JP2012200409A - 立ち上がり動作アシストロボット - Google Patents

Abstract

【課題】小型化が可能で、立ち上がり動作の際の補助力を提供するための機構が簡単な立ち上がり動作アシストロボットを提供することを課題とする。
【解決手段】立ち上がり動作アシストロボット１は、基部２０と、基部２０に対して上下方向に伸縮可能な軸部２１と、軸部２１に対して縦方向に揺動可能な支持部２２と、を有するロボット本体２を備える。支持部２２が補助対象者Ｍの身体の一部の動きに追従しながら軸部２１が伸張することにより、補助対象者Ｍの立ち上がり動作を補助することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、老人や被介護者が椅子やベッドなどから立ち上がる際の立ち上がり動作を補助する立ち上がり動作アシストロボットに関する。

特許文献１には、モータとロープとローラとを備える立ち上がり訓練機が開示されている。ロープは、ローラに巻き架けられている。ロープは、モータと使用者とを連結している。同文献記載の立ち上がり訓練機によると、使用者が立ち上がる際、モータでロープを巻き取ることにより、使用者の立ち上がり動作を補助することができる。

特許文献２には、一対の使用者保持部と保持アームと支柱とを備える歩行補助装置が開示されている。保持アームは、支柱に対して、縦方向に揺動可能に取り付けられている。一対の使用者保持部は、保持アームの上端に取り付けられている。同文献記載の歩行補助装置によると、使用者が立ち上がる際、一対の使用者保持部が使用者の脇を下方から保持した状態で（使用者が一対の使用者保持部を両脇に抱えた状態で）保持アームを揺動させることにより、使用者の立ち上がり動作を補助することができる。

特開２００８−０４８９８１号公報 特開平７−１８４９６６号公報

しかしながら、特許文献１の立ち上がり訓練機、特許文献２の歩行補助装置は、いずれも大型である。このため、設置スペースや使用スペースを確保しにくい。また、特許文献１の立ち上がり訓練機は、使用者に対して、立ち上がり動作の際の補助力を、巻き架け伝達機構により提供している。また、特許文献２の歩行補助装置は、使用者に対して、立ち上がり動作の際の補助力を、揺動機構により提供している。このため、補助力を提供するための機構が複雑になる。

本発明の立ち上がり動作アシストロボットは、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、小型化が可能で、立ち上がり動作の際の補助力を提供するための機構が簡単な立ち上がり動作アシストロボットを提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明の立ち上がり動作アシストロボットは、基部と、該基部に対して上下方向に伸縮可能な軸部と、該軸部に対して縦方向に揺動可能な支持部と、を有するロボット本体を備え、該支持部が補助対象者の身体の一部の動きに追従しながら該軸部が伸張することにより、該補助対象者の立ち上がり動作を補助することを特徴とする。

本発明の立ち上がり動作アシストロボットによると、支持部が補助対象者の身体の一部（例えば、胸部、腹部など）の動きに追従することにより、補助対象者の立ち上がり動作を補助している。補助の際、軸部は上方に伸張するだけである。このため、巻き架け伝達機構や揺動機構により立ち上がり動作の際の補助力を提供する場合と比較して、補助力を提供するための機構が簡単になる。また、補助力を提供するための機構が簡単な分、立ち上がり動作アシストロボットを小型化することができる。

（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記ロボット本体は、本体側固定部を有し、さらに、前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する際に該本体側固定部が固定されるアンカー側固定部と、該補助対象者が足裏を載せる足載部と、を有するアンカー部を備える構成とする方がよい。

本構成によると、立ち上がり動作アシストロボットが、ロボット本体専用のアンカー部を備えている。補助対象者の立ち上がり動作を補助する際、本体側固定部とアンカー側固定部とを介して、ロボット本体はアンカー部に固定される。このため、補助対象者の立ち上がり動作を補助する際、ロボット本体の姿勢が不安定になるのを抑制することができる。

また、アンカー部の足載部には、補助対象者自身の体重が加わる。このため、補助対象者自身の体重が加わる分だけ、アンカー部の重量が重くなる。この点においても、補助対象者の立ち上がり動作を補助する際、ロボット本体の姿勢が不安定になるのを抑制することができる。

また、ロボット本体の重量を重くすることにより、立ち上がり動作補助の際にロボット本体の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体を軽量化することができる。また、ロボット本体を大型化することにより、立ち上がり動作補助の際にロボット本体の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体を小型化することができる。

また、例えばロボット本体が駆動輪を有する場合（駆動輪を有しない場合も本構成に含まれる）に駆動輪を制御することにより（ロボット本体のバランスをとることにより）、立ち上がり動作補助の際にロボット本体の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体の制御機構を簡素化することができる。

（２−１）好ましくは、上記（２）の構成において、前記本体側固定部は、磁力により、前記アンカー側固定部に固定される構成とする方がよい。本構成によると、磁力を利用して、ロボット本体とアンカー部とを合体、分離することができる。また、磁力の発生に電磁石を用いる場合（永久磁石を用いる場合も本構成に含まれる）、磁力を自在にオン、オフすることができる。このため、ロボット本体とアンカー部とを、簡単に合体、分離することができる。

（２−２）好ましくは、上記（２）の構成において、前記本体側固定部は、係合力により、前記アンカー側固定部に固定される構成とする方がよい。本構成によると、機械的な係合力（例えば爪係合など）を利用して、ロボット本体とアンカー部とを合体、分離することができる。

（３）好ましくは、上記（２）の構成において、前記アンカー部は、前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する際に前記ロボット本体に電力を供給する給電部を有する構成とする方がよい。

補助対象者の立ち上がり動作を補助する際には、ロボット本体には大きな電力が必要になる。この点、本構成によると、立ち上がり動作を補助する際、アンカー部からロボット本体に電力が供給される。このため、ロボット本体のバッテリーが消耗するのを抑制することができる。また、充分な電力をロボット本体に供給することができる。

（３−１）好ましくは、上記（３）の構成において、前記アンカー部は、前記ロボット本体に、非接触給電方式により電力を供給する構成とする方がよい。本構成によると、簡単にロボット本体に電力を供給することができる。

（３−２）好ましくは、上記（３）の構成において、前記ロボット本体は、前記アンカー部から該ロボット本体への電力供給ができない場合、自身のバッテリーを用いて前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する構成とする方がよい。本構成によると、停電などの場合であっても、補助対象者の立ち上がり動作を補助することができる。

（４）好ましくは、上記（１）の構成において、前記ロボット本体は、前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する際に該ロボット本体に隣接する構造物に該ロボット本体を固定するアーム部を有する構成とする方がよい。

本構成によると、補助対象者の周りの構造物を一時的にアンカーとして利用して、ロボット本体を固定することができる。このため、補助対象者の立ち上がり動作を補助する際、ロボット本体の姿勢が不安定になるのを抑制することができる。

また、ロボット本体の重量を重くすることにより、立ち上がり動作補助の際にロボット本体の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体を軽量化することができる。また、ロボット本体を大型化することにより、立ち上がり動作補助の際にロボット本体の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体を小型化することができる。

また、例えばロボット本体が駆動輪を有する場合（駆動輪を有しない場合も本構成に含まれる）に駆動輪を制御することにより（ロボット本体のバランスをとることにより）、立ち上がり動作補助の際にロボット本体の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体の制御機構を簡素化することができる。

（５）好ましくは、上記（４）の構成において、さらに、前記構造物に配置され該構造物の耐荷重に関する耐荷重情報を表示する情報表示部を備え、前記ロボット本体は、該情報表示部の該耐荷重情報を読み取り可能な読み取り部と、前記補助対象者の体重に関する体重情報を有する制御部と、を有し、該制御部は、該読み取り部により読み取られた該耐荷重情報と、自身の有する該体重情報と、を比較することにより、前記アーム部で該構造物に該ロボット本体を固定するか否か判別する構成とする方がよい。

本構成によると、構造物の耐荷重情報と補助対象者の体重情報とを比較することにより、当該構造物を使用するか否かを判別することができる。このため、補助対象者の立ち上がり動作を補助する際、ロボット本体の姿勢が不安定になるのを抑制することができる。また、立ち上がり動作を補助する際、補助対象者の体重に耐えられない構造物がアンカーとして用いられるのを抑制することができる。

（６）好ましくは、上記（１）の構成において、さらに、荷重センサと、該荷重センサにより検出された荷重を基に前記補助対象者の体重移動を判別し前記軸部および前記支持部を駆動する制御部と、を備える構成とする方がよい。本構成によると、荷重センサを利用して、立ち上がり動作時の補助対象者の体重移動つまり動作を判別することができる。

（７）好ましくは、上記（６）の構成において、前記ロボット本体は、本体側固定部を有し、さらに、前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する際に該本体側固定部が固定されるアンカー側固定部と、該補助対象者が足裏を載せる足載部と、を有するアンカー部を備え、前記荷重センサは、前記軸部に加わる軸部側荷重を検出する軸部側荷重センサと、該足載部に加わる足載部側荷重を検出する足載部側荷重センサと、であり、前記制御部は、該軸部側荷重と該足載部側荷重との比の変化を基に該補助対象者の体重移動を判別し該軸部および前記支持部を駆動する構成とする方がよい。

本構成によると、軸部側荷重と足載部側荷重との比の変化を基に、補助対象者の体重移動を判別することができる。すなわち、立ち上がり動作の際の補助対象者の体重移動の特徴を利用して、補助対象者の動作を判別することができる。

（８）好ましくは、上記（７）の構成において、前記軸部側荷重と前記足載部側荷重との比が一定時間略変化しない場合、前記支持部により前記補助対象者の動作を補助する構成とする方がよい。

軸部側荷重と足載部側荷重との比が一定時間略変化しない場合、補助対象者が自力では立ち上がりきれない状態にあることが想定される。本構成によると、このような場合に、支持部を動かすことにより、補助対象者の動作を補助することができる。

（９）好ましくは、上記（６）の構成において、前記ロボット本体は、前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する際に該補助対象者が足裏を載せる足載部を有するステップ部を備え、前記荷重センサは、前記軸部に加わる軸部側荷重を検出する軸部側荷重センサと、該足載部に加わる足載部側荷重を検出する足載部側荷重センサと、であり、前記制御部は、該軸部側荷重と該足載部側荷重との比の変化を基に該補助対象者の体重移動を判別し該軸部および前記支持部を駆動する構成とする方がよい。

本構成によると、ロボット本体がステップ部を備えている。このため、専用のアンカー部や、構造物をアンカーとして用いるためのアーム部が不要である。また、アンカー部がない場所や、アンカーとして用いるのに適した構造物がない場所であっても、補助対象者の立ち上がり動作を補助することができる。

（１０）好ましくは、上記（９）の構成において、前記軸部側荷重と前記足載部側荷重との比が一定時間略変化しない場合、前記支持部により前記補助対象者の動作を補助する構成とする方がよい。

軸部側荷重と足載部側荷重との比が一定時間略変化しない場合、補助対象者が自力では立ち上がりきれない状態にあることが想定される。本構成によると、このような場合に、支持部を動かすことにより、補助対象者の動作を補助することができる。

本発明によると、小型化が可能で、立ち上がり動作の際の補助力を提供するための機構が簡単な立ち上がり動作アシストロボットを提供することができる。

第一実施形態のロボットのロボット本体とアンカー部とが合体した状態の透過斜視図である。 図１の右側面図である。 図２の枠ＩＩＩ内の拡大図である。 同ロボットのブロック図である。 （ａ）は呼出しステップの模式図である。（ｂ）は合体ステップの模式図である。（ｃ）は立ち上がり動作前ステップの模式図である。（ｄ）は立ち上がり動作中ステップの模式図である。（ｅ）は立ち上がり動作完了ステップの模式図である。 第二実施形態のロボットの透過斜視図である。 第三実施形態のロボットの透過斜視図である。

以下、本発明の立ち上がり動作アシストロボットの実施の形態について説明する。

＜第一実施形態＞
［立ち上がり動作アシストロボットの機械的構成］
まず、本実施形態の立ち上がり動作アシストロボット（以下、適宜「ロボット」と略称する。）の機械的構成について説明する。図１に、本実施形態のロボットのロボット本体とアンカー部とが合体した状態の透過斜視図を示す。図２に、図１の右側面図を示す。図３に、図２の枠ＩＩＩ内の拡大図を示す。図４に、同ロボットのブロック図を示す。

図１〜図４に示すように、本実施形態のロボット１は、ロボット本体２と、アンカー部３と、軸部側荷重センサ４０と、足載部側荷重センサ４１と、アンカー側制御部４２と、本体側制御部４３と、を備えている。アンカー側制御部４２、本体側制御部４３は、本発明の「制御部」の概念に含まれる。

主に図１、図４に示すように、ロボット本体２は、基部２０と、軸部２１と、支持部２２と、グリップ部２３Ｌ、２３Ｒと、本体側固定部２４Ｌ、２４Ｒと、駆動輪２６Ｌ、２６Ｒと、従動輪２６０と、受電部２７Ｌ、２７Ｒと、受光部２８と、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ２９と、近接センサ２９０と、バッテリー２９１と、を備えている。

基部２０は、ブロック状を呈している。基部２０は、軸部２１を出入り可能に支持する軸部支持部としての機能を有している。基部２０には、バッテリー２９１、本体側制御部４３、近接センサ２９０が収容されている。バッテリー２９１は、ロボット本体２（具体的には、走行用モータ２６１Ｌ、２６１Ｒ、軸部用シリンダ２１１、支持部用モータ２２１など）の電源である。ＣＣＤカメラ２９、受光部２８は、基部２０の前面上部に配置されている。受光部２８は、ロボット本体２用のリモコン１０からの赤外線を受光可能である。受光部２８は、補助対象者からの指示が入力される指示入力部としての機能を有している。

左右一対の駆動輪２６Ｌ、２６Ｒおよび従動輪２６０は、基部２０の下方に配置されている。駆動輪２６Ｌ、２６Ｒおよび従動輪２６０は、三輪車状に、床面ｆに当接している。駆動輪２６Ｌ、２６Ｒおよび従動輪２６０は、ロボット本体２を移動させる移動体としての機能を有している。一対の走行用モータ２６１Ｌ、２６１Ｒは、基部２０に収容されている。駆動輪２６Ｌは走行用モータ２６１Ｌにより、駆動輪２６Ｒは走行用モータ２６１Ｒにより、互いに独立して回転駆動されている。一対の走行用モータ２６１Ｌ、２６１Ｒは、移動体を駆動する駆動アクチュエータとしての機能を有している。

図２に示すように、軸部２１は、軸部本体２１０と軸部用シリンダ２１１とを備えている。軸部本体２１０は、Ｌ字角柱状を呈している。軸部本体２１０は、基部２０の上面に対して、上下方向に出入り可能に取り付けられている。軸部本体２１０の上端は、前方（補助対象者側）に屈曲している。

軸部用シリンダ２１１は、流体シリンダである。軸部用シリンダ２１１は、基部２０に収容されている。軸部用シリンダ２１１は、後述する軸部側荷重センサ４０を介して、軸部本体２１０の下端に接続されている。軸部用シリンダ２１１は、軸部本体２１０を上下方向に駆動可能である。また、軸部用シリンダ２１１は、軸部本体２１０の押し上げ荷重、上昇速度を調整可能である。左右一対のグリップ部２３Ｌ、２３Ｒは、軸部本体２１０の左右両面から突設されている。

支持部２２は、支持部本体２２０と支持部用モータ２２１と支持部用トルクセンサ２２２とを備えている。支持部本体２２０は、補助対象者側の表面にクッション材が貼られた板状を呈している。図２に示すように、支持部本体２２０の下端は、軸部本体２１０の上端に対して、揺動軸２２０ａを介して、縦方向に揺動可能に取り付けられている。支持部用モータ２２１は、支持部本体２２０を正逆両方向に駆動可能である。支持部用トルクセンサ２２２は、揺動軸２２０ａに加わるトルクを検出可能である。

主に図１、図３に示すように、左右一対の本体側固定部２４Ｌ、２４Ｒは、各々、磁性体製（例えば鉄を含む金属製）であって板状を呈している。本体側固定部２４Ｌ、２４Ｒは、各々、基部２０の下面に対して、縦方向に揺動可能に取り付けられている。本体側固定部２４Ｌ、２４Ｒは、各々、スプリング（図略）により、基部２０の下面方向に付勢されている。

主に図１、図３、図４に示すように、左右一対の受電部２７Ｌ、２７Ｒは、各々、受電用コイル部２７０Ｌ、２７０Ｒを備えている。受電部２７Ｌ、２７Ｒは、本体側固定部２４Ｌ、２４Ｒの後方に配置されている。受電部２７Ｌ、２７Ｒは、基部２０に収容されている。

主に図１、図３、図４に示すように、アンカー部３は、アンカー側固定部３０Ｌ、３０Ｒと、足載部３１と、給電部３２Ｌ、３２Ｒと、近接センサ３３と、従動輪進入部３４と、アンカー部本体３５と、制御ボックス３６と、を備えている。アンカー部本体３５は、長方形板状を呈している。足載部３１は、アンカー部本体３５の上面に配置されている。従動輪進入部３４は、アンカー部本体３５の後縁の左右方向中央から、前方に向かって凹設されている。近接センサ３３は、従動輪進入部３４の前方に配置されている。近接センサ３３は、アンカー部本体３５に収容されている。

アンカー側固定部３０Ｌ、３０Ｒは、電磁石である。アンカー側固定部３０Ｌ、３０Ｒは、固定用コイル部３００Ｌ、３００Ｒを備えている。アンカー側固定部３０Ｌ、３０Ｒは、従動輪進入部３４の左右両側に配置されている。アンカー側固定部３０Ｌ、３０Ｒは、アンカー部本体３５に収容されている。図１、図３に示すように、ロボット本体２がアンカー部３に合体した状態において、アンカー側固定部３０Ｌ、３０Ｒと本体側固定部２４Ｌ、２４Ｒとは、上下方向に対向している。

給電部３２Ｌ、３２Ｒは、給電用コイル部３２０Ｌ、３２０Ｒを備えている。給電部３２Ｌ、３２Ｒは、アンカー側固定部３０Ｌ、３０Ｒの後方に配置されている。給電部３２Ｌ、３２Ｒは、アンカー部本体３５に収容されている。図１、図３に示すように、ロボット本体２がアンカー部３に合体した状態において、給電部３２Ｌ、３２Ｒと受電部２７Ｌ、２７Ｒとは、上下方向に対向している。

制御ボックス３６は、アンカー部本体３５の上面前方に配置されている。制御ボックス３６には、後述するアンカー側制御部４２が収容されている。図４に示すように、アンカー側制御部４２には、外部電源１１（例えば家庭用電源）から電力が供給されている。

図２に示すように、軸部側荷重センサ４０は、ロボット本体２の軸部本体２１０の下端に取り付けられている。軸部側荷重センサ４０は、軸部本体２１０に加わる荷重を検出可能である。足載部側荷重センサ４１は、アンカー部３の足載部３１の下方に配置されている。足載部側荷重センサ４１は、アンカー部本体３５に収容されている。足載部側荷重センサ４１は、足載部３１に加わる荷重を検出可能である。

［立ち上がり動作アシストロボットの電気的構成］
次に、本実施形態の立ち上がり動作アシストロボットの電気的構成について説明する。図４に示すように、本体側制御部４３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４３０と、メモリ４３１と、入出力部４３２と、を備えている。本体側制御部４３は、図１に示すロボット本体２の基部２０に格納されている。本体側制御部４３には、バッテリー２９１から電力が供給されている。本体側制御部４３には、軸部側荷重センサ４０、支持部用トルクセンサ２２２、ＣＣＤカメラ２９、近接センサ２９０から検出信号が入力される。また、本体側制御部４３には、受光部２８を介して、リモコン１０から命令が伝送される。また、本体側制御部４３は、軸部用シリンダ２１１、支持部用モータ２２１、走行用モータ２６１Ｌ、２６１Ｒに駆動信号を出力する。

アンカー側制御部４２は、ＣＰＵ４２０と、メモリ４２１と、入出力部４２２と、を備えている。アンカー側制御部４２は、図１に示すアンカー部３の制御ボックス３６に格納されている。アンカー側制御部４２には、外部電源１１から電力が供給されている。アンカー側制御部４２には、足載部側荷重センサ４１、近接センサ３３から検出信号が入力される。また、アンカー側制御部４２は、固定用コイル部３００Ｌ、３００Ｒ、給電用コイル部３２０Ｌ、３２０Ｒに駆動信号を出力する。

本体側制御部４３とアンカー側制御部４２とは無線で双方向に通信可能である。このため、アンカー側制御部４２には、本体側制御部４３を介して、軸部側荷重センサ４０、支持部用トルクセンサ２２２、ＣＣＤカメラ２９から検出信号が入力される。また、アンカー側制御部４２は、本体側制御部４３を介して、軸部用シリンダ２１１、支持部用モータ２２１に駆動信号を出力する。

［立ち上がり動作アシストロボットの動き］
次に、本実施形態の立ち上がり動作アシストロボットの動きについて説明する。立ち上がり動作を補助する際のロボットの動きは、呼出しステップ、合体ステップ、立ち上がり動作前ステップ、立ち上がり動作中ステップ、立ち上がり動作完了ステップを有している。

図５（ａ）に呼出しステップの模式図を示す。図５（ｂ）に合体ステップの模式図を示す。図５（ｃ）に立ち上がり動作前ステップの模式図を示す。図５（ｄ）に立ち上がり動作中ステップの模式図を示す。図５（ｅ）に立ち上がり動作完了ステップの模式図を示す。

ロボット不使用時において、ロボット本体２は、給電ステーション（図略）に待機している。給電ステーションにおいては、後述するアンカー部３と同様に、非接触給電方式により、ロボット本体２のバッテリーが充電されている。アンカー部３は、ベッド９の横の床面ｆに載置されている。

（呼出しステップ）
図５（ａ）に示すように、本ステップにおいては、給電ステーションからベッド９の横（つまりアンカー部３）に、ロボット本体２を移動させる。すなわち、補助対象者Ｍは、リモコン１０から発信される赤外線を介して、ロボット本体２（具体的には図４に示す受光部２８）の本体側制御部４３に、呼出し命令を伝送する。呼出し命令を受けたロボット本体２は、近接センサ２９０やＣＣＤカメラ２９を用いて周囲の状況を確認しながら、駆動輪２６Ｌ、２６Ｒを用いて自走する。そして、ロボット本体２はアンカー部３に到着する。

（合体ステップ）
図５（ｂ）に示すように、本ステップにおいては、ロボット本体２をアンカー部３に固定する。すなわち、図１に示すように、ロボット本体２がアンカー部３に到達した状態においては、従動輪２６０が従動輪進入部３４に進入している。また、図１、図３に示すように、アンカー側固定部３０Ｌ、３０Ｒと、本体側固定部２４Ｌ、２４Ｒと、は上下方向に対向している。また、給電部３２Ｌ、３２Ｒと、受電部２７Ｌ、２７Ｒと、は上下方向に対向している。

図３に示すように、近接センサ３３は、自身と従動輪２６０との間の距離を検出する。図４に示すように、検出された距離は、近接センサ３３からアンカー側制御部４２に伝送される。メモリ４２１には、予め、所定の距離（具体的には、アンカー側固定部３０Ｌ、３０Ｒと本体側固定部２４Ｌ、２４Ｒとが上下方向に対向し、かつ給電部３２Ｌ、３２Ｒと受電部２７Ｌ、２７Ｒとが上下方向に対向する距離）が格納されている。

ＣＰＵ４２０は、近接センサ３３の検出距離と、メモリ４２１に格納された所定距離と、が一致した場合、固定用コイル部３００Ｌ、３００Ｒに通電する。このため、アンカー側固定部３０Ｌ、３０Ｒは磁気吸引力を発生する。図３に示すように、当該磁気吸引力により、本体側固定部２４Ｌ、２４Ｒは、スプリングの付勢力に抗して、アンカー側固定部３０Ｌ、３０Ｒに引き寄せられる。そして、本体側固定部２４Ｌ、２４Ｒは、アンカー部本体３５の上面に吸着する。当該吸着により、ロボット本体２はアンカー部３に固定される。図５（ｂ）に示すように、補助対象者Ｍは、アンカー部３の足載部３１に載っている。このため、アンカー部３の足載部３１には、補助対象者Ｍから足載部側荷重Ｆ２が入力されている。したがって、ロボット本体２をしっかりと固定することができる。

また、図４に示すように、ＣＰＵ４２０は、近接センサ３３の検出距離と、メモリ４２１に格納された所定距離と、が一致した場合、給電用コイル部３２０Ｌ、３２０Ｒに通電する。このため、図３、図４に示すように、給電部３２Ｌ、３２Ｒ（給電用コイル部３２０Ｌ、３２０Ｒ）から受電部２７Ｌ、２７Ｒ（受電用コイル部２７０Ｌ、２７０Ｒ）に、非接触給電方式により、電力が供給される。このように、ロボット本体２とアンカー部３とが合体している状態においては、ロボット本体２のバッテリー２９１からではなく、アンカー部３（つまり外部電源１１）からロボット本体２に電力が供給される。このため、立ち上がり動作において必要な電力を、アンカー部３から供給することができる。

ロボット本体２がアンカー部３に固定されたことを確認したら、補助対象者Ｍは、リモコン１０から発信される赤外線を介して、ロボット本体２の本体側制御部４３に補助開始命令を伝送する。補助開始命令は、本体側制御部４３からアンカー側制御部４２に転送される。

図４に示すように、アンカー側制御部４２のメモリ４２１には、予め、補助対象者Ｍの体格情報が格納されている。補助開始命令を受けたＣＰＵ４２０は、補助対象者Ｍの胸部よりも若干低い位置に支持部本体２２０が来るように、軸部用シリンダ２１１を駆動する。すなわち、軸部本体２１０を伸縮させる。

（立ち上がり動作前ステップ）
図５（ｃ）に示すように、本ステップにおいては、補助対象者Ｍが立ち上がり動作に入る直前までの動作を、ロボット１により補助する。すなわち、補助対象者Ｍが立ち上がり動作に入ろうとする際、補助対象者Ｍは、グリップ部２３Ｌ、２３Ｒを把持しながら、胸部を支持部本体２２０の表面に押し付ける。

図４に示すように、アンカー側制御部４２には、軸部側荷重センサ４０、本体側制御部４３を介して、軸部本体２１０に加わる軸部側荷重Ｆ１が入力される。すなわち、補助対象者Ｍの胸部から加わる荷重が入力される。並びに、アンカー側制御部４２には、足載部側荷重センサ４１を介して、足載部３１に加わる足載部側荷重Ｆ２が入力される。すなわち、補助対象者Ｍの足裏部から加わる荷重が入力される。

図５（ｃ）に示すように、補助対象者Ｍがグリップ部２３Ｌ、２３Ｒを把持し、胸部を支持部本体２２０の表面に押し付けると、軸部側荷重Ｆ１が増加する。図４に示すように、当該軸部側荷重Ｆ１の増加から、ＣＰＵ４２０は、補助対象者Ｍが立ち上がり動作に入ろうとしていることを判別する。

ＣＰＵ４２０は、補助対象者Ｍの胸部の動きに追従するように、本体側制御部４３を介して、支持部本体２２０を揺動させる。具体的には、図２、図４に示すように、揺動軸２２０ａに加わるトルクは、支持部用トルクセンサ２２２、本体側制御部４３を介して、アンカー側制御部４２に伝送される。メモリ４２１には、予め、所定のトルク値が格納されている。ＣＰＵ４２０は、支持部用トルクセンサ２２２の検出トルク値がメモリ４２１に格納された所定トルク値を超えた場合、支持部用モータ２２１を駆動する。そして、図５（ｃ）に示すように、後方（補助対象者Ｍの胸部が支持部本体２２０を押圧する方向）に、支持部本体２２０を揺動させる。

図４に示すように、メモリ４２１には、予め、補助対象者Ｍの体重情報が格納されている。図５（ｃ）に示すように、軸部側荷重Ｆ１と足載部側荷重Ｆ２との合計がメモリ４２１に格納された補助対象者Ｍの体重に一致した場合、補助対象者Ｍはベッド９から離座したことになる。この場合、ＣＰＵ４２０は、補助対象者Ｍが立ち上がり動作に移行したと判別する。

（立ち上がり動作中ステップ）
図５（ｄ）に示すように、本ステップにおいては、補助対象者Ｍの立ち上がり動作を、ロボット１により補助する。すなわち、補助対象者Ｍが立ち上がり動作に入ったら、軸部本体２１０は補助対象者Ｍの動きに追従するように伸張する。具体的には、図２、図４に示すように、軸部本体２１０に加わる軸部側荷重Ｆ１は、軸部側荷重センサ４０、本体側制御部４３を介して、アンカー側制御部４２に伝送される。メモリ４２１には、予め、所定の荷重値が格納されている。ＣＰＵ４２０は、軸部側荷重Ｆ１がメモリ４２１に格納された所定荷重値未満になった場合、本体側制御部４３を介して軸部用シリンダ２１１を駆動する。そして、図５（ｄ）に示すように、上方（補助対象者Ｍの胸部に支持部本体２２０が追いつく方向）に、軸部本体２１０を伸張させる。

また、図５（ｄ）に示すように、補助対象者Ｍが立ち上がり動作に入ったら、支持部本体２２０は補助対象者Ｍの動きに追従するように揺動する。具体的には、図２、図４に示すように、支持部本体２２０に加わる荷重は、支持部用トルクセンサ２２２、本体側制御部４３を介して、アンカー側制御部４２に伝送される。メモリ４２１には、予め、所定のトルク値が格納されている。ＣＰＵ４２０は、支持部用トルクセンサ２２２の検出トルク値がメモリ４２１に格納された所定トルク値未満になった場合、本体側制御部４３を介して支持部用モータ２２１を駆動する。そして、図５（ｄ）に示すように、前方（補助対象者Ｍの胸部に支持部本体２２０が追いつく方向）に、支持部本体２２０を揺動させる。

補助対象者Ｍが立ち上がるのに従って、軸部側荷重Ｆ１は徐々に減少する。一方、足載部側荷重Ｆ２は徐々に増加する。軸部側荷重Ｆ１と足載部側荷重Ｆ２との比が所定時間変化しない場合、補助対象者Ｍが自力では立ち上がりきれないことが考えられる。この場合、図４に示すように、ＣＰＵ４２０は、軸部用シリンダ２１１を駆動する。そして、図５（ｄ）に示すように、上方（補助対象者Ｍの胸部を支持部本体２２０が押圧する方向）に、軸部本体２１０を伸張させる。また、図４に示すように、ＣＰＵ４２０は、支持部用モータ２２１を駆動する。そして、図５（ｄ）に示すように、前方（補助対象者Ｍの胸部を支持部本体２２０が押圧する方向）に、支持部本体２２０を揺動させる。このように、補助対象者Ｍが立ち上がりきれない場合、ロボット１は、補助対象者Ｍの立ち上がり動作を補助する。

（立ち上がり動作完了ステップ）
図５（ｅ）に示すように、本ステップにおいては、ロボット１は、補助対象者Ｍの立ち上がり動作の補助を完了する。すなわち、軸部側荷重Ｆ１が０になり、足載部側荷重Ｆ２がメモリ４２１に格納された補助対象者Ｍの体重に一致した場合、補助対象者Ｍの立ち上がり動作が完了したことになる。この場合、ＣＰＵ４２０は、補助対象者Ｍが立ち上がり動作が完了したと判別する。

このようにして、ロボット１は、軸部本体２１０および支持部本体２２０を補助対象者Ｍの動きに追従させることにより、補助対象者Ｍの立ち上がり動作を補助している。また、軸部側荷重Ｆ１および足載部側荷重Ｆ２の変化から、補助対象者Ｍの姿勢を判別している。

［作用効果］
次に、本実施形態の立ち上がり動作アシストロボットの作用効果について説明する。図５（ａ）〜図５（ｅ）に示すように、本実施形態のロボット１によると、支持部本体２２０が補助対象者Ｍの胸部を下方から押し上げることにより、補助対象者Ｍの立ち上がり動作を補助している。補助の際、軸部本体２１０は上方に伸張するだけである。このため、補助力を提供するための機構が簡単になる。すなわち、図２に示すように、軸部本体２１０を直線状に往復動させる軸部用シリンダ２１１により、補助力を提供することができる。また、補助力を提供するための機構が簡単な分、ロボット１を小型化することができる。

また、図５（ａ）〜図５（ｅ）に示すように、本実施形態のロボット１は、ロボット本体２専用のアンカー部３を備えている。図３に示すように、補助対象者Ｍの立ち上がり動作を補助する際、本体側固定部２４Ｌ、２４Ｒとアンカー側固定部３０Ｌ、３０Ｒとを介して、ロボット本体２はアンカー部３に固定される。このため、補助対象者Ｍの立ち上がり動作を補助する際、ロボット本体２の姿勢が不安定になるのを抑制することができる。

また、図５（ａ）〜図５（ｅ）に示すように、アンカー部３の足載部３１には、補助対象者Ｍ自身の体重が加わる。このため、補助対象者Ｍ自身の体重が加わる分だけ、アンカー部３の重量が重くなる。この点においても、補助対象者Ｍの立ち上がり動作を補助する際、ロボット本体２の姿勢が不安定になるのを抑制することができる。

また、ロボット本体２の重量を重くすることにより、立ち上がり動作補助の際にロボット本体２の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体２を軽量化することができる。また、ロボット本体２を大型化することにより、立ち上がり動作補助の際にロボット本体２の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体２を小型化することができる。

また、駆動輪２６Ｌ、２６Ｒを制御することにより（ロボット本体２のバランスをとることにより）、立ち上がり動作補助の際にロボット本体２の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体２の制御機構を簡素化することができる。

また、本体側固定部２４Ｌ、２４Ｒは、電磁石の磁気吸引力により、アンカー側固定部３０Ｌ、３０Ｒに固定される。このため、電磁石への通電をオン、オフすることにより、ロボット本体２とアンカー部３とを、簡単に合体、分離することができる。

また、ロボット本体２とアンカー部３とが分離している際は、アンカー側固定部３０Ｌ、３０Ｒには磁気吸引力が発生していない。このため、補助対象者Ｍ周りの機器にアンカー側固定部３０Ｌ、３０Ｒの磁気吸引力が影響を及ぼすことを、抑制することができる。

また、図３、図４に示すように、アンカー部３は、給電部３２Ｌ、３２Ｒを備えている。このため、立ち上がり動作を補助する際、アンカー部３（つまり外部電源１１）からロボット本体２に電力を供給することができる。このため、ロボット本体２のバッテリー２９１が消耗するのを抑制することができる。また、立ち上がり動作を補助するのに充分な電力を、ロボット本体２に供給することができる。また、アンカー部３はロボット本体２に非接触給電方式により電力を供給する。このため、簡単にロボット本体２に電力を供給することができる。

また、図４、図５（ａ）〜図５（ｅ）に示すように、本実施形態のロボット１のアンカー側制御部４２は、軸部側荷重センサ４０の軸部側荷重Ｆ１と、足載部側荷重センサ４１の足載部側荷重Ｆ２と、の比の変化を基に、補助対象者Ｍの体重移動を判別している。

すなわち、図５（ｃ）に示すように、軸部側荷重Ｆ１と足載部側荷重Ｆ２との合計がメモリ４２１に格納された補助対象者Ｍの体重に一致した場合、ＣＰＵ４２０は、補助対象者Ｍが立ち上がり動作に移行したと判別する。また、図５（ｄ）に示すように、軸部側荷重Ｆ１が徐々に減少し、足載部側荷重Ｆ２が徐々に増加する場合、ＣＰＵ４２０は、補助対象者Ｍが立ち上がり動作中であると判別する。また、図５（ｅ）に示すように、軸部側荷重Ｆ１が０になり、足載部側荷重Ｆ２がメモリ４２１に格納された補助対象者Ｍの体重に一致した場合、ＣＰＵ４２０は、補助対象者Ｍの立ち上がり動作が完了したと判別する。そして、判別結果に応じて、ＣＰＵ４２０は、適宜、軸部本体２１０、支持部本体２２０を駆動している。このように、本実施形態のロボット１によると、立ち上がり動作の際の補助対象者Ｍの体重移動の特徴を利用して、補助対象者Ｍの動作を判別することができる。

また、図４、図５（ａ）〜図５（ｅ）に示すように、本実施形態のロボット１のアンカー側制御部４２は、軸部側荷重Ｆ１と足載部側荷重Ｆ２との比が一定時間略変化しない場合、支持部本体２２０により補助対象者Ｍの動作を補助する。

このため、補助対象者Ｍが自力では立ち上がりきれない状態にある場合に限って、補助対象者Ｍの動作を補助することができる。逆に言えば、補助対象者Ｍが自力で立ち上がり動作を行っている間は、支持部本体２２０は、補助対象者Ｍを押圧しない。支持部本体２２０は、補助対象者Ｍの動作に追従して動いているだけである。このため、補助対象者Ｍの立ち上がり動作の全てをロボット１が補助する場合と比較して、補助対象者Ｍの筋力が衰えにくい。このように、本実施形態のロボット１は、補助対象者Ｍの立ち上がり訓練に適している。

また、図２に示すように、本実施形態のロボット１のロボット本体２は、軸部本体２１０を収縮させ、点線で示すように支持部本体２２０を下方に揺動させることにより、小型化することができる。このため、収納や持ち運びに便利である。

また、図３に示すように、本体側固定部２４Ｌ、２４Ｒの揺動軸は、本体側固定部２４Ｌ、２４Ｒの前端（アンカー部３にロボット本体２が近づく際の進行方向前端）に配置されている。このため、仮に、本体側固定部２４Ｌ、２４Ｒを基部２０の下面方向に付勢するスプリングの付勢力が劣化しても、アンカー部３にロボット本体２が固定される際、本体側固定部２４Ｌ、２４Ｒは、アンカー部本体３５の上面に摺接しながら、アンカー側固定部３０Ｌ、３０Ｒの上方位置まで到達することができる。

また、図５（ａ）〜図５（ｅ）に示すように、軸部本体２１０は、補助対象者Ｍ側に湾曲する、湾曲柱状（具体的にはＬ字角柱状）を呈している。また、支持部本体２２０は、軸部本体２１０の補助対象者Ｍ側の先端に配置されている。このため、補助対象者Ｍが支持部本体２２０に胸部を当てやすい。また、グリップ部２３Ｌ、２３Ｒは、支持部本体２２０よりも、補助対象者Ｍから離間している。このため、補助対象者Ｍがグリップ部２３Ｌ、２３Ｒを把持することにより、腕力を利用して、相対的に支持部本体２２０を胸元に引き寄せやすくなる。したがって、補助対象者Ｍの重心に近い位置を、支持部本体２２０の真上に配置することができる。

＜第二実施形態＞
本実施形態の立ち上がり動作アシストロボットと、第一実施形態の立ち上がり動作アシストロボットとの相違点は、専用のアンカー部の代わりに、ロボット本体がステップ部を備えている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。

図６に、本実施形態のロボットの透過斜視図を示す。なお、図１と対応する部位については同じ符号で示す。図６に示すように、ロボット本体２は、左右一対のステップ部５０Ｌ、５０Ｒを備えている。ステップ部５０Ｒは、ステップ本体５００Ｒと第一揺動軸５０１Ｒと第二揺動軸５０２Ｒとを備えている。第二揺動軸５０２Ｒは、基部２０の右面から突設されている。矢印Ｙ１で示すように、第二揺動軸５０２Ｒは、第二揺動モータ（図略）により、自身の軸周りに揺動可能である。第一揺動軸５０１Ｒは、第二揺動軸５０２Ｒの先端に、取り付けられている。矢印Ｙ２で示すように、第一揺動軸５０１Ｒは、第一揺動モータ（図略）により、自身の軸周りに揺動可能である。ステップ本体５００Ｒは、平板状を呈している。ステップ本体５００Ｒは、第一揺動軸５０１Ｒに固定されている。第一揺動軸５０１Ｒ、第二揺動軸５０２Ｒを揺動させることにより、ステップ本体５００Ｒを、基部２０の右側に跳ね上がった収納状態から、図６に示す使用状態に、切り替えることができる。ステップ本体５００Ｒの上面には、足載部５０３Ｒが配置されている。ステップ本体５００Ｒには、足載部側荷重センサ４１Ｒが収納されている。足載部側荷重センサ４１Ｒは、足載部５０３Ｒの下方に配置されている。なお、ステップ部５０Ｌの構成は、上記ステップ部５０Ｒの構成と同様である。ステップ部５０Ｌの配置、動きは、上記ステップ部５０Ｒの配置、動きと左右対称である。

本実施形態の立ち上がり動作アシストロボット１と、第一実施形態の立ち上がり動作アシストロボットとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。また、本実施形態のロボット１によると、ロボット本体２がステップ部５０Ｌ、５０Ｒを備えている。このため、専用のアンカー部や、構造物をアンカーとして用いるためのアーム部が不要である。また、アンカー部がない場所や、アンカーとして用いるのに適した構造物がない場所であっても、補助対象者の立ち上がり動作を補助することができる。

＜第三実施形態＞
本実施形態の立ち上がり動作アシストロボットと、第一実施形態の立ち上がり動作アシストロボットとの相違点は、専用のアンカー部の代わりに、ロボット本体がアーム部を備えている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。

図７に、本実施形態のロボットの透過斜視図を示す。なお、図１と対応する部位については同じ符号で示す。図７に示すように、ロボット本体２は、左右一対のアーム部５１Ｌ、５１Ｒを備えている。アーム部５１Ｒは、手部５１０Ｒと、前腕部５１１Ｒと、上腕部５１２Ｒと、を備えている。矢印Ｙ３で示すように、上腕部５１２Ｒの上端は、基部２０の右面に、揺動可能に取り付けられている。矢印Ｙ４で示すように、前腕部５１１Ｒの後端は、上腕部５１２Ｒの下端に、揺動可能に取り付けられている。手部５１０Ｒは、掌部５１０Ｒａと、一対の爪部５１０Ｒｂ、５１０Ｒｃと、を備えている。矢印Ｙ５で示すように、掌部５１０Ｒａは、前腕部５１１Ｒの前端に、揺動可能に取り付けられている。爪部５１０Ｒｂ、５１０Ｒｃは、掌部５１０Ｒａに、開閉可能に取り付けられている。アーム部５１Ｒを構成する各部材は、各々、モータ（図略）により駆動される。なお、アーム部５１Ｌの構成は、上記アーム部５１Ｒの構成と同様である。アーム部５１Ｌの配置、動きは、上記アーム部５１Ｒの配置、動きと左右対称である。

ロボット本体２の本体側制御部は、ＣＣＤカメラ２９により、補助対象者の周りにある構造物を探す。ＣＣＤカメラ２９は、本発明の「読み取り部」の概念に含まれる。例えば、構造物（ベッドのパイプ）９０が見つかると、本体側制御部は、ＣＣＤカメラ２９により、情報表示部（バーコード）４４を撮像する。情報表示部４４には、構造物９０の耐荷重情報が収容されている。本体側制御部は、情報表示部４４の撮像結果から、当該構造物９０の耐荷重情報を認識する。一方、本体側制御部のメモリには、補助対象者の体重情報が格納されている。本体側制御部のＣＰＵは、構造物９０の耐荷重情報と、補助対象者の体重情報と、を比較する。比較の結果、構造物９０をアンカーとして用いて補助対象者の立ち上がり動作を補助できると判断した場合、ＣＰＵは、アーム部５１Ｌ、５１Ｒを駆動して、構造物９０を把持する。そして、この状態のまま、補助対象者の立ち上がり動作を補助する。

本実施形態の立ち上がり動作アシストロボット１と、第一実施形態の立ち上がり動作アシストロボットとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。また、本実施形態のロボット１によると、ロボット本体２がアーム部５１Ｌ、５１Ｒを備えている。このため、専用のアンカー部や、ステップ部が不要である。また、アンカー部がない場所であっても、補助対象者Ｍの立ち上がり動作を補助することができる。

また、本実施形態のロボット１によると、補助対象者の周りの構造物９０を一時的にアンカーとして利用して、ロボット本体２を固定することができる。このため、補助対象者の立ち上がり動作を補助する際、ロボット本体２の姿勢が不安定になるのを抑制することができる。

また、ロボット本体２の重量を重くすることにより、立ち上がり動作補助の際にロボット本体２の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体２を軽量化することができる。また、ロボット本体２を大型化することにより、立ち上がり動作補助の際にロボット本体２の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体２を小型化することができる。

また、駆動輪２６Ｌ、２６Ｒを制御することにより（ロボット本体２のバランスをとることにより）、立ち上がり動作補助の際にロボット本体２の姿勢安定化を図る場合と比較して、ロボット本体２の制御機構を簡素化することができる。

また、本実施形態のロボット１によると、構造物９０の耐荷重情報と補助対象者の体重情報とを比較することにより、当該構造物９０を使用するか否かを判別することができる。このため、補助対象者の立ち上がり動作を補助する際、ロボット本体２の姿勢が不安定になるのを抑制することができる。また、立ち上がり動作を補助する際、補助対象者の体重に耐えられない構造物９０がアンカーとして用いられるのを抑制することができる。

＜その他＞
以上、本発明の立ち上がり動作アシストロボットの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

図５（ｅ）に示すように、立ち上がり動作完了ステップの後、補助対象者Ｍがロボット本体２を歩行補助に用いてもよい。この場合、図４に示す本体側制御部４３により、駆動輪２６Ｌ、２６Ｒを適宜転動させてもよい。

また、図５（ｃ）に示すように、補助対象者Ｍが前傾姿勢になろうとする際に軸部側荷重Ｆ１と足載部側荷重Ｆ２との比が一定時間略変化しない場合、図４に示すアンカー側制御部４２により支持部用モータ２２１を駆動し、支持部本体２２０により補助対象者Ｍの胸部を押し戻してもよい。こうすると、補助対象者Ｍは、図５（ｂ）の座位の状態に復帰することができる。

また、図５（ｄ）に示すように、補助対象者Ｍが立ち上がり動作に入ったら、図４に示すアンカー側制御部４２により、支持部用モータ２２１の回転軸の回転方向を、支持部本体２２０が後方（補助対象者Ｍの胸部を押圧する方向）に揺動する方向だけを許容するように、規制してもよい。こうすると、補助対象者Ｍが姿勢を崩して、前のめりになるのを抑制することができる。

また、上記実施形態においては、図５（ａ）〜（ｅ）に示すように、軸部側荷重Ｆ１と足載部側荷重Ｆ２との比の変化から、補助対象者Ｍの動作、姿勢を判別した。しかしながら、軸部側荷重Ｆ１の変化（図５（ａ）、図５（ｂ）の状態で０、図５（ｃ）の状態で急増、図５（ｄ）の状態で減少、図５（ｅ）の状態で０）から、補助対象者Ｍの動作、姿勢を判別してもよい。

また、足載部側荷重Ｆ２の変化（図５（ａ）、図５（ｂ）の状態で低値、図５（ｃ）の状態で増加、図５（ｄ）の状態で増加、図５（ｅ）の状態で補助対象者Ｍの体重と同値）から、補助対象者Ｍの動作、姿勢を判別してもよい。また、図７に示す構造物９０の種類は特に限定しない。パイプ、床面、壁面、棚、柱などであってもよい。

また、図４に示す軸部側荷重センサ４０、足載部側荷重センサ４１の種類は特に限定しない。歪みゲージ、ロードセル、電気抵抗変化型センサ、静電容量型センサなどを用いることができる。特に、足載部側荷重センサ４１として、面圧分布を検出可能なセンサを用いると、当該面圧分布から補助対象者Ｍの動作、姿勢、重心などを判別することができる。

また、ロボット本体２の読み取り部の種類は特に限定しない。図７に示すＣＣＤカメラ２９の他、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）カメラ、赤外カメラなどを用いてもよい。また、図４に示す近接センサ３３、２９０の種類は特に限定しない。例えば、超音波式、レーザ式の近接センサ３３、２９０を用いてもよい。また、近接センサ３３、２９０として、ＣＣＤカメラ２９、ＣＭＯＳカメラ、赤外カメラなどを用いてもよい。

また、図４に示す支持部用トルクセンサ２２２の種類は特に限定しない。例えば、シャント抵抗式、ホールモジュール式のトルクセンサを用いてもよい。また、ロボット本体２の移動機構は特に限定しない。車輪（駆動輪２６Ｌ、２６Ｒ）の他、無限軌道、脚、蛇行可能な多節体などであってもよい。

また、図４に示す各種モータの代わりに、流体シリンダ（油圧シリンダ、エアシリンダなど）、人工筋肉など他のアクチュエータを用いてもよい。同様に、流体シリンダの代わりに、モータ、人工筋肉など他のアクチュエータを用いてもよい。

また、図３に示すアンカー側固定部３０Ｌ、３０Ｒは、電磁石の他、永久磁石であってもよい。また、本体側固定部２４Ｌ、２４Ｒが磁石（電磁石、永久磁石）であってもよい。また、ロボット本体２をアンカー部３や構造物９０に固定する際の固定機構は特に限定しない。負圧を利用した吸着機構、機械的な係合力を利用した係合機構、機械的な把持力を利用した把持機構、摩擦力を利用した摩擦機構などを用いることができる。好ましくは、固定と分離とが簡単な機構の方がよい。

また、図４に示すように、補助対象者Ｍの体重情報は、予めメモリ４３１、４２１に格納されていてもよい。また、メモリ４３１、４２１に予め人間の体格と体重との相関マップを格納しておき、ＣＣＤカメラ２９により撮像された補助対象者Ｍの画像と当該相関マップとを比較することにより、補助対象者Ｍの体重情報を生成してもよい。また、情報表示部４４の種類は特に限定しない。バーコードの他、文字、図形、記号、ＱＲコード（登録商標）などの二次元コードを用いてもよい。

また、図５（ｃ）、図５（ｄ）に示すように、支持部本体２２０は、補助対象者Ｍの胸部を押し上げてもよい。また、支持部本体２２０は、補助対象者Ｍの、両肩部、腹部、背部、両脇部、両肘部を押し上げてもよい。好ましくは、支持部本体２２０は、補助対象者Ｍの上半身の一部を押し上げる方がよい。こうすると、補助対象者Ｍの下半身側の荷重が足載部側荷重センサ４１により、補助対象者Ｍの上半身側の荷重が軸部側荷重センサ４０により、検出されやすくなる。このため、補助対象者Ｍの姿勢、動作の把握が容易になる。また、図１に示すグリップ部２３Ｌ、２３Ｒは配置しなくてもよい。

また、アンカー部３からロボット本体２への給電方式は、非接触給電方式に限定しない。例えば、有線方式によりアンカー部３からロボット本体２へ給電してもよい。すなわち、アンカー部３およびロボット本体２のうち、一方にコンセントを、他方にプラグを、各々配置し、アンカー部３とロボット本体２との合体の際にコンセントとプラグとが接続されることにより、アンカー部３からロボット本体２に電力を供給してもよい。

１：立ち上がり動作アシストロボット、２：ロボット本体、３：アンカー部、９：ベッド、１０：リモコン、１１：外部電源、２０：基部、２１：軸部、２２：支持部、２３Ｌ：グリップ部、２３Ｒ：グリップ部、２４Ｌ：本体側固定部、２４Ｒ：本体側固定部、２６Ｌ：駆動輪、２６Ｒ：駆動輪、２７Ｌ：受電部、２７Ｒ：受電部、２８：受光部、２９：ＣＣＤカメラ、３０Ｌ：アンカー側固定部、３０Ｒ：アンカー側固定部、３１：足載部、３２Ｌ：給電部、３２Ｒ：給電部、３３：近接センサ、３４：従動輪進入部、３５：アンカー部本体、３６：制御ボックス、４０：軸部側荷重センサ、４１：足載部側荷重センサ、４１Ｒ：足載部側荷重センサ、４２：アンカー側制御部（制御部）、４３：本体側制御部（制御部）、４４：情報表示部、５０Ｌ：ステップ部、５０Ｒ：ステップ部、５１Ｌ：アーム部、５１Ｒ：アーム部、９０：構造物。
２１０：軸部本体、２１１：軸部用シリンダ、２２０：支持部本体、２２０ａ：揺動軸、２２１：支持部用モータ、２２２：支持部用トルクセンサ、２６０：従動輪、２６１Ｌ：走行用モータ、２６１Ｒ：走行用モータ、２７０Ｌ：受電用コイル部、２７０Ｒ：受電用コイル部、２９０：近接センサ、２９１：バッテリー、３００Ｌ：固定用コイル部、３２０Ｌ：給電用コイル部、４２１：メモリ、４２２：入出力部、４３０：ＣＰＵ、４３１：メモリ、４３２：入出力部、５００Ｒ：ステップ本体、５０１Ｒ：第一揺動軸、５０２Ｒ：第二揺動軸、５０３Ｒ：足載部、５１０Ｒ：手部、５１０Ｒａ：掌部、５１０Ｒｂ：爪部、５１０Ｒｃ：爪部、５１１Ｒ：前腕部、５１２Ｒ：上腕部。
Ｆ１：軸部側荷重、Ｆ２：足載部側荷重、Ｍ：補助対象者、ｆ：床面。

Claims (10)

1. 基部と、該基部に対して上下方向に伸縮可能な軸部と、該軸部に対して縦方向に揺動可能な支持部と、を有するロボット本体を備え、
   該支持部が補助対象者の身体の一部の動きに追従しながら該軸部が伸張することにより、該補助対象者の立ち上がり動作を補助する立ち上がり動作アシストロボット。
2. 前記ロボット本体は、本体側固定部を有し、
   さらに、前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する際に該本体側固定部が固定されるアンカー側固定部と、該補助対象者が足裏を載せる足載部と、を有するアンカー部を備える請求項１に記載の立ち上がり動作アシストロボット。
3. 前記アンカー部は、前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する際に前記ロボット本体に電力を供給する給電部を有する請求項２に記載の立ち上がり動作アシストロボット。
4. 前記ロボット本体は、前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する際に該ロボット本体に隣接する構造物に該ロボット本体を固定するアーム部を有する請求項１に記載の立ち上がり動作アシストロボット。
5. さらに、前記構造物に配置され該構造物の耐荷重に関する耐荷重情報を表示する情報表示部を備え、
   前記ロボット本体は、該情報表示部の該耐荷重情報を読み取り可能な読み取り部と、前記補助対象者の体重に関する体重情報を有する制御部と、を有し、
   該制御部は、該読み取り部により読み取られた該耐荷重情報と、自身の有する該体重情報と、を比較することにより、前記アーム部で該構造物に該ロボット本体を固定するか否か判別する請求項４に記載の立ち上がり動作アシストロボット。
6. さらに、荷重センサと、該荷重センサにより検出された荷重を基に前記補助対象者の体重移動を判別し前記軸部および前記支持部を駆動する制御部と、を備える請求項１に記載の立ち上がり動作アシストロボット。
7. 前記ロボット本体は、本体側固定部を有し、
   さらに、前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する際に該本体側固定部が固定されるアンカー側固定部と、該補助対象者が足裏を載せる足載部と、を有するアンカー部を備え、
   前記荷重センサは、前記軸部に加わる軸部側荷重を検出する軸部側荷重センサと、該足載部に加わる足載部側荷重を検出する足載部側荷重センサと、であり、
   前記制御部は、該軸部側荷重と該足載部側荷重との比の変化を基に該補助対象者の体重移動を判別し該軸部および前記支持部を駆動する請求項６に記載の立ち上がり動作アシストロボット。
8. 前記軸部側荷重と前記足載部側荷重との比が一定時間略変化しない場合、前記支持部により前記補助対象者の動作を補助する請求項７に記載の立ち上がり動作アシストロボット。
9. 前記ロボット本体は、前記補助対象者の立ち上がり動作を補助する際に該補助対象者が足裏を載せる足載部を有するステップ部を備え、
   前記荷重センサは、前記軸部に加わる軸部側荷重を検出する軸部側荷重センサと、該足載部に加わる足載部側荷重を検出する足載部側荷重センサと、であり、
   前記制御部は、該軸部側荷重と該足載部側荷重との比の変化を基に該補助対象者の体重移動を判別し該軸部および前記支持部を駆動する請求項６に記載の立ち上がり動作アシストロボット。
10. 前記軸部側荷重と前記足載部側荷重との比が一定時間略変化しない場合、前記支持部により前記補助対象者の動作を補助する請求項９に記載の立ち上がり動作アシストロボット。

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