと下がるボタン6cとの両方のボタンを離した後に、上がるボタン6b又は下がるボタン6cの入力を受付けるよう制御部12で制御する。
<緊急停止ボタン(状態S92(すなわち、状態S8以外の全状態S1〜S7→状態S8)>
一例として、緊急停止ボタン24は、動作状態データベース23の「入力IF可否情報」の緊急停止ボタンが「1」であるため、どの状態S92、すなわち、状態S8以外の全状態S1〜S7からも押すことが可能である。介護者18又は被介護者7により緊急停止ボタン24が押されると、状態S8以外の全状態S1〜S7から状態S8に遷移するように動作状態管理部21で管理する。ここで、状態S8とは、保持(Hold)状態である。状態S8では、ロボット20が動作している場合は、その位置で停止する。状態S8は、動作状態データベース23の「入力IF可否情報」が(1,0,0,0,1)である。このため、電源ボタン6aと緊急停止ボタン24とについては、制御部12で入力を受付けるが、その他のボタンについては、制御部12で入力を受付けない。それらの入力可否情報を、動作状態管理部21から制御部12へ通知することで、制御部12では、入力IF6からの入力を受付けるかどうかの制御を行う。さらに、「状態ID」S8の動作状態データベース23の「提示情報」は(1,0,0,0,1,ID8)である。このため、動作状態管理部21から制御部12を介して提示部22へ「提示情報」を通知することで、図17の状態S8に示すように、全てのランプが消灯するよう制御部12を介して提示部22へ指令する。さらに、ID番号ID8の提示情報は、図16Bにより、“緊急停止”となっていることから、図17の状態S8に示すように、状態提示部22gに“緊急停止”と表示する。
緊急停止ボタン24をオフすることで、状態S8から状態S2へ遷移するように動作状態管理部21で管理する。ここで、状態S92とは、状態S8以外の全ての状態S1〜S7である。状態S2への遷移は、上述したとおり、初期位置移動ボタン6eでアーム機構4が初期位置P0に移動することで、再度、起立又は着座の支援を行うことができる。
<電源ボタンOFF(状態S91(すなわち、状態S1以外の全状態)→状態S1)>
一例として、電源ボタン6aは、動作状態データベース23の「入力IF可否情報」の全ての状態S1〜S8で電源ボタンが「1」であるため、状態S91(すなわち、状態S1以外の全状態S2〜S8からも押すことが可能である。介護者18又は被介護者7により電源ボタン6aが押されると、電源が遮断され、一例として、図8Aに示すようにアーム機構4が折り畳まれている状態S1に遷移するように動作状態管理部21で管理する。状態S1は、動作状態データベース23の「入力IF可否情報」が(1,0,0,0,1)である。このため、電源ボタン6aと緊急停止ボタン24とについては、制御部12で入力を受付けるが、その他のボタンの入力は、制御部12で受付けない。それらの入力可否情報を、動作状態管理部21から制御部12へ通知することで、制御部12では入力IF6からの入力を受付けるかどうかの制御を行う。さらに、「状態ID」S1の動作状態データベース23の「提示情報」は(0,0,0,0,0,ID1)である。このため、動作状態管理部21から制御部12を介して提示部22へ「提示情報」を通知することで、図5の入力IF6の全ての提示部22のランプを消灯するように、動作状態管理部21から制御部12を介して提示部22へ通知する。さらに、ID番号「ID1」は、図16Bより、提示情報は「0」を示すことから、状態提示部22gには何も表示しない。この状態S1において、再度、電源ボタン6aを押すことで、状態S2へ遷移するように動作状態管理部21で管理する。
≪第2実施形態の効果≫
第2実施形態にかかる起立又は着座動作支援システムによれば、第1実施形態の作用効果に加えて、以下のような作用効果を奏することができる。
ロボットシステムが利用される場面として、ロボット20により動作支援を受ける被介護者7から離れた位置にて、介護者18が入力IF6を用いてロボット20の動作を制御することがある。かかる場面では、入力IF6が受付けた指示入力はロボット20の内部に設けられた制御部12に対して無線送信されることになる。
ロボット20から離れた位置にて介護者18が入力IF6を用いてロボット20の動作を制御する場合は、介護者18が、アーム機構4が実行する駆動パターンがどのような実行状態であるかを確認することが困難な場合が多い。
第2実施形態によると、制御部12は、提示部22の一部としての状態提示部22gに、動作状態管理部21より取得された実行状態(例えば、動作状態)が提示される。よって、起立又は着座時の動作に合わせてロボットシステム1の状態を動作状態管理部21で管理し、さらに、状態に合わせて、入力IF6の状態提示部22gにロボット20の動作又は被介護者7の動作などの動作状態を表示するように構成している。この結果、リモコンを無線通信を行って遠隔操作を行う際にも、理解しやすい入力IF6を備えることが可能となる。これにより、介護者18がロボット20から離れた位置にてロボット20の動作を制御する場合であっても、介護者18はアーム機構4がどのような実行状態であるかを簡単に確認することができる。なお、この状態提示部22gで提示される実行状態(例えば、動作状態)は、予め記録された画像又は映像であり、リアルタイムの画像又は映像でなくてもよい。リアルタイムの画像又は映像については、以下の第3実施形態で説明する。
(第3実施形態)
第3実施形態においても、入力IF6が受付ける指示入力を制御部12に対して無線送信するとともに、制御部12は、動作状態管理部21より取得された実行状態に基づく被介護者7の動作状態を状態提示部22gに提示させるように構成している。第3実施形態では、さらに、入力IF6は、図21に示すように、第1の入力指示装置の一例である第1の入力IF6Aと、第2の入力指示装置の一例である第2の入力IF6Bとより構成されており、第1の入力IF6Aは、第1の入力IF6Aによる第1の指示入力を、第2の入力IF6Bよる第2の指示入力より優先的にアーム機構4に実行させる第3の指示入力を受付け、制御部12は、第1の入力IF6Aより第3の指示入力を受付けたとき、第2の入力IF6Bより第2の指示入力が入力されても、第2の指示入力によりアーム機構4を実行させないように制御するものである。
第3実施形態におけるロボットシステム1は、図22に示すように、第1実施形態と同様に、ロボット20と、ロボット20の外部に動作情報データベース8及び動作状態データベース23とを備える。
ロボット20は、床面13上に置かれており、駆動機構の一例である本体機構2と、制御装置11と、指示入力装置の一例である入力IF6のうちの被介護者7が操作する第1の入力IF6Aと、介護者18が操作する第2の入力IF6Bと、状態取得部の一例である動作状態管理部21と、制御部12とを備える。
本体機構2は、アーム機構4と、保持機構の一例である介護ベルト3と、歩行機構14とを備える。本体機構2としては、歩行機構14を備えない構成も含む。アーム機構4は、少なくとも牽引機構の一例としてのロボットアームを有する。
制御部12と入力IF6とが無線にて通信を行うことと、提示部22と動作情報データベース8と動作状態データベース23と動作状態管理部21と制御部12と以外は第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。第1実施形態では、制御部12と入力IF6とが有線又は無線にて通信を行ってもよいのに対して、第3実施形態では、制御部12と入力IF6A及び入力IF6Bとが無線にて通信を行う場合の構成としている。
≪入力IF6A、入力IF6B、緊急停止ボタン24≫
図22に示すように、第4アーム4fの前部には、ボタンなどが配置された操作盤などの入力インターフェース(例えば、第1の入力IF6A)が下向きに突出して設けられる。第1の入力IF6Aは被介護者用の入力IFで、このように第1の入力IF6Aを配置すれば、座位姿勢での被介護者7に対して、アーム機構4の側面から、第1の入力IF6Aが操作可能に配置されることになる。第1の入力IF6Aは、起立動作の駆動パターンを実行させる起立指示入力(例えば、第1の指示入力)又は着座動作の駆動パターンを実行させる着座指示入力(例えば、第2の指示入力)を受付け可能とする。具体的には、第1の入力IF6Aの一例を図23Aに示す。ロボットシステム1の電源のON又はOFFボタン6Aa(例えば、ボタンを押し込むとON、ボタンを戻すとOFF)と、立ち上がり時に使用する上がるボタン6Abと、着座時に使用する下がるボタン6Acと、アーム機構4を初期位置に移動する初期位置移動ボタン6Aeとなどを配置し、入力することができる。
また、主に被介護者7が使用する緊急停止ボタン24aは、緊急停止入力装置の一例であり、図22に示すように、アーム機構4の第4アーム4f(の例えば前端)に備えられており、ロボットシステム1の動作を停止させたい場合にいつでも押すことができる。緊急停止ボタン24aは、制御部12の制御により、アーム機構4の動作を停止させかつ停止した状態を保持する指示入力受付けるものである。具体的には、緊急停止ボタン24aは、一例として、図23Aに示すように、緊急停止ボタン24aを押すと緊急停止状態となり、緊急停止ボタン24aは押された状態のままで固定される。この固定された状態で緊急停止ボタン24a自体を回すと、緊急停止ボタン24aが押された状態から押されていない状態になり、緊急停止の状態が解除される。緊急停止ボタン24aによる指示入力が解除されたとき、制御部12の制御により、アーム機構4を介護ベルト3の連結部3cと連結する初期位置まで移動させた後、入力IF6での指示入力を受付け可能としている。なお、緊急停止ボタン24aは、アーム機構4に備えられているとして説明したが、第1の入力IF6Aに備えられていてもよく、アーム機構4と第1の入力IF6Aとのそれぞれに備えられていてもよい。
さらに、図22及び図23Bに示すように、ボタンなどが配置された操作盤などの介護者用の入力インターフェース(例えば、第2の入力IF)6Bは、介護者18が手で持って操作することができる。介護者用入力IF6Bは、ロボットシステム1の電源のON又はOFFボタン6Ba(例えば、ボタンを押し込むとON、ボタンを戻すとOFF)と、立ち上がり時に使用する上がるボタン6Bbと、着座時に使用する下がるボタン6Bcと、アーム機構4を初期位置に移動する初期位置移動ボタン6Beと、緊急停止ボタン22bとなどを配置し、入力することができる。入力IF6Bは、介護者18が手に持つようにしたが、アーム機構4のいずれかに取り付ける構成としても良い。
≪提示部22≫
提示部22は、制御部12の制御により、指示入力の受付けが可能か否かを提示するものであり、第1の入力IF6Aに備えられた第1の提示部22Aと、第2の入力IF6Bに備えられた第2の提示部22Bとで構成されている。提示部22は、具体的には、第1の入力IF6Aと、第2の入力IF6Bと、緊急停止ボタン24aと、緊急停止ボタン24bとの入力をそれぞれ受け付けるかどうかを表示する。一例として、図23Aの第1の入力IF6A及び図23Bの第2の入力IFBの画面に、電源ボタン用ランプ22Aa及び22Baと、上がるボタン用ランプ22Ab及び22Bbと、下がるボタン用ランプ22Ac及び22Bcと、初期位置移動ボタン用ランプ22Ae及び22Beとをそれぞれ配置する。さらに、図22の緊急停止ボタン用ランプ22Afは、アーム機構4の前端の緊急停止ボタン24aに隣接して設けられている。また、第2の入力IF6Bには、緊急停止ボタン24bに隣接して、緊急停止ボタン用ランプ22Bfが設けられている。第1の入力IF6A及第2の入力IF6Bと、緊急停止ボタン24aと、緊急停止ボタン24bとのそれぞれの入力を受け付ける場合は該当するランプを点灯し、入力を受付けない場合は該当するランプの点灯を消す。
≪動作状態管理部21、制御部12≫
制御部12は、動作状態管理部21で取得された動作状態を基に、第1の入力IF6A又は第2の入力IF6Bより受付けた指示入力をアーム機構4に対して実行させるか否かを決定し、アーム機構4を制御する。具体的には、制御部12は、第1の入力IF6A又は第2の入力IF6B又はタイマー16などにより入力された指令又は動作状態管理部21で取得した動作状態の情報に基づいて、アーム機構4を制御する。また、制御部12は、動作状態管理部21及び提示部22などの動作を制御する。また、制御部12は、例えば、動作状態管理部21で取得された実行状態が起立動作の駆動パターンを実行中のときに第1の入力IF6A又は第2の入力IF6Bより着座の指示入力を受付けると、アーム機構4に対して着座動作の駆動パターンを実行させないように制御する。逆に、動作状態管理部21で取得された実行状態が着座動作の駆動パターンを実行中のときに第1の入力IF6A又は第2の入力IF6Bより起立の指示入力を受付けると、アーム機構4に対して起立動作の駆動パターンを実行させないように制御する。
動作状態管理部21は、先の実施形態と同様にアーム機構4が実行する駆動パターンの実行状態(例えば、動作状態)を取得する。具体的には、動作状態管理部21は、2つの入力IF6A及び入力IF6Bと、緊急停止ボタン24aと、緊急停止ボタン24bとの入力の指令に基づいて、アーム機構4の動作状態(例えば、状態)を決定して、データベース入出力部9を介して、動作状態データベース23に記憶したり、制御部12に通知したりする。
介護者用及び被介護者用の第1の入力IF6A及び第2の入力IF6Bのボタンの制御部12による入力受付方法としては、以下の(1)〜(3)の3形態の入力受付方法がある。
(1)介護者用又は被介護者用入力インターフェースにおいて、押したボタンが優先的に入力受付可能となる。言い換えると、この(1)の場合は、2つの入力IFのうちの一方の入力IFは、その一方の入力IFによる第1の指示入力を、他方の入力IFよる第2の指示入力より優先的にアーム機構4に実行させる第3の指示入力を受付ける場合である。この場合には、制御部12は、一方の入力IFより第3の指示入力を受付けたとき、他方の入力IFより第2の指示入力が入力されても、第2の指示入力によりアーム機構4を実行させないように制御することを意味している。
(2)介護者用の第2の入力IF6Bが優先的に入力受付可能となる。言い換えると、この(2)の場合は、常に、介護者用の第2の入力IF6Bは、その介護者用の第2の入力IF6Bによる第1の指示入力を、被介護者用の第2の入力IF6Aよる第2の指示入力より優先的にアーム機構4に実行させる第3の指示入力を受付ける場合である。
(3)被介護者用の第1の入力IF6A及び介護者用の第2の入力IF6Bが両方入力されることで入力受付可能となる。
以下、それぞれの形態(1)〜(3)について、さらに詳しく説明する。
((1)押したボタンが優先的に入力受付可能となる場合)
電源ボタン6Aa及び6Baと、緊急停止ボタン24a及び24bとは、それぞれのボタンを押した時点で、制御部12が入力を受付ける。
例えば、状態S1において、第1の入力IF6Aの電源ボタン6Aaが押された時点で、制御部12が入力を受け付けて、第1実施形態と同様に、状態S1から状態S2に遷移するように動作状態管理部21で管理する。その際に、制御部12により、第1の入力IF6Aの提示部22A及び第2の入力IF6Bの提示部22Bは、図13の状態S2で示したように電源ボタン用ランプ22aと初期位置移動ボタン用ランプ22eとを点灯する。また、状態S1において、第2の入力IF6Bの電源ボタン6Baが押された時点で、制御部12が入力を受け付けて、第1実施形態と同様に、状態S1から状態S2に遷移するように動作状態管理部21で管理する。その際に、制御部12により、第1の入力IF6Aの提示部22A及び第2の入力IF6Bの提示部22Bは、図13の状態S2で示したように電源ボタン用ランプ22aと初期位置移動ボタン用ランプ22eとをそれぞれ点灯する。なお、第1の入力IF6Aで、ある機能のボタンが押されて状態が遷移したのち、第2の入力IF6Bで同じ機能のボタンが押された場合には、制御部12により、状態は遷移しない。また、緊急停止ボタン24aが押された場合は状態S8に遷移するが、その状態では、制御部12により、緊急停止ボタン24aを再度ON入力できない状態となっている。
別の例として、いずれかの状態S1〜S8で、第1の入力IF6Aの緊急停止ボタン24aが押された時点で、制御部12が入力を受け付けて、第1実施形態と同様に、いずれかの状態S1〜S8から状態S8に遷移するように動作状態管理部21で管理する。それらの際に、第1の入力IF6Aの提示部22A及び第2の入力IF6Bの提示部22Bは、それぞれ、図13の状態S8で示したように全ランプを消灯する。
また、いずれかの状態S1〜S8で、第2の入力IF6Bの緊急停止ボタン24bが押された時点で、制御部12が入力を受け付けて、第1実施形態と同様に、状態S8に遷移するように動作状態管理部21で管理する。それらの際に、第1の入力IF6Aの提示部22A及び第2の入力IF6Bの提示部22Bは、それぞれ、図13の状態S8で示したように全ランプを消灯する。
((2)介護者用の第2の入力IF6Bが優先的に入力受付可能となる場合、図24A参照)
この場合の動作のフローチャートを図24Aに示す。図25に、第1の入力IF6Aの押下時(すなわち、優先入力開始動作)の状態遷移図を示す。
まず、ステップS201で、介護者用の第2の入力IF6Bの初期位置移動ボタン6Beが押されているか否か制御部12で判断する。ステップS201では、介護者用の第2の入力IF6Bの初期位置移動ボタン6Beが押されるまで、所定時間待機している。なお、この所定時間の間、介護者用の第2の入力IF6Bの電源ボタン6BaがOFFになると、制御部12で終了化動作S−Cを行う。また、この所定時間の間、介護者用の第2の入力IF6Bの緊急停止ボタン24bがONになると、制御部12で緊急停止動作S−Dを行う。すなわち、被介護者用の第2の入力IF6Aは、アーム機構4が実行する駆動パターンを停止させる第4の指示入力を受付け可能とし、制御部12は、被介護者用の第2の入力IF6Aより第4の指示入力を受付けた場合、介護者用の第2の入力IF6Bより他の指示入力を受付けても、他の指示入力によりアーム機構4を実行させないように制御することを意味している。
このように構成することにより、優先的に実行させない方の被介護者用の第2の入力IF6Aからアーム機構4が実行する駆動パターンを停止させる指示入力を受付けた場合、たとえ優先的に実行させる介護者用の第2の入力IF6Bから指示入力を受付けたとしてもアーム機構4に実行させることはない。これにより、ロボット20が強引に被介護者7の動作支援することを防止することができる。
ステップS201で、介護者用の第2の入力IF6Bの初期位置移動ボタン6Beが押されていると制御部12で判断すると、ステップS202で、介護者用の第2の入力IF6Bの上がるボタン6Bb又は下がるボタン6Bcが押されているか否か制御部12で判断する。介護者用の第2の入力IF6Bの上がるボタン6Bb又は下がるボタン6Bcが押されるまで、ステップS201で待機する。
ステップS201で、介護者用の第2の入力IF6Bの下がるボタン6Bcが押されると制御部12で判断すると、ステップS202で、下がる状態S7に遷移するように動作状態管理部21で管理する。その後、ステップS204に進む。
ステップS201で、介護者用の第2の入力IF6Bの上がるボタン6Bbが押されると制御部12で判断すると、ステップS203で、上がる状態S6に遷移するように動作状態管理部21で管理する。その後、ステップS204に進む。
ステップS204では、介護者用の第2の入力IF6Bのいずれかのボタンが押されているか否か、制御部12で判断する。介護者用の第2の入力IF6Bのいずれかのボタンが押されていないと制御部12で判断するときは、ステップS201に戻る。
介護者用の第2の入力IF6Bのいずれかのボタンが押されていると制御部12で判断するときは、ステップS205で、状態S9(すなわち、中断状態)に遷移するように動作状態管理部21で管理する。ステップS205で、状態S9に遷移すると、この一連の動作を終了する。
すなわち、被介護者用の第1の入力IF6Aからの入力がキャンセルするように制御部12で制御されて、介護者用の第2の入力IF6Bからの入力が優先的に受付られるように制御部12で制御する。介護者用の第2の入力IF6Bからの入力指令がある場合に、被介護者用の第1の入力IF6Aをオフして再度オンしても、状態S9は他の状態に遷移せず、状態S9のままであるように制御部12で制御する。その後、ステップS206に進む。
次に、ステップS206では、介護者用の第2の入力IF6Bからの入力をオフして且つ被介護者用の第1の入力IF6Aからの入力をオフすると、制御部12の制御の下に、状態S9から、状態S5又は状態S3に遷移するように動作状態管理部21で管理して優先入力動作を終了し、再度、制御部12で被介護者用の第1のIF6Aの入力が可能となる。
一例として、状態S5の状態から、被介護者用の第1のIF6Aの上がるボタン6Abを押下してアーム機構4が上方向に移動している最中に(例えば、状態S6に遷移している最中に)、介護者18が介護者用の第2の入力IF6Bの上がるボタン6Bbを押下すると、被介護者用の第1の入力IF6Aの状態S6は状態S9に遷移するように動作状態管理部21で管理し、被介護者用の第1の入力IF6Aのボタン6AbのON/OFFの入力は、制御部12で受付けない。介護者18が介護者用の第2の入力IF6Bの上がるボタン6Bbをオフして且つ被介護者用の第1の入力IF6Aのボタン6Abをオフすることで、状態S9から状態S5に遷移するように動作状態管理部21で管理する。その際の被介護者用の第1の入力IF6Aの動作状態データベース23を図26に示す。状態S1〜状態S8については、第1実施形態と同様である。状態S9の状態では、入力IF可否情報が(1,0,0,0,1)である。このため、被介護者用の第1の入力IF6Aの電源ボタン6Aaと緊急停止ボタン24aとのみ入力することができる。さらに、提示情報は(1,0,0,0,1)である。このため、被介護者用の第1の入力IF6Aの電源ボタン用ランプ22Aa及び緊急停止ボタン用ランプ22Afは点灯し、上がるボタン用ランプ22Abと、下がるボタン用ランプ22Acと、初期位置移動ボタン用ランプ22Aeとの点灯を消す。
以上により、被介護者7が不用意にアーム機構4を操作した場合には、介護者18が被介護者7の操作より優先して操作することができる。
((3)被介護者用の第1の入力IF6A及び介護者用の第2の入力IF6Bが両方入力されることで入力受付可能となる場合、図24B参照)
この場合の動作のフローチャートを図24Bに示す。
まず、ステップS301で、被介護者用の第1の入力IF6Aの緊急停止ボタン24a若しくは介護者用の第2の入力IF6Bの緊急停止ボタン24bのどちらかで入力があるか否かを制御部12が判断する。ステップS301では、被介護者用の第1の入力IF6Aの緊急停止ボタン24a若しくは介護者用の第2の入力IF6Bの緊急停止ボタン24bのどちらかで入力があるまで、所定時間待機している。なお、この所定時間の間、電源ボタンがOFFになると、制御部12で終了化動作S−Cを行う。
被介護者用の第1の入力IF6Aの緊急停止ボタン24a若しくは介護者用の第2の入力IF6Bの緊急停止ボタン24bのどちらかで入力があると(ステップS301でYes)、状態S8に遷移するように動作状態管理部21で管理する(ステップS302)。その後、ステップS303に進む。
状態S8に遷移したのち、ステップS303で、所定時間の間に、被介護者用の第1の入力IF6Aの上がるボタン6Abと下がるボタン6Acと初期位置移動ボタン6Aeと、又は、介護者用の第2の入力IF6Bの上がるボタン6Bbと下がるボタン6Bcと初期位置移動ボタン6Beとのいずれかで入力があるか否かを制御部12が判断する。なお、この所定時間の間、電源ボタンがOFFになると、制御部12で終了化動作S−Cを行う。
所定時間の間に、いずれかのボタンで入力があるとステップS303で判断するときは、ステップS304で、全ての緊急停止ボタン、すなわち、緊急停止ボタン24a及び緊急停止ボタン24bがOFFか否かを制御部12が判断する。
ステップS304で、図13に示すように、緊急停止ボタン24a及び緊急停止ボタン24bの両方のボタンがOFFとなって緊急停止を解除すれば、状態S2に遷移して、緊急停止動作を終了する(ステップS305)。すなわち、ステップS304及びステップS305で、緊急停止ボタン24aと緊急停止ボタン24bとの両方のボタンをOFFにすれば、緊急停止の状態S8を解除して状態S2に遷移できるように動作状態管理部21で管理する。
これらの一連の動作により、介護者18及び被介護者7の両方の安全確認ができた後に、緊急停止を解除することが可能となり、より安全にロボットシステム1を動作させることが可能となる。
≪第3実施形態の効果≫
第3実施形態にかかる起立又は着座動作支援システムによれば、介護者用入力インターフェースと被介護者用インターフェースの2つの入力IF6A,6Bを使用する際に、起立又は着座時の操作に合わせてシステム1の状態を管理し、さらに、状態に合わせて、操作インターフェース6A,6Bの提示部22A,22Bにロボット20の動作又は被介護者7の動作を表示することで、安全に操作を行うことが可能な操作インターフェースを備えることが可能となる。
≪第1、第2及び第3実施形態の変形例≫
被介護者7が起立動作支援を受けるとき、アーム機構4の姿勢によっては、アーム機構4からの起立動作支援を受けても、被介護者7が円滑に立ち上りにくいときがある。
まず、図29の(a)〜(c)に破線の横線で示すように、アーム機構4の連結部4gとそれに連結された介護ベルト3の連結部3cの高さは全て同じであるが、アーム機構4の姿勢が異なっている。図29の(d)〜(f)は、それぞれ、図29の(a)〜(c)のときの、アーム機構4の被介護者側の先端である第4アーム4fの軸方向と直交する面70の状態を、面70付近を拡大して示している。面70の傾斜角度θは、第4アーム4fと直交して連結された第3アーム4eと鉛直方向とのなす角度θとが等しいので、この第3アーム4eの傾斜角度をで測定して、面70の傾斜角度θを検出することも可能である。
例えば、図29の(a)及び(d)に示すようにアーム機構4の第4アーム4fの軸方向と直交する面70が鉛直方向沿いの場合、又は、図29の(b)及び(e)に示すように、第4アーム4fの軸方向と直交する面70が、前方に傾斜している前傾状態の場合には、被介護者7がアーム機構4からの起立動作支援を受けると、図3A〜図3Cで先に説明したように、アーム機構4側の連結部4gの面70が被介護者7の上半身が前方に傾くようになり、被介護者7は前屈みになりながら、円滑に立ち上ることができる。
ところが、図29の(c)及び(f)に示すように、第4アーム4fの軸方向と直交する面70が、後方に傾斜している後傾状態の場合には、被介護者7がアーム機構4からの起立動作支援を受けると、被介護者7はその上半身が後方に傾くようになり、被介護者7は後ろ向きに反り返った状態で上方に吊り下げられるような状態となる。このように、被介護者7の上半身が後方に傾く場合には、あまり前傾せずにのけ反った状態での起立となるため、健常者の起立方法と異なり、非常に立ちにくいことになる。
そこで、例えば、先に述べた初期位置、又は初期位置に位置したのちでかつ高さ調整したのちの高さ調整後の位置で、被介護者7が起立動作支援を受けるときは、図29の(a)及び(d)及び図29の(b)及び(e)に示すように、アーム機構4の連結側の先端の面70が、鉛直方向沿いの状態か又は前傾状態となっていることを検出し、このような状態が検出されたときのみ、アーム機構4からの起立動作支援が有効となるようにしてもよい。例えば、力センサなどの、面70の傾きを検出して入力IF6から検出情報が入力される検出器を連結部4gに備えて、前記状態を検出したときのみ、制御部12でアーム機構4からの起立動作支援が有効となるように動作制御してもよい。
傾斜角度θは、図29の(e)及び(f)において、時計回りを正とした場合、一例として0度〜−30度の範囲内が適正な鉛直状態又は前傾状態と定義する。この定義では、後傾状態のときの角度θは、例えばθ>0となる。よって、センサで検出した角度θが、0度〜−30度の範囲内ならば、面70が適正な鉛直状態又は前傾状態(前傾状態等)であると判定することができて、制御部12でアーム機構4からの起立動作支援が有効となるように動作制御することができる。センサで検出した角度θが、これ以外ならば、制御部12でアーム機構4からの起立動作支援をせず停止するように動作制御することができる。
センサで角度θを検出するときは、例えば、初期位置又は高さ調整後の位置に位置したのちの所定の時間(例えば4秒程度の数秒間)だけ、角度θの検出を行い、その期間内に検出した角度θに基づき、面70の状態の判定を行うようにしてもよい。
また、入力IF6を介して制御部12に入力可能でかつスイッチからの検出情報又はカメラでの撮像情報に基いて、連結操作中であるか否かを制御部12で判定できる場合には、連結操作が終了次第、角度θの検出を行うようにしてもよい。
また、角度θの検出の代わりに、前記した力センサである力検出部17を利用して、進行方向前向きの力を検出し、進行方向前向きの力が閾値未満ならば、進行方向前向きの力が所定値以上であり、前傾状態であるとして、起立動作支援を続けるように制御部12で動作制御するようにしてもよい。これについて、図30を基に説明する。
すなわち、図30は、起立動作S−Bにおいて、前記した前傾状態等の判定動作を行ったのち、起立動作を行っている。
この起立動作時には、一例として、力検出部17での力検出を利用して行うことができるので、最初に、力検出部17を説明したのち、起立動作を説明する。
アーム機構4に、力センサである力検出部17(図1A参照)を備えて、被介護者7がアーム機構4に加える力を力検出部17により検出する。力検出部17は、被介護者7が、入力IF6からロボットシステム1の動作開始情報を入力することで(例えば上がるボタン6b又は下がるボタン6cを押下するなど)、ロボットシステム1の制御装置11の制御動作を開始させたのち、検出を開始する。力検出部17により、被介護者7がアーム機構4に加える力を検出し、力検出部17で検出した力とアーム機構4の位置と動作情報データベース8に記憶された動作情報とに基づいて、制御部12によりアーム機構4の動作を制御する。
具体的には、図1Aに示すように、力検出部17は、アーム機構4の第3アーム4eの上端と第4アーム4fの前端との連結部分付近に備えられる。アーム機構4に外部(例えば、被介護者7)から加えられた力情報を力検出部17で検出する。力検出部17で検出した情報は、データベース入出力部9を介して、時刻とともに動作情報データベース8に記憶される。一例として、力検出部17は、ロボットシステム1の上下方向の力と前後方向の力とが計測可能な2軸の力センサ、又は、手前方向の回転も含めた3軸力センサなどで構成される。
次に、起立動作S−Bを説明する。図30のステップS105〜ステップS109において、ステップS105の前に、ステップS201の力検出(前後方向)と、ステップS202の前方向の力が閾値未満か否かを判定する動作を行っている。
まず、ステップS201では、力検出部17で、前後方向の力検出を行う。このとき、前方向を負の符号、後方向を正の符号とする。
次いで、ステップS202で、力検出部17で検出された力が、閾値(例として、−10N)未満ならば、進行方向前向きの力が所定値以上であり、前傾状態であるとして、ステップS105以降の起立動作支援を続けるように制御部12で動作制御する。もし、力検出部17で検出された力が、閾値未満でないときは、ステップS201に戻る。このとき、提示部22の一部としての状態提示部22gに、動作状態管理部21で前傾姿勢ではないので、前傾姿勢を取るように促す情報を表示するようにしてもよい。例えば、前傾姿勢の画像を表示する、又は、「前傾してください」などの文字情報を表示するなどが例示できる。なお、所定時間経過しても、ステップS201に戻る動作が続くときは、一連の動作を停止する。
次いで、ステップS105で、介護者18若しくは被介護者7が、入力IF6の上がるボタン6bを押下することで、ロボットシステム1のアーム機構4が起立動作の支援を開始する。この例では、被介護者7又は介護者18が上がりボタン6bを押した状態でのみ動作し、被介護者7又は介護者18が上がるボタン6bを離すと、アーム機構4が動作を停止する。一例として、図3Aの被介護者7の座位姿勢から図3Bの被介護者7の臀部7eを腰掛部5から離床させる時点までは、x軸とz軸とは共に、動作情報データベース8の位置で制御され、図3Bから図3Cに示すように上方に立ち上がる際に、ステップS106にて力検出部17で検出した力の情報とアーム機構4の位置情報とに基づいて生成した動作情報を、データベース入出力部9を介して動作情報データベース8に記憶する(ステップS107)。
次いで、ステップS108で、制御部12はデータベース入出力部9から動作情報を取得し、制御部12は、アーム機構4がデータベース入出力部9から取得した動作情報に追従するようにアーム機構4を駆動するため、第1モータ41と第2モータ42とをそれぞれ独立して駆動して制御する。
次いで、ステップS109で、起立位置で介護者18又は被介護者7が入力IF6の上がるボタン6bを離すことで、アーム機構4の起立動作が終了する。
これで起立動作S−Bを終了する。
また、角度θの検出又は力検出部17での検出により前傾状態等でなかったとき、前傾状態等でないとの出力(表示又は音声)、又は、前傾状態とするように被介護者7に促す出力(表示又は音声)を行ったり、警告又は警報を発したりするようにしてもよい。
従って、この変形例におけるロボットシステムは、前記牽引機構による牽引動作開始前に、前記保持機構を介して前記牽引機構に付加される前記牽引機構の進行方向前向きの力を測定する牽引動作開始判定用力センサをさらに備え、牽引動作開始判定用力センサで検検出した力が閾値を越える場合にのみ、前記牽引機構による牽引動作を開始するように構成するものである。牽引動作開始判定用力センサは、前記したように、力検出部17で兼用してもよいし、力検出部17とは別に、牽引機構側(例えば連結部4gなど)に新たに設けるようにしてもよい。
このように構成することにより、被介護者7に、より安全にかつ円滑に起立動作支援を行なうことができる。
なお、第1実施形態において、本体機構2としては、ロボットシステム1にアーム機構4を有する歩行機構14を備える構成としているが、アーム機構4を、ベッドサイド、トイレの便座、又は、車椅子などの腰掛部5側に備える構成として、歩行機構14を備えない本体機構2の構成としても良い。
また、牽引機構は、例えばアーム機構4として説明しているが、これに限定されない。牽引機構は、被介護者7の起立動作を補助するため、介護ベルト3に対しての外力を付加するものであれば良い。
また、第1実施形態において、起立又は着座を支援する前に、初期位置への移動をするようにしているが、電源をOFFした際に、折り畳まれた状態ではなく、常に初期位置で停止した状態で電源をOFFするようにすることで、初期位置への移動を省略しても良い。
各実施形態において、マイク25と、スピーカー26と、カメラ27とをさらに備えるようにしてもよい。
例えば、図27Aに示すように、ロボットシステム1のアーム機構4の第4アーム4fにマイク25f及びスピーカー26fを備え、さらに、矩形台14eに支柱14gを備え、支柱14gの上端にカメラなどの撮像装置27を備える構成にしても良い。なお、撮像装置27は、前記したようにロボットシステム1に搭載しても良いし、図27Bに示すように、ロボットシステム1が稼働する部屋の壁29などに設定しても良い。
さらに、図28に示すように、入力IF6(又は、第1の入力IF6A及び第2の入力IF6B)にマイク25gとスピーカー26gとを備える。
以上の構成により、ロボットシステム1に搭載された撮像装置27は、一例として電源ボタン6aをONしたタイミングで撮影を開始し、図28の入力IF6の状態提示部22gに、撮像装置27で撮影した被介護者7の動作状態などの映像を表示することで、介護者18は、被介護者7の様子を、入力IF6上でリアルタイムで確認することが可能となる。すなわち、実行状態に基づく被介護者7の動作状態を提示部22,22A,22Bに提示させる。これにより、介護者18がロボット20から離れた位置にてロボット20の動作を制御する場合であっても、介護者18は被介護者7がどのような姿勢状態であるかを簡単に確認することができる。
さらに、マイク25及びスピーカー26をロボットシステム1と入力IF6との両方に備えて利用することで、介護者18と被介護者7とが双方で通話をすることが可能となる。
なお、第1の提示部22Aと第2の提示部22Bとには、それぞれ、状態提示部22gを有して、制御部12は、アーム機構4が駆動パターンを実行中、第1の入力IF6A又は第2の入力IF6Bのいずれかの指示入力により駆動パターンが実行されているかを第1の提示部22Aと第2の提示部22Bにそれぞれ提示させるようにしてもよい。ここで、第1の入力IF6A又は第2の入力IF6Bのいずれかの指示入力によるかは、一例としては、図23C及び図23Dに示すように、状態提示部22g(例えば、液晶モニタ22Ag及び/又は22Bg)に「介助者用リモコンで動作しています」と文字で表示したり、又は、2つのリモコン状態を表す2つのランプを第1の入力IF6A又は第2の入力IF6Bのそれぞれに配置して、2つのランプのうち優先リモコンのランプのみを点灯させるなどにより、提示することができる。
このように構成すれば、駆動パターンの実行中、いずれの入力IFからの指示入力により駆動パターンが実行されているのかをそれぞれの提示部22A,22Bに提示させることができる。これにより、被介護者7及び介護者18は、いずれの入力IFからの指示入力に基づいて駆動パターンが実行されているのかを判別することができる。
各実施形態において、制御装置11のうちの任意の一部は、それ自体がソフトウェアで構成することができる。よって、例えば、本願明細書のそれぞれの実施形態の制御動作を構成するステップを有するコンピュータプログラムとして、記憶装置(例えば、ハードディスク等)などの記録媒体に読み取り可能に記憶させ、そのコンピュータプログラムをコンピュータの一時記憶装置(例えば、半導体メモリ等)に読み込んでCPUを用いて実行することにより、前記した各ステップを実行することができる。
より詳しくは、前記各制御装置の一部又は全部は、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAM、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。前記RAM又はハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各部は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
例えば、ハードディスク又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをCPU等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現され得る。なお、前記実施形態又は変形例における制御装置を構成する要素の一部又は全部を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。
つまり、被介護者の動作を支援する駆動パターンを実行する駆動機構と、
前記駆動機構に対して前記駆動パターンを実行させる指示入力を受付ける指示入力装置と、
前記駆動機構が実行する前記駆動パターンの実行状態を取得する状態取得部と、
前記状態取得部より取得された前記実行状態を基に、前記指示入力装置より受付けた前記指示入力を前記駆動機構に対して実行させるか否かを決定し、前記駆動機構を制御する制御部と、
前記制御部の制御により前記駆動機構の動作を停止させかつ停止した状態を保持する指示入力を受付ける緊急停止入力装置とを備えるロボットシステムのコンピュータに実行されるプログラムであって、
前記駆動機構が実行する前記駆動パターンの実行状態を前記状態取得部で取得し、
前記制御部において、前記状態取得部より取得された前記実行状態を基に、前記指示入力装置より受付けた前記指示入力を前記駆動機構に対して実行させるか否かを決定し、
前記制御部において、実行させると決定された場合は前記指示入力に基づき前記駆動機構を制御し、実行させないと決定された場合は前記指示入力に基づき前記駆動機構を制御しない一方、
前記緊急停止入力装置による前記指示入力が解除されたとき、前記制御部の制御により、前記駆動機構を、前記駆動機構と前記被介護者との連結位置まで移動させた後、前記指示入力装置での前記指示入力を受付け可能とする、プログラムである。
また、このプログラムは、サーバなどからダウンロードされることによって実行されてもよく、所定の記録媒体(例えば、CD−ROMなどの光ディスク、磁気ディスク、又は、半導体メモリなど)に記録されたプログラムが読み出されることによって実行されてもよい。
また、このプログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。
さらに、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
本開示にかかるロボットシステム、プログラム、及び、ロボットシステムの制御方法は、被介護者の立ち上がり又は歩行をアシストするとき、被介護者が意図しない動作を駆動機構が行うことがなく、被介護者に不快感が生ずることを防止できるロボットシステム、プログラム、及び、ロボットシステムの制御方法として適用が可能である。
1 ロボットシステム
2 本体機構
3 介護ベルト
3a 第1保持部
3b 第2保持部
3c 連結部
3g ホールド機構
4 アーム機構
4a 第1駆動部
4b 第2駆動部
4c 第1アーム
4d 第2アーム
4e 第3アーム
4f 第4アーム
4g 連結部
41 第1モータ
42 第2モータ
43 第1エンコーダ
44 第2エンコーダ
5 腰掛部(例えば、ベッド又は椅子又は便座など)
6、6A、6B 入力IF
6a、6Aa、6Ba 電源ボタン
6b、6Ab、6Bb 上がるボタン
6c、6Ac、6Bc 下がるボタン
6e、6Ae、6Be 初期位置移動ボタン
7 被介護者
8 動作情報データベース
9 データベース入出力部
11 制御装置
12 制御部
13 床面
14 歩行機構
14a 前輪
14b 後輪
14c 前輪ブレーキ
14d 後輪ブレーキ
14e 矩形台
14g 支柱
15 持ち手
16 タイマー
17 力検出部
18 介護者
19 成人健常者
20 ロボット
21 動作状態管理部
22、22A、22B 提示部
22a、22Aa、22Ba 電源ボタン用ランプ
22b、22Ab、22Bb 上がるボタン用ランプ
22c、22Ac、22Bc 下がるボタン用ランプ
22e、22Ae、22Be 初期位置移動ボタン用ランプ
22f、22Af、22Bf 緊急停止ボタン用ランプ
22g、22Ag、22Bg 状態提示部
23 動作状態データベース
24、24a、24b 緊急停止ボタン
25f,25g マイク
26f,26g スピーカー
27 撮像装置
29 部屋の壁

Claims (16)

  1. 被介護者と連結され、前記被介護者の動作を支援する駆動パターンを実行する駆動機構と、
    前記駆動パターンの指示を受付ける指示入力装置と、
    前記駆動機構が前記駆動パターンを実行する状態を取得する状態取得部と、
    前記実行状態を基に、前記指示を前記駆動機構に対して実行させるか否かを決定し、前記駆動機構の駆動を制御する制御部と、
    を備え、
    前記駆動パターンは、前記被介護者と前記駆動機構とが連結された位置からの予め定められた移動を示し、
    前記制御部は、緊急停止指示を受け付けた場合、所定の条件を満たすまで、前記指示入力装置により受け付けられた指示を、前記駆動機構に実行させない、
    ここで、前記緊急停止指示は、前記駆動機構の動作を停止させ、かつ、前記停止させたときの前記駆動機構の状態を保持する指示であり、
    前記所定の条件は、(a)前記緊急停止指示の解除を受け付け、かつ、(b)前記駆動機構を、前記連結位置まで移動させる、
    ロボットシステム。
  2. 前記制御部は、前記緊急停止指示を受け付けた場合、前記緊急停止指示の解除を受け付けた後、前記駆動機構を前記駆動機構と前記被介護者とが連結される連結位置まで移動させるまで、前記指示入力装置により受け付けられた指示を、前記駆動機構に実行させない、
    請求項1に記載のロボットシステム。
  3. さらに、前記駆動機構の動作を停止させ、かつ、前記停止させたときの前記駆動機構の状態を保持する緊急停止指示を受付ける緊急停止入力装置を備え、
    前記制御部は、前記緊急停止入力装置が前記緊急停止指示を受け付けた場合、所定の条件を満たすまで、前記指示入力装置により受け付けられた指示を、前記駆動機構に実行させない、
    請求項1に記載のロボットシステム。
  4. 前記駆動機構は、
    前記被介護者を保持する保持機構と、
    前記保持機構と連結され、かつ、前記保持機構が前記駆動パターンに沿って移動するように、前記保持機構を牽引する牽引機構とを有し、
    前記指示入力装置は、
    前記牽引機構を、前記連結位置まで移動させる指示を受付ける連結位置移動入力装置を備え、
    前記所定の条件は、(a)前記緊急停止指示の解除を受け付け、(b)前記連結位置移動入力装置が、前記牽引機構を、前記連結位置まで移動させる指示を受け付けて、かつ、(c)前記駆動機構を、前記駆動機構と前記被介護者とが連結される連結位置まで移動させる、
    請求項1に記載のロボットシステム。
  5. 前記駆動機構は、前記被介護者の第1の動作を支援する第1の駆動パターンと、前記被介護者の第2の動作を支援する第2の駆動パターンとをそれぞれ実行し、
    前記指示入力装置は、前記第1の駆動パターンを実行させる第1の指示又は前記第2の駆動パターンを実行させる第2の指示を受付け、
    前記制御部は、前記状態取得部より取得された前記実行状態が前記第1の駆動パターンを実行中のときに前記指示入力装置より前記第2の指示を受付けると、前記駆動機構に対して前記第2の駆動パターンを実行させない、
    請求項1に記載のロボットシステム。
  6. 前記指示入力装置は、前記指示の受付けが可能か否かを提示する提示部を有し、
    前記制御部は、前記指示入力装置より受付けた前記指示を前記駆動機構に対して実行させるか否かの決定に基づき、前記提示部に前記指示の受付けが可能か否かを提示させる、
    請求項1に記載のロボットシステム。
  7. 前記指示入力装置が受付ける前記指示を前記制御部に対して無線送信する場合、
    前記制御部は、前記提示部に前記状態取得部より取得された前記実行状態を提示させる、
    請求項6に記載のロボットシステム。
  8. 前記指示入力装置が受付ける前記指示を前記制御部に対して無線送信する場合、
    前記制御部は、前記状態取得部より取得された前記実行状態に基づく前記被介護者の動作状態を前記提示部に提示させる、
    請求項6又は7に記載のロボットシステム。
  9. 前記指示入力装置は、第1の入力指示装置と第2の入力指示装置とより構成されており、
    前記第1の入力指示装置は、前記第1の入力指示装置による第1の指示を、前記第2の入力指示装置よる第2の指示より優先的に前記駆動機構に実行させる第3の指示入力を受付け、
    前記制御部は、前記第1の入力指示装置より前記第3の指示を受付けたとき、前記第2の入力指示装置より前記第2の指示が入力されても、前記第2の指示により前記駆動機構を実行させないように制御する、
    請求項5又は6に記載のロボットシステム。
  10. 前記第2の入力指示装置は、前記駆動機構が実行する前記駆動パターンを停止させる第4の指示を受付け、
    前記制御部は、前記第2の入力指示装置より前記第4の指示を受付けた場合、前記第1の入力指示装置より前記第3の指示を受付けても、前記第3の指示により前記駆動機構を実行させないように制御する、
    請求項9に記載のロボットシステム。
  11. 前記第1の入力指示装置及び前記第2の入力指示装置は、第1の提示部及び第2の提示部をそれぞれ有し、
    前記制御部は、前記駆動機構が前記駆動パターンを実行中、前記第1の入力指示装置又は前記第2の入力指示装置いずれの指示により前記駆動パターンが実行されているかを前記第1の提示部及び前記第2の提示部にそれぞれ提示させる、
    請求項9又は10に記載のロボットシステム。
  12. 被介護者と連結され、前記被介護者の動作を支援する駆動パターンを実行する駆動機構と、
    前記駆動パターンの指示を受付ける指示入力装置と、
    前記駆動機構が前記駆動パターンを実行する状態を取得する状態取得部と、
    前記実行状態を基に、前記指示を前記駆動機構に対して実行させるか否かを決定し、前記駆動機構の駆動を制御する制御部と、
    前記駆動機構の動作を停止させ、かつ、前記停止させたときの前記駆動機構の状態を保持する緊急停止指示を受付ける緊急停止入力装置と、を備え、前記駆動パターンは、前記被介護者と前記駆動機構とが連結された位置からの予め定められた移動を示すロボットシステムを制御させるプログラムであって、
    前記制御部に、
    前記緊急停止入力装置が前記緊急停止指示を受け付けた場合、所定の条件を満たすまで、前記指示入力装置により受け付けられた指示を、前記駆動機構に実行させず、
    前記緊急停止入力装置が前記緊急停止指示を受け付けた場合、所定の条件を満たした後、前記指示入力装置により受け付けられた指示を、前記駆動機構に実行する、
    ここで、前記所定の条件は、(a)前記緊急停止指示の解除を受け付け、かつ、(b)前記駆動機構を、前記連結位置まで移動させる、
    プログラム。
  13. 前記指示入力装置が受付ける前記指示入力を前記制御部に対して無線送信する場合、
    示部は、前記状態取得部より取得された前記実行状態に基づく前記被介護者の動作状態を提示する、
    請求項12に記載のプログラム。
  14. 前記制御部は、前記緊急停止指示を受け付けた場合、前記緊急停止指示の解除を受け付けた後、前記駆動機構を前記駆動機構と前記被介護者とが連結される連結位置まで移動させるまで、前記指示入力装置により受け付けられた指示を、前記駆動機構に実行させない、
    請求項12に記載のプログラム。
  15. さらに、前記駆動機構の動作を停止させ、かつ、前記停止させたときの前記駆動機構の状態を保持する緊急停止指示を受付ける緊急停止入力装置を備え、
    前記制御部は、前記緊急停止入力装置が前記緊急停止指示を受け付けた場合、所定の条件を満たすまで、前記指示入力装置により受け付けられた指示を、前記駆動機構に実行させない、
    請求項12に記載のプログラム。
  16. 被介護者と連結され、前記被介護者の動作を支援する駆動パターンを実行する駆動機構と、
    前記駆動パターンの指示を受付ける指示入力装置と、
    前記駆動機構が前記駆動パターンを実行する状態を取得する状態取得部と、
    前記実行状態を基に、前記指示を前記駆動機構に対して実行させるか否かを決定し、前記駆動機構の駆動を制御する制御部と、
    前記駆動機構の動作を停止させ、かつ、前記停止させたときの前記駆動機構の状態を保持する緊急停止指示を受付ける緊急停止入力装置と、を備え、前記駆動パターンは、前記被介護者と前記駆動機構とが連結された位置からの予め定められた移動を示すロボットシステムの制御方法であって、
    前記制御部に、
    前記緊急停止入力装置が前記緊急停止指示を受け付けた場合、所定の条件を満たすまで、前記指示入力装置により受け付けられた指示を、前記駆動機構に実行させず、
    前記緊急停止入力装置が前記緊急停止指示を受け付けた場合、所定の条件を満たした後、前記指示入力装置により受け付けられた指示を、前記駆動機構に実行する、
    ここで、前記所定の条件は、(a)前記緊急停止指示の解除を受け付け、かつ、(b)前記駆動機構を、前記連結位置まで移動させる、
    ロボットシステムの制御方法。
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