JPH0694111B2 - Master arm device - Google Patents
Master arm deviceInfo
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- JPH0694111B2 JPH0694111B2 JP60092235A JP9223585A JPH0694111B2 JP H0694111 B2 JPH0694111 B2 JP H0694111B2 JP 60092235 A JP60092235 A JP 60092235A JP 9223585 A JP9223585 A JP 9223585A JP H0694111 B2 JPH0694111 B2 JP H0694111B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、左右2本のアームを持つ看護介助ロボット
のスレーブアームの制御のために用いられるマスタアー
ム装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a master arm device used for controlling a slave arm of a nursing assistance robot having two left and right arms.
[従来の技術] 寝たきり患者等の重度の身体障害者を浴室やトイレ、病
室などに移動し、入浴、ベットからの抱き上げ、体位の
変換、車椅子への移動などの介助作業を行ない、看護婦
などの介助者の負担を軽減することを目的とする看護介
助ロボットとしては、従来通産省工業技術院では試作さ
れた通称「メルコング」というロボットが知られてい
る。[Prior Art] Moving a physically handicapped person, such as a bedridden patient, to a bathroom, toilet, hospital room, etc. for bathing, lifting from a bed, changing positions, moving to a wheelchair, etc. As a nursing assistance robot whose purpose is to reduce the burden on caregivers, a robot known as "Mercong" has been known as a prototype produced by the Ministry of International Trade and Industry.
ところがこの看護介助ロボットの場合には、オペレータ
がロボットそのものの動きを見ながら操作盤でロボット
のアームの動きや、位置の移動を行うようにしたもので
ある。However, in the case of this nursing assistance robot, the operator moves the robot arm or position on the operation panel while watching the movement of the robot itself.
[発明が解決しようとする課題] 従って、その看護ロボットの操作には、熟練を要し、医
療に従事する通常の看護婦のような人々がそのロボット
を自在に使いこなすという点で問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] Therefore, operation of the nursing robot requires skill and there is a problem in that people such as ordinary nurses who are engaged in medical care can use the robot freely. .
この発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたもの
であって、マスタ・スレーブ方式を採用した看護介助ロ
ボットにして、オペレータがマスタアーム装置を自分の
腕に装着し、患者の世話をしたい姿勢をとるだけでその
動きに追従してスレーブアームが患者を抱き上げたり起
こしたりすることができるようにし、スレーブロボット
の簡単な操作が行なえるマスタアーム装置を提供しよう
とするものである。The present invention has been made in view of such conventional problems, and it is a nursing assistance robot adopting a master / slave system, and an operator attaches the master arm device to his / her own arm and wants to take care of a patient. An object of the present invention is to provide a master arm device that allows a slave arm to pick up or raise a patient by following the movement of the slave robot simply by taking a posture, and which can easily operate a slave robot.
[課題を解決するための手段] 前述のごとき従来の問題に鑑みて、本発明は、スレーブ
アームを備えてなるスレーブロボットの上記スレーブア
ームを操作するためのマスタアーム装置にして、前記ス
レーブアームに相似形に構成したマスタアームを支持し
たマスタ支持パイプを、オペレータの背中に当てる本体
部に固定して設け、この本体部を上記オペレータに固定
するための胴ベルトを、オペレータの背丈に応じてマス
タアームの高さ位置を調節すべく前記本体部に上下調節
自在に装着して設け、上記マスタアームにおける上腕シ
ャフトおよび下腕シャフトの長さを前記オペレータの上
腕及び下腕の長さに対応して調節すべく上記上腕シャフ
ト及び下腕シャフトを長さ調整可能に設けてなるもので
ある。[Means for Solving the Problems] In view of the conventional problems as described above, the present invention provides a master arm device for operating the slave arm of a slave robot including a slave arm. A master support pipe supporting a master arm configured in a similar shape is provided by being fixed to the main body part that is applied to the operator's back, and a body belt for fixing this main body part to the operator is provided according to the height of the operator. To adjust the height position of the arm, it is mounted on the main body so as to be adjustable up and down, and the lengths of the upper arm shaft and the lower arm shaft in the master arm correspond to the lengths of the upper arm and the lower arm of the operator. In order to adjust the length, the upper arm shaft and the lower arm shaft are provided so that their lengths can be adjusted.
[実施例] 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。第1
図はマスタ・スレーブ方式の看護介助ロボットの全体を
示すものであり、スレーブロボット1は、全方向走行可
能な台車3上に設けられたロボット本体5に左右のスレ
ーブアーム7,9を上下駆動可能に取付け、また同じ台車
3上にスレーブアーム7,9の駆動制御を行なう制御盤11
を設置した一体構造のものである。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. First
The figure shows the entire master-slave type nursing assistance robot. The slave robot 1 can vertically drive the left and right slave arms 7 and 9 on a robot body 5 provided on a carriage 3 capable of traveling in all directions. Control panel 11 mounted on the same trolley and controlling the drive of slave arms 7 and 9 on the same trolley 3.
It is a one-piece structure with installed.
またマスタアーム13はオペレータ15の左右の腕17にそれ
ぞれ装着し、そのオペレータ15の腕17の動きを関節部の
回転の度合によって検知し、スレーブロボット1の制御
盤11にその信号を与え、スレーブアーム7,9にオペレー
タ15の腕17の動きと同じ動きをとらせるようにする。The master arm 13 is attached to each of the left and right arms 17 of the operator 15, and the movement of the arm 17 of the operator 15 is detected by the degree of rotation of the joint portion, and the signal is given to the control panel 11 of the slave robot 1, and the slave The arms 7 and 9 are made to perform the same movement as the movement of the arm 17 of the operator 15.
第2図、第3図及び第6図はスレーブロボット1の全体
を示すものである。ロボット本体5の左右に設けられた
上下用ボールねじ19に上下用ナット21を噛合せ、このッ
ト21にそれぞれ左右のスレーブアーム7,9のブラケット2
3が取付けられている。従ってボールねじ19の回転によ
ってナット21が上下し、ブラケット23を介して左右のア
ーム7,9が上下動する。上下用ブラケット23には水平回
転用軸(R1軸)用モータ25が取付けられており、ハーモ
ニツクドライブのような減速機27を介して水平回転用出
力軸(R1軸)29が連動連結されている。2, 3 and 6 show the entire slave robot 1. The upper and lower ball screws 19 provided on the left and right of the robot body 5 are meshed with the upper and lower nuts 21, and the brackets 2 of the left and right slave arms 7 and 9 are fitted to the nuts 21.
3 is installed. Therefore, the nut 21 moves up and down by the rotation of the ball screw 19, and the left and right arms 7 and 9 move up and down via the bracket 23. The horizontal rotation shaft (R 1 axis) motor 25 is attached to the vertical bracket 23, and the horizontal rotation output shaft (R 1 axis) 29 is interlockingly connected via a speed reducer 27 such as a harmonic drive. Has been done.
このR1軸29にはフレーム31が水平回転可能に取付けられ
ており、このフレーム31内に捻転用軸(R2軸)用モータ
33が設けられている。このR2軸用モータ33は減速機35を
介して捻転用出力軸(R2軸)37に連動連結されており、
R2軸用モータ33の回転によりR2軸37が捻転(腕を捻るよ
うな回転)を行なう。上記R2軸37には捻転用フレーム39
が取付けらており、このフレーム39内に前後回転用軸
(H軸)駆動モータ41が設けられている。そしてこのH
軸駆動モータ41を減速機43を介して前後回転用出力軸
(H軸)45に連動連結されており、このH軸45を前後方
向に回転させる。A frame 31 is attached to the R 1 shaft 29 so as to be horizontally rotatable, and a motor for a torsion shaft (R 2 shaft) is installed in the frame 31.
33 are provided. This R 2 axis motor 33 is interlockingly connected to a torsion output shaft (R 2 axis) 37 via a speed reducer 35,
R 2 axis 37 by rotation of the R 2 axis motor 33 performs a torsion (rotation like twisting the wrist). Twisting frame 39 on the R 2 shaft 37
Is mounted in the frame 39, and a longitudinal rotation shaft (H-axis) drive motor 41 is provided in the frame 39. And this H
A shaft drive motor 41 is interlocked with a front-rear rotation output shaft (H shaft) 45 via a speed reducer 43, and the H shaft 45 is rotated in the front-rear direction.
このH軸45には上腕アーム47が取付けられている。そし
てこの上腕アーム47の内側には前後回転用軸(V軸)駆
動モータ49が設けられており、このV軸駆動モータ49は
ベベルギアボックス51、減速機53を介して前後回転用出
力軸(V軸)55に連動連結している。従ってV軸駆動モ
ータ49の回転によりこのV軸55は前後方向に回転する。An upper arm arm 47 is attached to the H-axis 45. A front-rear rotation shaft (V-axis) drive motor 49 is provided inside the upper arm 47. The V-axis drive motor 49 includes a bevel gear box 51 and a speed reducer 53, and the front-rear rotation output shaft (V). Axis) 55 is linked and linked. Therefore, the rotation of the V-axis drive motor 49 causes the V-axis 55 to rotate in the front-rear direction.
上記V軸55には下腕アーム57が連結されており、この下
腕アーム57の内側に前後回転用軸(W軸)駆動モータ59
が設けられている。このV軸駆動モータ59はベベルギア
ボックス61、減速機63を介して前後回転用出力軸(W
軸)65と連動連結されている。従ってこのW軸65はW軸
駆動用モータ59の回転により減速された前後方向の回転
を行なう。このW軸65にはハンド67が取付けられてい
る。A lower arm 57 is connected to the V-axis 55, and a longitudinal rotation axis (W-axis) drive motor 59 is provided inside the lower arm 57.
Is provided. The V-axis drive motor 59 is provided with a bevel gear box 61 and a speed reducer 63, and an output shaft for forward and backward rotation (W
(Axis) 65 is linked and linked. Therefore, the W shaft 65 rotates in the front-rear direction, which is decelerated by the rotation of the W-axis drive motor 59. A hand 67 is attached to the W shaft 65.
またこのスレーブロボット1の台車3は、第4図及び第
5図に示すようにその底面4隅にそれぞれ全方向走行可
能なボールキャスタ69が設けられている。またこの台車
3の底面中央部には旋回プレート71が旋回用ベアリング
73を介して回転自在に取付けられている。そしてこの旋
回用プレート71の左右両翼にそれぞれ駆動モータ75,77
が取付けられており、各駆動モータ75,77それぞれに駆
動タイヤ79,81が設けられている。また旋回プレート71
の中央部には大ギア83が取付けられており、この大ギヤ
83は台車3の底面に取付けられた小ギア85と噛合ってい
る。この小ギヤ85にはブレーキ装置87が取付けられてお
り、ブレーキ装置87の作動により小ギ85を介して大ギア
83を固定し、旋回プレート71の方向性を固定することが
できる。Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the trolley 3 of the slave robot 1 is provided with ball casters 69 capable of traveling in all directions at the four corners of the bottom surface thereof. In addition, a swivel plate 71 is provided at the center of the bottom surface of the cart 3 for swivel bearings.
It is rotatably attached via 73. Then, the drive motors 75, 77 are respectively installed on the left and right wings of the turning plate 71.
Is attached, and drive tires 79 and 81 are provided to the drive motors 75 and 77, respectively. Also swivel plate 71
A large gear 83 is attached to the center of the
Reference numeral 83 meshes with a small gear 85 attached to the bottom surface of the carriage 3. A brake device 87 is attached to the small gear 85, and the operation of the brake device 87 causes the large gear 85 to pass through.
The directionality of the swivel plate 71 can be fixed by fixing 83.
こうして上記構成のスレーブロボット1は、第6図に示
すように台車3によって前後左右全方向走行可能とな
り、所望の位置にこの台車3を移動させ、左右のスレー
ブアーム7,9を人の腕のように動作させることにより、
患者の介護を行なうのである。In this way, the slave robot 1 having the above-described structure can travel in all directions in the front, rear, left, and right by the carriage 3 as shown in FIG. 6, move the carriage 3 to a desired position, and move the left and right slave arms 7 and 9 to the human arm. By operating like
Caring for the patient.
第7図乃至第10図はマスタアーム13を示すものである。
このマスタアーム13は、オペレータ15の左右の腕17に取
付けてその左右の腕の動きを検知し、スレーブロボット
1のスレーブアーム7,9を追従させるものである。左右
のマスタアーム13は、前記スレーブアーム7,9と相似形
に構成してあり、左右のマスタアーム13にはそれぞれ前
記スレーブアーム7,9の各駆動部と対応する位置にエン
コーダを設け、オペレータ15の腕17の各関節部の動きの
度合を検知する。そのために肩関節部においては水平回
転(R1)検知用エンコーダ89、捻転(R2)検知用エンコ
ーダ91、前後回転(H)検知用エンコーダ93を設け、肘
関節部には垂直回転(V)検知用エンコーダ95を備え、
手首関節部にも垂直回転(W)検知用エンコーダ97を備
えている。そしてこれらの肩関節部と肘関節部との間に
はターンバックルのように伸縮調整可能な上腕シャフト
99が設けられており、肘関節部と手首関節部との間には
伸縮調整可能な下腕シャフト101が設けられている。ま
た手首関節部にはグリップ103が設けられている。そし
てこのグリップ103にはスレーブアーム7,9を上下動させ
るためめの上下駆動(Z軸)用スイッチSW1、さらにマ
スタアーム13の作動を有効とするための動作有効スイッ
チSW2が設けられている。7 to 10 show the master arm 13.
The master arm 13 is attached to the left and right arms 17 of the operator 15, detects movements of the left and right arms, and causes the slave arms 7 and 9 of the slave robot 1 to follow. The left and right master arms 13 are configured in a similar shape to the slave arms 7 and 9, and the left and right master arms 13 are provided with encoders at positions corresponding to the respective drive units of the slave arms 7 and 9, respectively. The degree of movement of each joint of the arm 17 of 15 is detected. Therefore, a horizontal rotation (R 1 ) detection encoder 89, a torsion (R 2 ) detection encoder 91, and a longitudinal rotation (H) detection encoder 93 are provided in the shoulder joint portion, and the elbow joint portion is vertically rotated (V). Equipped with a detection encoder 95,
The wrist joint is also equipped with a vertical rotation (W) detection encoder 97. And between these shoulder joints and elbow joints, an upper arm shaft that can be expanded and contracted like a turnbuckle
99 is provided, and a lower arm shaft 101 that is adjustable in expansion and contraction is provided between the elbow joint and the wrist joint. A grip 103 is provided on the wrist joint. The grip 103 is provided with a vertical drive (Z-axis) switch SW 1 for vertically moving the slave arms 7 and 9, and an operation enable switch SW 2 for enabling the operation of the master arm 13. There is.
従ってオペレータ15がその左右の腕17を動かして患者の
介護がしたい姿勢に移動させると、その左右の腕の動き
を各エンコーダが肩関節部、肘関節部、手首関節部の各
軸R1,R2,H,V,Wの回転角度として回転角度に応じた出力
パルスを発生する。Therefore, when the operator 15 moves the left and right arms 17 to move to the posture in which the patient wants to care, the encoders move the left and right arms by the respective shoulder joints, elbow joints and wrist joints R 1 , An output pulse corresponding to the rotation angle is generated as the rotation angle of R 2 , H, V, and W.
ここで各エンコーダの部分は、第8図に詳しく示されて
いるように、共通して軸105(ここではR1軸が示されて
いるが、他のR2,H,V,W軸についても同じ。)をベアリン
グ107によって支持し、その軸105の回転を大ギヤ109と
小ギヤ111との噛合せにより例えば2倍程度に増幅して
エンコーダ89に入力する。この構成によりマスタアーム
13の微小な動きに対しても適確な動きの把握ができ、正
確にスレーブアーム7,9を追従させることができるので
ある。また小パルスのエンコーダを用いることができ、
マスタアーム13の軽量化を図ることもできる。Here, as shown in detail in FIG. 8, each encoder portion has a common axis 105 (here, the R 1 axis is shown, but other R 2 , H, V, W axes are shown. Is also supported by a bearing 107, and the rotation of the shaft 105 is amplified by, for example, about twice by the meshing of the large gear 109 and the small gear 111 and input to the encoder 89. With this configuration, the master arm
The precise movement can be grasped even for the minute movement of 13, and the slave arms 7 and 9 can be made to accurately follow. You can also use a small pulse encoder,
It is also possible to reduce the weight of the master arm 13.
なお上記マスタアーム13はその材質にアルミニウムを採
用することにより全体の軽量化が可能である。さらにシ
ャフト99,101は中空材を用いることにより、より一層の
軽量化が可能となる。The master arm 13 can be made lighter in weight by using aluminum as its material. Furthermore, the shafts 99 and 101 can be made even lighter by using a hollow material.
上記構成のマスタアーム13はオペレータ15の左右の腕7
に取付けなければならないのであるが、そのために第11
図及び第12図に示すような背負装置113を用いる。この
背負装置113はオペレータの背中に当てる本体部115と胴
ベルト117とで成る。この胴ベルト117にはバックル119
によって胴ベルト前部121が取外し自在に係合されてい
る。また肩当前部123はバックル125によって本体部115
に繋がれている。前記本体部115にはマスタアーム支持
パイプ127が固定されており、この支持パイプ127によっ
て左右のマスタアーム13がそれぞれ支持されるのであ
る。The master arm 13 having the above-described configuration is the left and right arms 7 of the operator 15.
It has to be installed on the
A backpack device 113 as shown in FIGS. 12 and 13 is used. The backpack device 113 is composed of a main body 115 and a waist belt 117 which are placed on the operator's back. This body belt 117 has a buckle 119
The torso belt front portion 121 is detachably engaged with. Further, the shoulder pad front part 123 is provided with the buckle 125 and the main body part 115.
Connected to. A master arm support pipe 127 is fixed to the main body 115, and the left and right master arms 13 are supported by the support pipe 127.
またオペレータが交替すれば、その背丈に応じてマスタ
アーム13の取付け高さも調整する必要があるため、本体
部115に対して胴ベルト117は上下調節が可能な構造とし
てある。つまり胴ベルト117にスライドガイド129が設け
られており、本体部115をこのスライドガイド129に対し
てスライドさせ、オペレータ各自が自分のウエストの位
置に胴ベルト117がくるように両者の高さを調整する。
その時、把手131とその把手131に設けられたピン133は
本体部115の側面に上下方向に複数個開けられている係
合孔135の1つに挿入され、固定されるのである。そし
てこのピン133が係合孔135に確実に押し込まれるよう
に、押えばね137がピン133を本体部115の方向に押すよ
うに設けられている。従って、把手131を引き、ピン133
を係合孔135から外し、本体部115をスライドガイド129
に対して上下にスライドさせて適当な位置まで移動さ
せ、その状態で把手131を離せば、押えばね137によって
ピン133は係合孔135の別の1つに係合し、本体部115と
胴ベルト117の高さ位置が調整できるのである。Further, if the operator changes, it is necessary to adjust the mounting height of the master arm 13 according to the height of the operator. Therefore, the trunk belt 117 can be vertically adjusted with respect to the main body 115. That is, the body belt 117 is provided with a slide guide 129, and the main body 115 is slid with respect to the slide guide 129, and each operator adjusts the height of the body belt 117 so that the body belt 117 comes to the position of his waist. To do.
At that time, the handle 131 and the pin 133 provided on the handle 131 are inserted and fixed in one of the engaging holes 135 formed in the side surface of the main body 115 in the vertical direction. A pressing spring 137 is provided to push the pin 133 toward the main body 115 so that the pin 133 is surely pushed into the engagement hole 135. Therefore, pull the handle 131 and pull the pin 133
Is removed from the engaging hole 135, and the main body 115 is slide guide 129.
With respect to the main body 115 and the body, the pin 133 is engaged with another one of the engagement holes 135 by the pressing spring 137 when the handle 131 is released in that state by sliding it up and down with respect to the appropriate position. The height position of the belt 117 can be adjusted.
上記の構成を備えるマスタ・スレーブ方式の看護介助ロ
ボットの動作について次に説明する。The operation of the master-slave type nursing assistance robot having the above configuration will be described below.
上記構成のマスタ・スレーブ方式の看護介助ロボットは
スレーブロボット1をその台車3の左右のモータ75,77
を動作させて所望の位置まで移動させる。The master-slave type nursing assistance robot having the above-mentioned configuration uses the slave robot 1 as the left and right motors 75,77 of the carriage 3.
To move to the desired position.
患者を看護する場合には、オペレータ15が第7図に示す
ように左右にそれぞれマスタアーム13を装着し、グリッ
プ103を握り、動作有効スイッチSW2を押しながら看護し
たい姿勢を取るように左右の腕を動かし、マスタアーム
13を操作する。このオペレータ15の操作により、マスタ
アーム13はオペレータ15の腕の動きに応じて、その肩関
節部の動きをR1軸、R2軸、H軸それぞれのエンコーダ8
9、91、93によって把握し、また肘関節部の動きはV軸
エンコーダ95によって把握し、さらに手首関節部の動き
はW軸エンコーダ97によって把握し、それぞれのエンコ
ーダがオペレータ15の腕17のきに応じた回転角度をパル
ス出力として出力する。When caring for a patient, the operator 15 attaches the master arms 13 to the left and right as shown in FIG. 7, holds the grip 103, and presses the operation enable switch SW 2 so that the operator can take the posture to the left and right. Move the arm, master arm
Operate 13. By this operation of the operator 15, the master arm 13 changes the movement of the shoulder joint portion according to the movement of the arm of the operator 15 by using the encoders 8 for the R 1 , R 2 , and H axes.
The movements of the elbow joints are grasped by the V-axis encoder 95, and the movements of the wrist joints are grasped by the W-axis encoder 97. The rotation angle corresponding to is output as a pulse output.
この各エンコーダのパルス出力は第8図に示したように
大ギア109と小ギヤ111との噛合せにより約2倍に増幅さ
れた状態でエンコーダに与えられるため、ギヤ比補正を
した状態でスレーブアーム7,9の対応する各駆動モータ2
5,33,41,49,59に与えられ、スレーブアーム7,9に所望の
動きを与える。As shown in FIG. 8, the pulse output of each encoder is given to the encoder in a state of being amplified by about twice by the engagement of the large gear 109 and the small gear 111, so that the slave is corrected with the gear ratio corrected. Corresponding drive motors 2 for arms 7 and 9
5,33,41,49,59 to give the slave arms 7,9 the desired movement.
また左右のスレーブアーム7,9の上下の調整はオペレー
タ15が左右のマスタアーム13それぞれのグリップ103の
上下駆動用スイッチSW1を操作することによって行な
う。上記の動作によってマスタ・スレーブ方式の看護介
助ロボットは操作されるのであるが、このような看護介
助ロボットを用いた病人看護の具体的な例を次に第13図
及び第14図をもとに説明する。The up / down adjustment of the left and right slave arms 7 and 9 is performed by the operator 15 operating the up / down drive switch SW 1 of the grip 103 of each of the left and right master arms 13. The master-slave type nursing assistance robot is operated by the above operation, and a concrete example of sickness nursing using such a nursing assistance robot will be described below with reference to FIGS. 13 and 14. explain.
オペレータ15は上記背負装置113を用いて第7図に示し
たように左右の腕17に対してそれぞれマスタアーム13を
取付ける。そしてスレーブロボット1の台車3を第13図
に示すように患者139の伏しているベット141に近付け
る。つづいてマスタアーム13の動作有効スイッチSW2を
押しながら、介護者であるオペレータが患者139を介護
したいと思う姿勢をとるように左右の腕17を動かす。The operator 15 attaches the master arms 13 to the left and right arms 17 as shown in FIG. Then, the dolly 3 of the slave robot 1 is brought close to the lying bed 141 of the patient 139 as shown in FIG. Subsequently, while pushing the operation enable switch SW 2 of the master arm 13, the operator who is a caregiver moves the left and right arms 17 so that the operator takes a posture in which he / she wants to care for the patient 139.
このオペレータ15の動作によりマスタアーム13はオペレ
ータ15の左右の腕17の動きを検知し、それに追従してス
レーブロボット1の左右のスレーブアーム7,9を動作さ
せ、患者139をベット141から抱え上げることができる。
つづいてこの患者を台車3の移動により例えば浴室に運
ばせる。The master arm 13 detects the movement of the left and right arms 17 of the operator 15 by the operation of the operator 15, and follows the movement of the left and right slave arms 7 and 9 of the slave robot 1 to lift the patient 139 from the bed 141. be able to.
Subsequently, the patient is moved to the bathroom, for example, by moving the carriage 3.
浴室に到着したならば、第14図に示すように浴室のバス
タブ143内に患者139を抱えたまま入れるように、オペレ
ータ15はマスタアーム13のグリップにある上下駆動用ス
イッチSW1を操作して左右のスレーブアーム7,9の上下位
置を調整し、同時に動作スイッチSW2を操作しながら患
者の背中を起こすような形に左右のマスタアーム13を移
動させる。この操作によってスレーブアーム7,9はそれ
ぞれマスタアーム13の動きに追従し、バスタブ143内に
おいて患者139を抱き起こした形において潰らせること
ができる。Upon arrival at the bathroom, the operator 15 operates the vertical drive switch SW 1 on the grip of the master arm 13 so that the patient 139 can be held in the bathtub 143 of the bathroom as shown in FIG. The vertical positions of the left and right slave arms 7 and 9 are adjusted, and at the same time, the left and right master arms 13 are moved so as to raise the back of the patient while operating the operation switch SW 2 . By this operation, the slave arms 7 and 9 follow the movements of the master arm 13, respectively, and the patient 139 can be crushed in the bathtub 143 while being held up.
[発明の効果] 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、要す
るに本発明は、スレーブアーム(7,9)を備えてなるス
レーブロボット(1)の上記スレーブアーム(7,9)を
操作するためのマスタアーム装置にして、前記スレーブ
アーム(7,9)に相似形に構成したマスタアーム(13)
を支持したマスタ支持パイプ(127)を、オペレータの
背中に当てる本体部(115)に固定して設け、この本体
部(115)を上記オペレータに固定するための胴ベルト
(117)を、オペレータの背丈に応じてマスタアーム装
置(13)の高さ位置を調節すべく前記本体部(115)に
上下調節自在に装着して設け、上記マスタアーム(13)
における上腕シャフト(99)および下腕シャフト(10
1)の長さを前記オペレータの上腕及び下腕の長さに対
応して調節すべく上記上腕シャフト(99)及び下腕シャ
フト(101)を長さ調整可能に設けてなるものである。[Effects of the Invention] As can be understood from the above description of the embodiments, in short, the present invention provides the slave arm (7, 9) of the slave robot (1) including the slave arm (7, 9). A master arm (13) similar to the slave arm (7, 9) as a master arm device for operation
A master support pipe (127) that supports the operator is fixedly provided on a main body (115) that is applied to the operator's back, and a trunk belt (117) for fixing the main body (115) to the operator is attached to the operator. The master arm device (13) is mounted on the main body (115) so as to be adjustable up and down in order to adjust the height position of the master arm device (13).
Upper arm shaft (99) and lower arm shaft (10
The upper arm shaft (99) and the lower arm shaft (101) are adjustable in length so as to adjust the length of 1) according to the lengths of the upper arm and the lower arm of the operator.
上記構成より明らかなように、本発明においては、マス
タアーム13を支持した支持パイプ127はオペレータの背
中に当てる本体部115に固定してあり、この本体部115を
オペレータに固定するための胴ベルト117は、オペレー
タの背丈に応じてマスタアーム13の高さ位置を調節すべ
く前記本体部115に上下位置調節自在に装着してある。As is apparent from the above-mentioned configuration, in the present invention, the support pipe 127 supporting the master arm 13 is fixed to the main body portion 115 that contacts the operator's back, and the body belt for fixing the main body portion 115 to the operator. 117 is mounted on the main body 115 so that the vertical position can be adjusted in order to adjust the height position of the master arm 13 according to the height of the operator.
またマスタアーム13における上腕シャフト99および下腕
シャフト101は、オペレータの上腕及び下腕の長さに対
応して調節すべく長さ調整可能に設けてある。Further, the upper arm shaft 99 and the lower arm shaft 101 of the master arm 13 are provided such that their lengths can be adjusted so as to be adjusted according to the lengths of the upper arm and the lower arm of the operator.
したがって、本発明によれば、オペレータの背丈が異な
る場合であっても、マスタアーム13がオペレータの肩部
より高すぎたり低すぎたりすることのないように最適な
高さ位置に調節でき、かつマスタアーム13における上腕
シャフト99及び下腕シャフト101をオペレータの上腕及
び下腕の長さに調節することができ、オペレータの上腕
及び下腕の動きに正確に追従して上腕シャフト99及び下
腕シャフト101が動作することとなり、オペレータの上
腕及び下腕の動きに対応してスレーブアーム7,9を正確
に追従させることができるものである。Therefore, according to the present invention, even when the height of the operator is different, the master arm 13 can be adjusted to the optimum height position so as not to be too higher or lower than the operator's shoulder, and The upper arm shaft 99 and the lower arm shaft 101 in the master arm 13 can be adjusted to the lengths of the upper arm and the lower arm of the operator, and the upper arm shaft 99 and the lower arm shaft can be accurately followed by the movements of the upper arm and the lower arm of the operator. Since 101 is operated, the slave arms 7 and 9 can be made to accurately follow the movements of the operator's upper and lower arms.
第1図はこの発明の一実施例の全体図、第2図は上記実
施例のスレーブロボットの斜視図、第3図は上記スレー
ブロボットのスレーブアームの断面図、第4図は上記ス
レーブロボットの台車の底面図、第5図は上記台車の側
面図、第6図は上記スレーブロボットの機構図、第7図
は上記実施例のマスタアームの装着状態を示す斜視図、
第8図は上記マスタアームの側面図、第9図は上記マス
タアームの手先部の平面図、第10図は上記マスタアーム
の機構図、第11図は上記マスタアームの背負装置の背面
図、第12図は第11図におけるXII−XII線断面図、第13図
は上記実施例の患者抱え上げ状態を示す側面図、第14図
は上記実施例のスレーブロボットによる患者入浴介助動
作を示す側面図である。 1……スレーブロボット、7,9……スレーブアーム 13……マスタアーム、15……オペレータ 17……腕、89……水平回転検知用エンコーダ 91……捻転検知用エンコーダ、93……前後回転検知用エ
ンコーダ 95……垂直回転検知用エンコーダ、97……垂直回転検知
用エンコーダ 99……上腕シャフト、101……下腕シャフト 103……グリップ、113……背負装置 115……本体部、117……胴ベルト 127……マスタアーム支持パイプFIG. 1 is an overall view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a slave robot of the above embodiment, FIG. 3 is a sectional view of a slave arm of the slave robot, and FIG. FIG. 5 is a bottom view of the dolly, FIG. 5 is a side view of the dolly, FIG. 6 is a mechanical view of the slave robot, and FIG. 7 is a perspective view showing a mounted state of the master arm of the embodiment.
FIG. 8 is a side view of the master arm, FIG. 9 is a plan view of a hand portion of the master arm, FIG. 10 is a mechanical view of the master arm, and FIG. 11 is a rear view of a backpack device of the master arm. FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line XII-XII in FIG. 11, FIG. 13 is a side view showing the patient holding state of the above embodiment, and FIG. 14 is a side view showing the patient bathing assistance operation by the slave robot of the above embodiment. It is a figure. 1 …… Slave robot, 7,9 …… Slave arm 13 …… Master arm, 15 …… Operator 17 …… Arm, 89 …… Horizontal rotation detection encoder 91 …… Twist detection encoder, 93 …… Front-back rotation detection Encoder 95 …… Vertical rotation detection encoder, 97 …… Vertical rotation detection encoder 99 …… Upper arm shaft, 101 …… Lower arm shaft 103 …… Grip, 113 …… Backpack device 115 …… Main body, 117 …… Body belt 127 …… Master arm support pipe
Claims (1)
ブロボット(1)の上記スレーブアーム(7,9)を操作
するためのマスタアーム装置にして、前記スレーブアー
ム(7,9)に相似形に構成したマスタアーム(13)を支
持したマスタ支持パイプ(127)を、オペレータの背中
に当てる本体部(115)に固定して設け、この本体部(1
15)を上記オペレータに固定するための胴ベルト(11
7)を、オペレータの背丈に応じてマスタアーム(13)
の高さ位置を調節すべく前記本体部(115)に上下調節
自在に装着して設け、上記マスタアーム(13)における
上腕シャフト(99)および下腕シャフト(101)の長さ
を前記オペレータの上腕及び下腕の長さに対応して調節
すべく上記上腕シャフト(99)及び下腕シャフト(10
1)を長さ調整可能に設けてなることを特徴とするマス
タアーム装置。1. A master arm device for operating the slave arm (7, 9) of a slave robot (1) comprising a slave arm (7, 9), the slave arm (7, 9) comprising: A master support pipe (127) supporting a master arm (13) configured in a similar shape is fixedly provided to a main body (115) that contacts the operator's back.
Body belt (11) for fixing 15) to the operator
7) to the master arm (13) according to the operator's height.
To adjust the height position of the upper arm shaft (99) and the lower arm shaft (101) of the master arm (13), the lengths of the upper arm shaft (99) and the lower arm shaft (101) of the master arm (13) can be adjusted by the operator. The upper arm shaft (99) and lower arm shaft (10) should be adjusted according to the lengths of the upper and lower arms.
1) A master arm device characterized in that the length is adjustable.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60092235A JPH0694111B2 (en) | 1985-05-01 | 1985-05-01 | Master arm device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60092235A JPH0694111B2 (en) | 1985-05-01 | 1985-05-01 | Master arm device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61252082A JPS61252082A (en) | 1986-11-10 |
| JPH0694111B2 true JPH0694111B2 (en) | 1994-11-24 |
Family
ID=14048770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60092235A Expired - Lifetime JPH0694111B2 (en) | 1985-05-01 | 1985-05-01 | Master arm device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0694111B2 (en) |
Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP4509753B2 (en) * | 2004-12-01 | 2010-07-21 | 株式会社テムザック | Double-arm robot system |
| KR101457147B1 (en) * | 2008-05-14 | 2014-11-03 | 삼성전자 주식회사 | Humanoid robot and shoulder joint assembly thereof |
| JP6479587B2 (en) * | 2015-06-18 | 2019-03-06 | 日立建機株式会社 | Remote control device for work machines |
Family Cites Families (5)
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| JPS5837116B2 (en) * | 1979-07-16 | 1983-08-13 | 株式会社明電舎 | Manipulator control stick |
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| FR2520918B1 (en) * | 1982-02-03 | 1988-04-22 | Calhene | TELESCOPIC TELEMANIPULATOR OF THE MASTER / SLAVE TYPE AND ITS TRANSMISSION MEANS OF MOVEMENTS BY CABLE OR TAPE |
| JPS60131173A (en) * | 1983-12-19 | 1985-07-12 | 株式会社東芝 | Master/slave type bilateral servo-manipulator |
-
1985
- 1985-05-01 JP JP60092235A patent/JPH0694111B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS61252082A (en) | 1986-11-10 |
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