JP2015077312A - Robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロボットに関する。さらに詳しくは、主として移乗の際における介護者の負担を軽減できるロボットに関する。 The present invention relates to a robot. More specifically, the present invention relates to a robot that can reduce the burden on a caregiver when transferring.
従来より、介護ヘルパーなどの介護者による高齢者や障害者(以下、要介護者という)の生活支援がなされている。要介護者の介護ヘルパーなどの介護者による生活支援においては、要介護者のトイレ介助や入浴介助の際に、ベッドから車椅子への移乗、あるいは車椅子からベッドへの移乗がなされている。 Conventionally, life support for elderly people and disabled persons (hereinafter referred to as care recipients) by caregivers such as care helpers has been provided. In life support by a caregiver such as a care helper of a care recipient, the transfer from the bed to the wheelchair or the transfer from the wheelchair to the bed is performed when the care recipient needs assistance in the toilet or bathing.
しかるに、かかる移乗は、一人の介護ヘルパーなどの介護者によりなされていたところから、介護ヘルパーなどの介護者に多大の負担を強いる結果となっていた。そのため、介護ヘルパーなどの介護者には、腰を痛める者が多数に上っている。腰痛は、介護ヘルパーなどの介護者の職業病とまでいわれるようになってきている。 However, since this transfer was made by a caregiver such as a single care helper, it resulted in a great burden on the caregiver such as a care helper. For this reason, many caregivers such as care helpers hurt their backs. Low back pain has come to be referred to as an occupational disease of caregivers such as care helpers.
かかる状況に鑑み、移乗は二人によりなすようなってきているが、急激な高齢化社会の到来により、介護ヘルパーなどの介護者の確保が困難となってきている。そのため、介護関係者から移乗の際の人員削減がなし得るロボットが熱望されている。 In view of this situation, the transfer has been done by two people, but with the arrival of a rapidly aging society, it is difficult to secure caregivers such as care helpers. For this reason, a robot that can reduce the number of personnel when transferring from a caregiver is eagerly desired.
なお、特許文献1には、介護用キャリアの提案がなされているが、構成が複雑であるため、操作性に難点があるという問題がある。
In addition, although the carrier for nursing care is proposed in
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、移乗が介護者一人でなし得るロボットを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an object thereof is to provide a robot that can be transferred by a caregiver alone.
本発明のロボットは、走行自在とされた基部と、前記基部に配設された傾動部と、一対の腕とを備えるロボットであって、前記傾動部は、主傾動部と、該主傾動部に配設された補助傾動部とを有し、前記補助傾動部は、前記主傾動部の主傾動部材の両端部に配設されて前記腕を保持する回動自在とされた補助傾動部材を有することを特徴とする。 The robot according to the present invention is a robot including a base portion that can freely run, a tilting portion disposed on the base portion, and a pair of arms, the tilting portion including a main tilting portion and the main tilting portion. An auxiliary tilting portion disposed on both ends of the main tilting member of the main tilting portion, and the auxiliary tilting member configured to be rotatable to hold the arm. It is characterized by having.
本発明のロボットにおいては、主傾動部は遊星歯車機構を有し、前記遊星歯車機構は、太陽歯車と、該太陽歯車に点対称に配設された一対の遊星歯車とを含み、前記太陽歯車は、基部に配設された中央昇降軸の上端部および主傾動部の主傾動部材に回転不自在に支持され、前記遊星歯車の一方は、前記中央昇降軸の一側において基部に搖動自在に配設された一側側昇降軸の上端部および主傾動部の主傾動部材の一側側において回転自在に支持され、前記遊星歯車の他方は、前記中央昇降軸の他側において基部に搖動自在に配設された他側側昇降軸の上端部および主傾動部の主傾動部材の他側側において回転自在に支持されてなるのが好ましい。 In the robot of the present invention, the main tilting portion has a planetary gear mechanism, and the planetary gear mechanism includes a sun gear and a pair of planetary gears arranged symmetrically with respect to the sun gear, Is rotatably supported by the upper end portion of the central lifting shaft and the main tilting member of the main tilting portion disposed on the base, and one of the planetary gears can swing on the base on one side of the central lifting shaft. The upper end of the arranged one side lifting shaft and the one side of the main tilting member of the main tilting portion are rotatably supported, and the other of the planetary gears can swing on the base on the other side of the central lifting shaft. It is preferable that the upper end portion of the other side lifting shaft disposed on the other side and the other side of the main tilting member of the main tilting portion are rotatably supported.
また、本発明のロボットにおいては、補助傾動部の補助傾動部材は、主傾動部材に配設された動力伝達機構を介して遊星歯車の回転力により傾動されてなるのが好ましい。 In the robot according to the present invention, it is preferable that the auxiliary tilting member of the auxiliary tilting portion is tilted by the rotational force of the planetary gear via a power transmission mechanism disposed on the main tilting member.
また、本発明のロボットにおいては、補助傾動部材は、主傾動部材の傾動方向と同一方向に回動されてなるのが好ましい。 In the robot of the present invention, it is preferable that the auxiliary tilting member is rotated in the same direction as the tilting direction of the main tilting member.
また、本発明のロボットにおいては、腕が円柱状または円筒状とされてなるのが好ましい。 In the robot according to the present invention, it is preferable that the arm has a columnar shape or a cylindrical shape.
また、本発明のロボットにおいては、腕が進退自在に補助傾動部材に保持されてなるのが好ましい。 In the robot of the present invention, it is preferable that the arm is held by the auxiliary tilting member so that the arm can advance and retreat.
また、本発明のロボットにおいては、補助傾動部材が、腕を所定位置で固定するロック機構を有してなるのが好ましい。 In the robot of the present invention, it is preferable that the auxiliary tilting member has a lock mechanism for fixing the arm at a predetermined position.
また、本発明のロボットにおいては、化粧カバーが装着されてなるのが好ましい。 In the robot of the present invention, it is preferable that a decorative cover is attached.
本発明のロボットは、前記の如く構成されているので、主傾動部材を傾動させる昇降軸の昇降量を小さくしながら、つまり昇降軸の搖動を少なくしながら、腕に専用シートを介して保持されている要介護者を車椅子に移乗させることができる姿勢とすることができるという優れた効果を奏する。そのため、要介護者の移乗が介護者一人でなし得る。 Since the robot according to the present invention is configured as described above, the robot is held on the arm via a dedicated sheet while reducing the lifting amount of the lifting shaft that tilts the main tilting member, that is, while reducing the swing of the lifting shaft. It has an excellent effect of being able to take a posture in which a carer requiring care can be transferred to a wheelchair. Therefore, a care recipient can be transferred by one caregiver.
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。 Hereinafter, although the present invention is explained based on an embodiment, referring to an accompanying drawing, the present invention is not limited only to this embodiment.
図1〜図7に、本発明の一実施形態に係るロボットRを示す。なお、以下の説明において、左右とは、ロボットRの背面より見た場合の左右を意味する。 1 to 7 show a robot R according to an embodiment of the present invention. In the following description, left and right mean left and right when viewed from the back of the robot R.
ロボットRは、走行自在とされた基部100と、基部100に配設された傾動部10と、一対の腕部材20つまり右腕部材21および左腕部材22とを含むものとされる。
The robot R includes a
基部100は、中央部に配設された載置部110と、載置部110の両脇に配設された走行部160とを含むものとされ、載置部110は、中央部に配設された載置部材120と、載置部材120を支持する左右方向に配設された水平支持部材130とを含むものとされる。
The
載置部110、より具体的には載置部材120には、傾動部10、駆動用電源Bなどが配設されている。
走行部160は、前部走行部170と中間部走行部180と後部走行部190とを含むものとされる。前部走行部170は、前輪171と前輪171を支持する前輪支持部材172とを含むものとされる。前輪支持部材172は、前部の水平部173と、後部の上り勾配とされた傾斜部174とを含むものとされ、水平部173の先端に前輪171が装着されている。
The
The
中間部走行部180は、中間輪181と中間輪181を支持する中間輪支持部材182とを含むものとされる。後部走行部190は、後輪191と後輪191を支持する後輪支持部材192とを含むものとされる。
The
そして、前輪支持部材172、中間輪支持部材182および後輪支持部材192は、それぞれ適宜手段を介して水平支持部材130と接合されている。また、前輪171および中間輪181の各径は後輪181の径より小さくされている。また、前輪171の径は中間輪181の径より小さくされている。
The front
前輪171の径が小径とされ、かつ、前輪支持部材172が前記構成とされていることから、前部走行部170をベッドの下に潜り込ませることができる。
Since the diameter of the
傾動部10は、図1に示すように、主傾動部30と補助傾動部40とを含むものとされる。主傾動部30は、遊星歯車機構50を中心的構成要素としてなるものとされる。遊星歯車機構50は、不動とされた太陽歯車51と、太陽歯車51に点対称に配設された右遊星歯車52および左遊星歯車53と、主傾動部材31とを含むものとされる。補助傾動部40は、右遊星歯車52に駆動される右タイミングベルト機構42を有する右補助傾動部41および左遊星歯車53に駆動される左タイミングベルト機構46を有する左補助傾動部45を含むものとされる。
As shown in FIG. 1, the
太陽歯車51は、図8に示すように、基部100に中央に立設された中央昇降軸55の上端前面に配設される。より具体的には、太陽歯車51の後方に突出している後軸51aは中央昇降軸55に配設された軸受(図示省略)に装着される一方、太陽歯車51の前方に突出している前軸51bは主傾動部材31に固着され、それにより主傾動部材31は前軸51bを中心に傾動可能とされる。
As shown in FIG. 8, the
中央昇降軸55は、基端部に載置部材120との係合部材を有し、上端部に前述した主傾動部30の太陽歯車51の後軸51aとの係合部を有するものとされる。中央昇降軸55はロボットRの重量軽減を図る観点から、中空材とされるのが好ましい。なお、中央昇降軸55の基端部の前面適宜位置には、負荷がかかったときに中央昇降軸55の前傾を防ぐ補強リブ55aが設けられている。
The central elevating
右遊星歯車52は、図8に示すように、基部100に配設された中央昇降軸55の右側に配設された右側昇降軸56の上端に配設される。より具体的には、右遊星歯車52の後方に突出している後軸52aは右側昇降軸56の上端に回転自在に装着される一方、右遊星歯車52の前方に突出している前軸52bの基部は主傾動部材31に回転自在に係合される。また、前軸52bの先端部は、後述する右タイミングベルト機構42の駆動プーリー43に同駆動プーリー43と一体的に回転するよう係合される。
As shown in FIG. 8, the right
右側昇降軸56は、例えば電動シリンダーとされ、右側昇降軸本体56aと右側昇降軸56を昇降させる右側アクチュエータ56bとを含むものとされる。右側昇降軸本体56aの外装部材の基端は、載置部材120に設けられた係合部材121と搖動自在に係合されている。例えば、ピンジョイントにより係合されている。また、右側昇降軸56を昇降させる右側アクチュエータ56bは、右側昇降軸本体56aと右側昇降軸本体56aが搖動できるようにして係合されている。
The
左遊星歯車53は、図8に示すように、基部100に配設された中央昇降軸55の左側に配設された左側昇降軸57の上端に配設される。より具体的には、左遊星歯車53の後方に突出している後軸53aは左側昇降軸57の上端に回転自在に装着される一方、左遊星歯車53の前方に突出している前軸53bの基部は主傾動部材31に回転自在に係合される。前軸53bの先端部は、後述する左タイミングベルト機構46の駆動プーリー47に同駆動プーリー47と一体的に回転するよう係合される。
As shown in FIG. 8, the left
左側昇降軸57は、右側昇降軸56と同様とされ、左側昇降軸本体57aと左側昇降軸57を昇降させる左側アクチュエータ57bとを含むものとされる。左側昇降軸本体57aの外装部材の基端は、載置部材120に設けられた係合部材121と搖動自在に係合されている。例えば、ピンジョイントにより係合されている。また、左側昇降軸57を昇降させる左側アクチュエータ57bは、左側昇降軸本体57aと同左側昇降軸本体57aが搖動可能に係合されている。
The
前述したように、中央昇降軸55はアクチュエータを有していないので、中央昇降軸55の昇降は、右側昇降軸56および左側昇降軸57を同期させて昇降させることによりなされる。つまり、右側昇降軸56および左側昇降軸57は駆動軸とされ、中央昇降軸55は従動軸とされる。
As described above, since the
主傾動部材31は長方形状の箱体32とされ、内部右側に右タイミングベルト機構42を収納し、内部左側に左タイミングベルト機構46を収納してなるものとされる。箱体32の後面32aには、前述したように、太陽歯車51、右遊星歯車52および左遊星歯車53の前軸が係合されている。箱体32の右側端部には右補助傾動部41の右側補助傾動部材44が配設される一方、箱体32の左側端部には左補助傾動部45の左側補助傾動部材48が配設される。
The
右側補助傾動部材44と左側補助傾動部材48とは、左右対称とされている他は同一の構成とされているので、以下、右側補助傾動部材44を説明し、左側補助傾動部材48の説明は省略する。
The right side
右側補助傾動部材44は、駆動プーリー43によりタイミングベルト43aを介して駆動される従動プーリー43bと、従動プーリー43bの前軸および後軸にそれぞれ係合される後側係合片44aおよび前側係合片44bと、後側係合片44aおよび前側係合片44bに支持される右腕保持部44cとを含むものとされる。ここで、後側係合片44aおよび前側係合片44bは、従動プーリー43bの前軸および後軸にそれぞれ同従動プーリー43bと一体的に回転するように係合されている。また、従動プーリー43bの前軸および後軸は、箱体32の前面32bおよび後面32aの端部にそれぞれ回転自在に支持されている。例えば、軸受を介して回転自在に支持されている。なお、タイミングベルト43aにはその緩みを防止するためにテンション調節具が設けられるのが好ましい。テンション調節具としては、公知の各種構造のものを好適に用いることができ、その構成に特に限定はない。
The right
右腕保持部44cは、右腕部材21が装着される透孔を前後方向に有してなるものとされる。
The right arm holding portion 44c has a through-hole in which the
右腕部材21はロボットRの前方に所定長さ突出するようその長さが調整された円筒状部材とされ、かつ、後端に抜け防止用の鍔が形成されてなるものとされる。なお、左腕部材22も同様な構成とされて後端に抜け防止用の鍔が形成されている。
The
右腕部材21および左腕部材22は前記構成とされてもよいが、図に示すように、スライド自在とされるとともにほぼ中央に係止溝21aがリング状に形成され、その溝21aが右補助傾動部材44の右腕保持部44cに設けられたロック機構、例えばラッチロック機構Fの係止部材が係止されてロックされるようにされてなるのが好ましい。こうすることにより、後述する専用シート60の被保持部61への挿入が容易となる。
The
傾動部10がかかる構成とされているところから、例えば、右側昇降軸56の上昇と左側昇降軸57の降下とを同期させて行うと、主傾動部30が右側を上にして傾動する。つまり、主傾動部材31が右側を上にして傾斜する。この場合、右遊星歯車52および左遊星歯車53が回転し、しかも右遊星歯車52および左遊星歯車53が主傾動部材31を構成している箱体32の後面32aにより保持されているので、右遊星歯車52および左遊星歯車53はその回転方向が同一となる。そのため、右補助傾動部41の右側補助傾動部材44が起き上がるとともに、左補助傾動部45の左側補助傾動部材48が下がる(図6参照)。つまり、主傾動部30の傾斜を小さくしながら、つまり右側昇降軸56および左側昇降軸57の搖動を少なくしながら、後述する右腕部材21および左腕部材22に保持されている専用シート60の傾斜を大きくすることができる。
When the tilting
図9、専用シート60の一例を示す。
FIG. 9 shows an example of the
専用シート60は、図9に示すように、両端にロボットRの右腕部材21および左腕部材22が挿入される円筒状の被保持部61を有するものとされる。
As shown in FIG. 9, the
被保持部61は、基材62と基材62の外側に配設されたクッション性を有する素材からなるクッション層63と、合成樹脂シートからなる表層64とからなるものとされる。
The held
化粧カバーCは、基部100をカバーする基部カバーC1と、中央昇降軸55、右側昇降軸56および左側昇降軸57をカバーする胴カバーC2と、主傾動部材31をカバーする主傾動部材カバーC3と、右補傾動部41をカバーする右補助傾動部カバーC4と、左補傾動部45をカバーする左補助傾動部カバーC6とを含むものとされる。
The decorative cover C includes a base cover C1 that covers the
しかして、かかる構成とされたロボットRによれば、要介護者が寝かされている専用シート60の被保持部61のそれぞれにロボットRの右腕部材21および左腕部材22を挿通した後、右側昇降軸56および左側昇降軸57を同時に上昇させて要介護者をベッドから浮かせた状態でロボットRを後退させ、しかる後、要介護者の頭部が上になるように主傾動部材31を傾動させる。要介護者をこのようにした状態で介護者により車椅子に移乗させる。なお、かかるロボットRの動作は、図示しないロボット制御装置によりなされる。
Thus, according to the robot R configured as described above, after the
このように、本実施形態のロボットRによれば、介護者が要介護者をベッドから持ち上げる必用がなくなり、介護者の負担が軽減される。例えば、介護者の職業病と称される腰痛の解消が図られる。 Thus, according to the robot R of this embodiment, it is not necessary for the caregiver to lift the care recipient from the bed, and the burden on the caregiver is reduced. For example, low back pain called occupational disease of caregivers can be eliminated.
以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではなく、種々改変が可能である。 As mentioned above, although this invention has been demonstrated based on embodiment, this invention is not limited only to this embodiment, A various change is possible.
例えば、本実施形態では、補助傾動部材44,48はタイミングベルト機構42,46により傾動されるようにされているが、チェーン機構により傾動されるようにされてもよい。
For example, in the present embodiment, the
本発明は介護産業およびロボット産業に適用できる。 The present invention is applicable to the care industry and the robot industry.
R ロボット
B 駆動用電源
C 化粧カバー
F ラッチロック機構
10 傾動部
20 腕部材
21 右腕部材
21a 係止溝
22 左腕部材
30 主傾動部
31 主傾動部材
32 箱体
32a 後面
32b 前面
40 補助傾動部
41 右補助傾動部
42 右タイミングベルト機構
43 駆動プーリー
43a タイミングベルト
43b 従動プーリー
44 右側補助傾動部材
44a 後側係合片
44b 前側係合片
44c 右腕保持部
45 左補助傾動部
46 左タイミングベルト機構
47 駆動プーリー
48 左側補助傾動部材
50 遊星歯車機構
51 太陽歯車
51a 後軸
51b 前軸
52 右遊星歯車
52a 後軸
52b 前軸
53 左遊星歯車
53a 後軸
53b 前軸
55 中央昇降軸
55a 補強リブ
56 右側昇降軸
56a 右側昇降軸本体
56b 右側アクチュエータ
57 左側昇降軸
60 専用シート
100 基部
110 載置部
120 載置部材
121 係合部材
130 水平支持部材
160 走行部
170 前部走行部
171 前輪
172 前輪支持部材
173 水平部
174 傾斜部
180 中間部走行部
181 中間輪
182 中間輪支持部材
190 後部走行部
191 後輪
192 後輪支持部材
R Robot B Drive power supply C Cosmetic cover F
Claims (8)
前記傾動部は、主傾動部と、該主傾動部に配設された補助傾動部とを有し、
前記補助傾動部は、前記主傾動部の主傾動部材の両端部に配設されて前記腕を保持する回動自在とされた補助傾動部材を有する
ことを特徴とするロボット。 A robot comprising a base portion that is allowed to run, a tilting portion disposed on the base portion, and a pair of arms,
The tilting part has a main tilting part and an auxiliary tilting part disposed on the main tilting part,
The robot according to claim 1, wherein the auxiliary tilting portion includes an auxiliary tilting member disposed at both ends of the main tilting member of the main tilting portion and configured to be rotatable to hold the arm.
前記遊星歯車機構は、太陽歯車と、該太陽歯車に点対称に配設された一対の遊星歯車とを含み、
前記太陽歯車は、基部に配設された中央昇降軸の上端部および主傾動部の主傾動部材に回転不自在に支持され、
前記遊星歯車の一方は、前記中央昇降軸の一側において基部に搖動自在に配設された一側側昇降軸の上端部および主傾動部の主傾動部材の一側側において回転自在に支持され、
前記遊星歯車の他方は、前記中央昇降軸の他側において基部に搖動自在に配設された他側側昇降軸の上端部および主傾動部の主傾動部材の他側側において回転自在に支持されてなる
ことを特徴とする請求項1記載のロボット。 The main tilting part has a planetary gear mechanism,
The planetary gear mechanism includes a sun gear and a pair of planetary gears arranged point-symmetrically with the sun gear,
The sun gear is non-rotatably supported by the upper end portion of the central lifting shaft and the main tilting member of the main tilting portion disposed at the base,
One of the planetary gears is rotatably supported on one side of the main tilting member of the main tilting portion and the upper end of the one side lifting shaft that is slidably disposed on the base on one side of the central lifting shaft. ,
The other of the planetary gears is rotatably supported on the other side of the main tilting member of the main tilting portion and the upper end of the other side lifting shaft and the main tilting portion that is slidably disposed on the base on the other side of the central lifting shaft. The robot according to claim 1, wherein
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