JP2015134105A

JP2015134105A - 移乗ロボット

Info

Publication number: JP2015134105A
Application number: JP2014007098A
Authority: JP
Inventors: 雄平山口; Yuhei Yamaguchi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-01-17
Filing date: 2014-01-17
Publication date: 2015-07-27

Abstract

【課題】被介護者のリスクの高い動作を検出して、警告をすることのできる移乗ロボットの提供。【解決手段】被介護者（Ｄ）を搭乗させる移乗ロボット（１００）である。移乗ロボット（１００）は、力検出部（２２、２２２、３２２、４２２、５２２）と、通知部（２３）と、制御部（２５）とを含む。力検出部（２２、２２２、３２２、４２２、５２２）は被介護者（Ｄ）が移乗ロボット（１００、２００、３００、４００、５００）に対して与える力を検出する。通知部（２３）は介護者に警告を通知する。制御部（２５）は、力検出部（２２、２２２、３２２、４２２、５２２）によって、所定の閾値以上の力が所定時間以上検出された場合に、通知部（２３）によって警告を通知する。【選択図】図１

Description

本発明は移乗ロボットに関し、特に被介護者を搭乗させる移乗ロボットに関する。

介護者は、自立歩行の困難な被介護者を、例えばベッドから車椅子に移乗させたり、ベッドから便座に移動したりすることがある。このような場合に移乗ロボットが利用される。

一方、特許文献１では、使用者の運動や訓練を補佐する訓練機器として、使用者の立ち上がりを補佐する立ち上がり補助椅子が開示されている。この立ち上がり補助椅子は、座部にかかる力をセンサにより検出し、この検出した力に基づいて座部を押し上げることにより、使用者の立ち上がりを補佐する。

特許文献１に開示される立ち上がり補助椅子と同様に、移乗ロボット本体にかかる力をセンサにより検出する移乗ロボットがある。このような移乗ロボットは、被介護者の動作を検出し得る。

特開２０１３−１３５８２８号公報

ところで、被介護者がリスクの高い動作をすることがある。このような場合、上記した移乗ロボット本体にかかる力をセンサにより検出する移乗ロボットは、被介護者のリスクの高い動作だけを検出することが困難であった。被介護者のリスクの高い動作としては、例えば、介護者が移乗ロボットから離れたときに、被介護者が移乗ロボットから無理やり離れるようとする動作が挙げられる。

したがって、本発明は上記した事情を背景としてなされたものであり、被介護者がリスクの高い動作を行なった場合に、警告を発することができる移乗ロボを提供することを目的とする。

本発明にかかる移乗ロボットは、
被介護者を搭乗させる移乗ロボットであって、
前記被介護者が前記移乗ロボットに対して与える力を検出する力検出部（例えば、力センサ）と、
介護者に警告を通知する通知部（例えば、ブザー、ランプ、無線通信）と、
前記力検出部によって、所定の閾値以上の力が所定時間以上検出された場合に、前記通知部によって警告を通知する制御部（例えば、演算処理装置）と、
を備える。

このような構成によれば、所定の閾値以上の力が移乗ロボットに対して所定時間以上検出されると、警告を介護者に通知することができる。

本発明によれば、被介護者がリスクの高い動作を行なった場合に、警告を介護者に通知することのできる移乗ロボットを提供することができる。

実施の形態１にかかる移乗ロボットの模式図である。実施の形態１にかかる移乗ロボットの構成図である。実施の形態１にかかる移乗ロボットの動作の一例を示すフローチャートである。実施の形態２にかかる移乗ロボットの模式図である。実施の形態３にかかる移乗ロボットの模式図である。実施の形態４にかかる移乗ロボットの模式図である。実施の形態５にかかる移乗ロボットの模式図である。実施の形態５にかかる移乗ロボットの要部の模式図である。実施の形態５にかかる移乗ロボットの要部の模式図である。

実施の形態１．
図１を参照して実施の形態１にかかる移乗ロボットについて説明する。図１は、実施の形態１にかかる移乗ロボットの模式図である。

図１に示すように、移乗ロボット１００は、台車１と、支持部２と、アーム３と、身体保持具４とを含む。移乗ロボット１００は、床面Ｆの上に載置されており、例えば、被介護者Ｄがベッド（不図示）から便座ＴＳへ移動する場合に使用される。

台車１は、ベース１１と、車輪１２と、ブレーキ１３と、ブレーキ状態検出器１４とを有する。ベース１１は、被介護者Ｄの足を支持する板状体である。ベース１１の底面には、複数の車輪１２が回転自在に設置される。ブレーキ１３は、少なくとも１つの車輪１２を制動し、ロック状態にすることができる。ブレーキ状態検出器１４は、車輪１２がロック状態又はアンロック状態にあることを示すブレーキ状態検出情報を検出する。

支持部２は、台車１のベース１１に設置されている筐体である。支持部２は、ハンドル２１と、力センサ２２と、ブザー２３と、演算処理装置２４（後述）とを含む。ハンドル２１は、支持部２の上面に取り付けられている。ハンドル２１は、被介護者Ｄに把持されて操作される。移乗ロボット１００は、ハンドル２１の操作に応じて所定の方向に移動することができる。力センサ２２はハンドル２１の根元に設置されている。力センサ２２はハンドル２１にかかる力を検出する。ブザー２３は、支持部２の正面に設置されている。ブザー２３は、移乗ロボット１００の前方に向かって警告音を発する。

アーム３は、支持部２に回動可能に支持される。身体保持具４は、アーム３の端部に回動可能に支持される。身体保持具４は、被介護者Ｄの体幹を保持する。身体保持具４は、両側に延びる羽根状の側面保持部４１を有する。側面保持部４１が開いた状態では、身体保持具４は被介護者Ｄの体幹を受け入れて、保持することができる。身体保持具４が被介護者Ｄの体幹を受け入れたまま、側面保持部４１が閉まると、身体保持具４が被介護者Ｄの体幹をよりしっかり保持する。

次に、図１及び図２を参照して、実施の形態１にかかる移乗ロボット１００の構成について説明する。図２は、実施の形態１にかかる移乗ロボットの構成図である。

ブレーキ状態検出器１４は、ブレーキ状態検出情報を演算処理装置２４に出力する。力センサ２２は、ハンドル２１にかかる力を検出すると、力情報を演算処理装置２４に出力する。力情報には、力の方向とその大きさが含まれる。

演算処理装置２４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を有する演算回路と、プログラムメモリやデータメモリその他のＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等を有する記憶装置等を備えている。記憶装置は、移乗ロボットとして必要な制御を行なうための制御プログラムなどを格納してもよい。演算処理装置２４は、ブレーキ状態検出器１４及び力センサ２２からの出力に基づいて、通知指令をブザー２３に送る。詳細に、演算処理装置２４は、力センサ２２からの力情報に基づいて、被介護者Ｄの操作力を算出する。また、ブザー２３は、演算処理装置２４から通知指令を受けると、警告音を発する。

動作の一例．
次に、図１及び図３を用いて、実施の形態１にかかる移乗ロボットの動作の一例について説明する。図３は、実施の形態１にかかる移乗ロボットの動作の一例を示すフローチャートである。

図１に示すように、移乗ロボット１００の動作に先立って、被介護者Ｄが、移乗ロボット１００により、ベッド等から便座ＴＳへ移乗している。また、被介護者Ｄを介護する介護者（不図示）が、ブレーキ１３により車輪１２にロックをかけて、車輪１２をロック状態にする。さらに介護者は、被介護者Ｄの***のプライバシーを守るため、被介護者Ｄから見ることのできない離れた箇所に移動している。ここで、被介護者Ｄは、便座ＴＳと、その便器ＴＯと、移乗ロボット１００とに挟まれており、移乗ロボット１００及び便座ＴＳから離れにくい状態にある。被介護者Ｄが無理やり便座ＴＳから離れようとして、リスクの高い行動をとることがある。被介護者Ｄが無理やり便座ＴＳから離れようとすると、所定時間の間、所定の方向に向けて、移乗ロボット１００に対して力をかける可能性が高い。

図３に示すように、ハンドル２１にかかる力を検出し、力情報を取得する（力情報取得ステップＳ１）。続いて、力情報に基づいて、被介護者Ｄの操作力を算出する（操作力算出ステップＳ２）。

続いて、ブレーキ状態情報を取得し（ブレーキ状態情報取得ステップＳ３）、ブレーキ状態情報から、車輪１２がロック状態にあることを確認する（ブレーキロック状態確認ステップＳ４：ＹＥＳ）。

続いて、操作力が、所定時間ｔ１の間、Ｘ方向に所定の閾値Ｆ１より高いことを確認する（操作力確認ステップＳ５：ＹＥＳ）。介護者が被介護者Ｄから離れた状態で、被介護者Ｄが自発的に移乗ロボット２００から離れるために、ハンドル２１に対して、所定時間ｔ１の間、閾値Ｆ１以上の力をＸ方向に与えることがある。このような場合に、操作力が確認される。なお、所定時間ｔ１及び閾値Ｆ１は、様々な値に設定することができる。所定時間ｔ１は、例えば、３ｓｅｃであり、閾値Ｆ１は、例えば、５０Ｎである。

すると、警告音をブザー２３から発し、介護者に警告を通知する（警告通知ステップＳ６）。これにより、介護者は、被介護者Ｄのリスクの高い動作について知ることができる。なお、車輪１２がアンロック状態であったり（ブレーキ状態確認ステップＳ４：ＮＯ）、操作力が、所定時間ｔ１の間、Ｘ方向に所定の閾値Ｆ１より高くなかったり（操作力確認ステップＳ５：ＮＯ）すると、警告音は発しない。

以上、実施の形態１にかかる移乗ロボット１００によれば、被介護者Ｄのリスクの高い動作を検出して、警告を介護者にすることができる。

実施の形態２．
図４を参照して実施の形態２にかかる移乗ロボットについて説明する。図４は、実施の形態２にかかる移乗ロボットの模式図である。実施の形態２にかかる移乗ロボットは、実施の形態１にかかる移乗ロボットと、力センサを台車のベース又は支持部に設置したところのみ異なり、他の構成について共通する。共通する構成について説明を省略し、異なる構成について説明する。

図４に示すように、移乗ロボット２００は、ベース１１の上面に設置される力センサ２２２を含む。力センサ２２２は、被介護者Ｄの足の直下にあるように、ベース１１の上面に設置されると好ましい。力センサ２２２は、支持部２の背面におけるベース１１側に設置してもよい。力センサ２２２は、被介護者Ｄの踏力を検出し、踏力の力情報を演算処理装置２４に出力する。

これにより、移乗ロボット２００は、車輪１２をロックした状態で、所定の閾値Ｆ１以上の踏力を所定時間ｔ１検出すると、警告音を発生する。ここで、被介護者Ｄがリスクの高い動作として、自発的に移乗ロボット２００から離れるために、ベース１１を強く踏むことがある。このような場合でも、移乗ロボット２００は、車輪１２をロックした状態であれば、警告音を発し、介護者に通知することができる。

以上、実施の形態２にかかる移乗ロボット２００によれば、実施の形態１にかかる移乗ロボット１００と同様に、被介護者Ｄのリスクの高い動作を検出して、警告を介護者にすることができる。

実施の形態３．
図５を参照して実施の形態３にかかる移乗ロボットについて説明する。図５は、実施の形態３にかかる移乗ロボットの模式図である。実施の形態３にかかる移乗ロボットは、実施の形態１にかかる移乗ロボットと、力センサを身体保持具の下端に設置したところのみ異なり、他の構成について共通する。共通する構成について説明を省略し、異なる構成について説明する。

図５に示すように、移乗ロボット３００は、身体保持具４の下端に設置される力センサ３２２を含む。被介護者Ｄが移乗ロボット３００に搭乗すると、力センサ３２２は、被介護者Ｄの大腿部の上方にあるように設置されると好ましい。被介護者Ｄが身体保持具４を跳ね上げると、力センサ２２２は、被介護者Ｄのその跳ね上げようとする力を検出し、その力情報を演算処理装置２４に出力する。

これにより、移乗ロボット３００は、車輪１２をロックした状態で、所定の閾値Ｆ１以上の力を所定時間ｔ１検出すると、警告音を発生する。ここで、被介護者Ｄがリスクの高い動作として、自発的に移乗ロボット３００から離れるために、身体保持具４を跳ね上げるような行動を取ることがある。このような場合でも、移乗ロボット３００は、車輪１２をロックした状態であれば、警告音を発し、介護者に通知することができる。

以上、実施の形態３にかかる移乗ロボット３００によれば、実施の形態１にかかる移乗ロボット１００と同様に、被介護者Ｄのリスクの高い動作を検出して、警告を介護者にすることができる。

実施の形態４．
図６を参照して実施の形態４にかかる移乗ロボットについて説明する。図６は、実施の形態４にかかる移乗ロボットの模式図である。実施の形態４にかかる移乗ロボットは、実施の形態１にかかる移乗ロボットと、力センサを側面保持部に設置したところのみ異なり、他の構成について共通する。共通する構成について説明を省略し、異なる構成について説明する。

図６に示すように、移乗ロボット４００は、側面保持部４１に設置される力センサ４２２を含む。被介護者Ｄが移乗ロボット４００に搭乗し、側面保持部４１が閉まると、力センサ４２２が被介護者Ｄの体幹と接触又は対向すると好ましい。被介護者Ｄが側面保持部４１を開こうとすると、力センサ４２２は、被介護者Ｄのその開こうとする力を検出し、その力情報を演算処理装置２４に出力する。

これにより、移乗ロボット４００は、車輪１２をロックした状態で、所定の閾値Ｆ１以上の力を所定時間ｔ１検出すると、警告音を発生する。ここで、被介護者Ｄがリスクの高い動作として、自発的に移乗ロボット４００から離れるために、側面保持部４１を開こうとすることがある。このような場合でも、移乗ロボット４００は、車輪１２をロックした状態であれば、警告音を発し、介護者に通知することができる。

以上、実施の形態４にかかる移乗ロボット４００によれば、実施の形態１にかかる移乗ロボット１００と同様に、被介護者Ｄのリスクの高い動作を検出して、警告を介護者にすることができる。

実施の形態５．
図７〜９を参照して実施の形態５にかかる移乗ロボットについて説明する。図７〜９は、実施の形態５にかかる移乗ロボットの模式図である。実施の形態５にかかる移乗ロボットは、実施の形態１にかかる移乗ロボットと、ブレーキ、力センサ及びブレーキ状態検出器について異なり、他の構成について共通する。共通する構成について説明を省略し、異なる構成について説明する。

図７に示すように、移乗ロボット５００は、スタンプ式ブレーキ５１３と力センサ５２２とを含む。スタンプ式ブレーキ５１３はベース１１の下面に設置されている。

図８に示すように、スタンプ式ブレーキ５１３は、ブレーキパッド５１６を床面Ｆから離すことで、台車１をアンロック状態にする。また、図９に示すように、スタンプ式ブレーキ５１３は、ブレーキパッド５１６を床面Ｆに押し当てることで、台車１をロック状態にする。ブレーキ状態検出器５１４は、台車１のロック状態又はアンロック状態にあることを示すブレーキ状態検出情報を検出する。ブレーキ状態検出器５１４は、ブレーキ状態検出情報を演算処理装置２４に出力する。力センサ５２２は、スタンプ式ブレーキ５１３に設置されている。力センサ５２２は、ブレーキパッド５１６にかかるせん断力を検出し、そのせん断力についての力情報を演算処理装置２４に出力する。

これにより、移乗ロボット５００は、台車１をロックした状態で、所定の閾値Ｆ１以上の力を所定時間ｔ１検出すると、警告音を発生する。ここで、被介護者Ｄがリスクの高い動作として、自発的に移乗ロボット５００から離れるために、移乗ロボット５００に力をかけることがある。このような場合でも、移乗ロボット５００は、台車１をロックした状態であれば、警告音を発し、介護者に通知することができる。

以上、実施の形態５にかかる移乗ロボット５００によれば、実施の形態１にかかる移乗ロボット１００と同様に、被介護者Ｄのリスクの高い動作を検出して、警告を介護者にすることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施の形態１〜５にかかる移乗ロボットは、通知手段としてブザーを用いたが、ブザーの代わりにランプなどの照明、無線通信を用いてもよい。無線通信として、例えば、フィーチャフォン、スマートフォン及びウェアラブル端末が挙げられる。

１００、２００、３００、４００、５００移乗ロボット
１台車２支持部
３アーム４身体保持具
１１ベース１２車輪
１３、５１３ブレーキ１４、５１４ブレーキ状態検出器
２１ハンドル
２２、２２２、３２２、４２２、５２２力センサ
２３ブザー２４演算処理装置

Claims

被介護者を搭乗させる移乗ロボットであって、
前記被介護者が前記移乗ロボットに対して与える力を検出する力検出部と、
介護者に警告を通知する通知部と、
前記力検出部によって、所定の閾値以上の力が所定時間以上検出された場合に、前記通知部によって警告を通知する制御部と、
を備えた移乗ロボット。