WO2018179431A1 - 介助装置 - Google Patents
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- WO2018179431A1 WO2018179431A1 PCT/JP2017/013831 JP2017013831W WO2018179431A1 WO 2018179431 A1 WO2018179431 A1 WO 2018179431A1 JP 2017013831 W JP2017013831 W JP 2017013831W WO 2018179431 A1 WO2018179431 A1 WO 2018179431A1
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
- A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
- A61G5/10—Parts, details or accessories
- A61G5/14—Standing-up or sitting-down aids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
Definitions
- This specification relates to assistance devices.
- the need for assistance devices is increasing.
- the introduction of the assistance device reduces the physical burden on the caregiver and the person being assisted, and also reduces the shortage of caregivers.
- the assistance device there is a device that assists the transfer operation from the sitting posture of the person being assisted.
- This type of assistance device generally assists the transfer operation of the person being assisted by performing control to move a support part that supports a part of the body of the person being assisted.
- Patent Document 1 One technical example related to the control of the assistance device is disclosed in Patent Document 1.
- Patent Document 1 discloses a motion setting method for a standing and sitting motion support robot.
- a custom trajectory is acquired by correcting the base trajectory of the standing and sitting motion according to the position of the body part of the person being assisted.
- the support unit is moved so that the chest angle of the person being assisted is tilted before the buttock of the person being assisted leaves the seat surface. Thereby, the person being assisted is said to be able to comfortably stand and sit.
- the movement of the support portion is controlled without delay along the acquired custom trajectory. For this reason, even if the position and posture of the person being assisted do not match the support part, the support part moves and the physical burden on the person being assisted increases. In particular, the person being assisted shifts from an easy posture to a heavy posture when the buttocks leave the seat. Accordingly, it is important to properly adjust the posture of the person being assisted and the supported position at this time in order to reduce the burden.
- the support unit after the movement has been stopped is temporarily stopped to provide time for appropriately adjusting the posture and supported position of the person being assisted, so as to reduce the physical burden on the person being assisted It is an object to be solved to provide an assistance device.
- the present specification is an assistance device for assisting a transfer operation from the sitting position of the person being assisted, and a relative movement with respect to the base while supporting a base and a part of the body of the person being assisted And a stop position where the support portion stops after the movement starts, and corresponds to the supporter's buttocks separating from the seating surface.
- an assistance device comprising a stop control unit that temporarily stops the support unit at a stop position.
- the stop control unit temporarily stops the support unit after the movement is started at a stop position corresponding to the separation of the supporter's buttocks from the seating surface. For this reason, while the support portion is temporarily stopped, the person being assisted can appropriately adjust the posture of the body and the position to be supported while receiving the assistance by himself. As a result, when the buttocks of the person being assisted move away from the seating surface and shift from a comfortable posture to a posture with a large burden, the posture of the assisted person and the supported position are well suited to the support portion. Therefore, the physical burden on the person being assisted is reduced.
- FIG. 1 is a perspective view of the assistance device 1 according to the first embodiment as viewed obliquely from the rear.
- FIG. 2 is a figure which shows the initial state in case the assistance apparatus 1 assists the transfer operation
- FIG. 3 is a diagram illustrating an intermediate state when the assistance device 1 assists the transfer operation of the person being assisted M, and is a side cross-sectional view of the assistance device 1 taken along the center line.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an intermediate state when the assistance device 1 assists the transfer operation of the person being assisted M, and is a side cross-sectional view of the assistance device 1 taken along the center line.
- FIG. 4 is a diagram illustrating a final state when the assistance device 1 assists the transfer operation of the person being assisted M, and is a side cross-sectional view of the assistance device 1 taken along the center line.
- FIG. 5 is a block diagram schematically showing the configuration of the control unit 90 of the assistance device 1.
- the assistance device 1 assists transfer between two different places such as transfer between the bed of the person being assisted M and the wheelchair and transfer between the wheelchair and the toilet seat.
- the assistance device 1 supports the body of the person being assisted M and assists the transfer operation from the sitting posture to the posture at the time of transfer and the sitting operation from the posture at the time of transfer to the sitting posture.
- the transfer posture is a posture in which the buttocks floats from the seating surface, and includes a standing posture and a middle waist posture. That is, the posture at the time of transfer includes a state where the upper body stands up and a state of leaning forward.
- the assistance apparatus 1 can transfer the care recipient M in the posture at the time of transfer when the two places to be transferred are separated.
- the assistance device 1 includes a base 10, a drive unit 2, a support unit 50, a control unit 90, and the like.
- the drive unit 2 includes an arm 20, an actuator 30, a link mechanism 40, and the like. The drive unit 2 moves the support unit 50 relative to the base 10.
- the base 10 is formed of a frame 11, a foot placing table 12, a front wheel 13, a rear wheel 14, a crus pad 15 and the like.
- the frame 11 is formed of a rear member 11a that is disposed horizontally in the vicinity of the floor surface F, and a front member 11b that extends obliquely upward and forward from the front end of the rear member 11a.
- An actuator support portion 11c is projected from the front side of the upper surface of the rear member 11a.
- the footrest 12 is fixed substantially horizontally on the upper surface of the rear member 11a.
- the two front wheels 13 are provided on the front member 11b, and the two rear wheels 14 are provided on the rear member 11a. Due to the steering function of the front wheels 13 and the rear wheels 14, the assistance device 1 can perform not only a straight movement and a turning movement, but also a lateral movement and a super turn. Further, the front wheel 13 has a lock function for restricting movement.
- the lower thigh pad 15 is formed of a pair of support members 16 and a cushion material 17.
- the pair of support members 16 are erected from the front member 11b obliquely rearward and upward.
- the cushion material 17 is provided at the upper end of the support member 16. The cushion material 17 is located above the footrest 12 and can be contacted with the vicinity of the lower leg of the person being assisted M.
- the arm 20 constituting the drive unit 2 is formed of two bar-like members that are spaced apart and parallel to each other.
- the two rod-shaped members are coupled to each other on the lower side using the swing shaft 21 and on the upper side using the support shaft 22.
- the arm 20 has a curved shape in which two rod-like members protrude forward or a bent shape.
- a link support portion 27 is provided near the middle of the arm 20 in the length direction.
- a regulating member 28 having a shape substantially along the arm 20 is provided near the link support portion 27 of the arm 20.
- the arm 20 swings in the front-rear direction with the swing shaft 21 supported by the front member 11b as the swing axis.
- a stopper mechanism 23 is provided to regulate the swing angle of the arm 20.
- the stopper mechanism 23 includes a contact member 24 fixed to the lower side of the arm 20, and a first stopper 25 and a second stopper 26 fixed to the front member 11b.
- the arm 20 extends from a rear position (shown in FIG. 2) where the contact member 24 contacts the first stopper 25 to a front position (shown in FIG. 3) where the contact member 24 contacts the second stopper 26. Swing between.
- the swing angle range of the arm 20 can be exemplified as 35 °, but is not limited thereto.
- the support part 50 is formed including a body support part 52 and a pair of side support parts 53.
- the trunk support 52 is supported by the support shaft 22 of the arm 20 so as to be swingable. Thereby, the support part 50 rocks
- the swing angle range of the support portion 50 can be exemplified as 30 °, but is not limited thereto.
- the body support portion 52 includes a handle 52a and a locking portion 52b.
- the handle 52a is formed in a substantially rectangular frame shape.
- the handle 52 a is a part that is held by the person being assisted M, and is also a part that is held by the assistant in order to move the assistance device 1.
- the locking portion 52b is located near the center of the rectangular frame of the handle 52a.
- the torso support part 52 supports the abdomen from the chest of the to-be-supported person's M torso.
- the pair of side support parts 53 are attached to the chest sides on the left and right sides of the body support part 52.
- the side support portion 53 is formed in an L shape that bends at an obtuse angle.
- a short straight line portion from the base end on the attachment side of the side support portion 53 to the bent position becomes a shoulder receiving portion 53a, and a long straight portion from the bent position to the distal end becomes a side entry portion 53b.
- the shoulder receiving portion 53 a is located in substantially the same plane as the body support portion 52 and supports the front surface of the shoulder of the person being assisted M.
- the side entry portion 53b gradually moves away from the plane, enters the sides of the body of the person being assisted M, and can extend in the back direction of the person being assisted.
- the surface of the side support portion 53 is covered with a cushion material that can be easily deformed and compressed.
- the pair of side support portions 53 enter the sides of the body of the person being assisted M and support both sides.
- the side support part 53 is swingable about the base end as an axis, and the angle formed with the body support part 52 is adjustable. Therefore, when the person being assisted leans against the side support portion 53, the side support portion 53 swings, and the operation of leaning is facilitated. Furthermore, the support part 50 respond
- the actuator 30 constituting the drive unit 2 is formed of a main body unit 31, a movable unit 32, a motor 33, and the like.
- the movable part 32 moves linearly relative to the main body part 31 and protrudes from the return position via the intermediate position.
- a motor 33 serving as a drive source is provided in the main body 31.
- the motor 33 is controlled by the control unit 90 and drives the movable unit 32 via a power transmission mechanism such as a transmission gear (not shown).
- the drive source is not limited to the motor 33, and may be a pressure drive source that directly moves the movable portion 32 corresponding to the piston using hydraulic pressure or air pressure.
- the base end 31a of the main body 31 is supported by the actuator support 11c of the frame 11 so as to be tiltable. As a result, the actuator 30 tilts in the front-rear direction with the actuator support 11c as a fulcrum.
- the distal end 32 a of the movable part 32 engages with the link mechanism 40.
- the link mechanism 40 constituting the drive unit 2 is formed of a first link member 41, a second link member 42, and the like.
- the first link member 41 is a long member formed of metal, hard resin, or the like.
- the first link member 41 has a supported portion 41a at the center, a driven portion 41b and a roller 41c at one end, and a connecting portion 41d at the other end.
- the supported part 41a is supported by the link support part 27 of the arm 20 so as to be swingable.
- the driven portion 41 b is engaged with the tip 32 a of the movable portion 32 of the actuator 30. When the movable portion 32 further protrudes from the intermediate position, the roller 41c can come into contact with the regulating member 28 of the arm 20 and roll.
- the second link member 42 connects the connecting portion 41d of the first link member 41 and the locking portion 52b of the body support portion 52.
- the second link member 42 is formed using a flexible material such as rubber, elastomer, soft resin, or film-like hard resin.
- the connecting portion 41d and the locking portion 52b move in directions away from each other, the second link member 42 is in an interlocking state in which the connecting portion 41d and the locking portion 52b are interlocked.
- the connecting portion 41d and the locking portion 52b move in a direction approaching each other, the second link member 42 allows an unlinked state in which the connecting portion 41d and the locking portion 52b are not linked.
- the control unit 90 includes a control main body 91, an operating device 92, a battery power source 96, and the like.
- the control main body 91 and the battery power source 96 are fixed on the front side near the lower end of the arm 20.
- the battery power source 96 is shared by the control main body 91 and the motor 33 of the actuator 30.
- the operating device 92 is connected to the control main body 91 using a connection cord 93. However, the operation device 92 may be connected to the control main body 91 by wireless communication.
- the operating device 92 is provided with an up button 94 and a down button 95.
- the control body 91 is configured using a computer device having a CPU and operating with software.
- the control main body 91 performs switching control of normal connection, reverse connection, and interruption of the voltage supplied from the battery power source 96 to the motor 33.
- the motor 33 rotates forward, reversely, and stops, and the movable portion 32 protrudes, returns, and stops.
- the control main body 91 controls the actuator 30 according to the operation state of the operation device 92.
- the control main body 91 controls the ascending mode in which the movable portion 32 of the actuator 30 protrudes from the main body 31.
- the ascending mode corresponds to assistance of a transfer operation that raises the buttocks of the person being assisted.
- the control main body 91 controls the lowering mode in which the movable portion 32 of the actuator 30 is returned to the main body 31.
- the descending mode corresponds to assistance of a seating operation for lowering the buttocks of the person being assisted.
- control main body 91 includes the function of the stop control unit 97 once.
- the temporary stop control unit 97 functions in the control of the ascending mode.
- the temporary stop control unit 97 temporarily stops the support unit 50 after starting the movement at the stop position.
- the stop position of the support part 50 respond
- the stop position of the support portion 50 is set to the position shown in the intermediate state of FIG. That is, the position of the support portion 50 at the time when the forward swing of the support portion 50 ends and the forward swing of the arm 20 starts becomes the stop position.
- the stop position of the support part 50 is prescribed
- the stop position of the support portion 50 is defined by a state in which the motor 33 of the actuator 30 rotates by a predetermined rotation amount from the initial state and the movable portion 32 protrudes to the intermediate position.
- the stop position of the support unit 50 is obtained in advance by experiments, simulations, or the like, and is temporarily stored in the stop control unit 97.
- the temporary stop of the support part 50 aims to secure time for properly adjusting the posture of the care recipient M and the supported position.
- the temporary stop of the support part 50 is performed when the buttocks of the person being assisted M leaves the seat surface, and the effect of reducing the burden on the person being assisted M is enhanced. More specifically, as the buttocks of the person being assisted M move away from the seating surface, the load supported by the buttocks moves to the trunk and both legs on the support 50. At this time, the posture of the person being assisted and the position where the person is to be supported are arranged, and the support unit 50 is suitably adapted. As a result, the burden on the person being assisted M is not concentrated on a part of the body, but is distributed to increase the mitigation effect.
- the temporary stop control unit 97 performs control using a restart flag indicating that the temporary stop of the support unit 50 may be ended and the operation may be restarted. Details of the function of the stop control unit 97 will be described in the following description of the operation.
- the assistance device 1 of the first embodiment will be described.
- control and operation in the ascending mode for assisting the transfer operation of the person being assisted M will be described.
- the assistance device 1 operates from the initial state shown in FIG. 2 through the intermediate state shown in FIG. 3 to the final state shown in FIG.
- the assistance device 1 operates in the reverse direction in the generally reverse order of the assistance of the transfer operation.
- the assistant presses down button 95 of operating device 92 to return movable portion 32 of actuator 30 to the return position shown in FIG. Subsequently, the assistant holds the handle 52a and moves the assistant device 1 to approach the person M who is in the sitting posture.
- the person being assisted M causes the lower body to enter the region between the base 10 and the support part 50. Further, the person being assisted M places both feet on the mark 12 a of the foot placing table 12.
- the care receiver M can obtain a stable posture by bringing a part of the lower leg into contact with the cushion material 17 of the lower leg pad 15.
- the person being assisted M tilts the trunk forward to bring it into surface contact with the trunk support 52 and leans against the side support 53 on both sides.
- the trunk support portion 52 swings in the standing direction, so that the forward tilt angle of the trunk is small.
- the side entry portion 53 b of the side support portion 53 is substantially horizontal or slightly rearwardly lowered, the person being assisted M can easily lean on the side support portion 53.
- the posture of the person being assisted at this time is the initial posture.
- the series of operations of the person being assisted M described above may be assisted by an assistant. In the initial posture, the buttocks of the person being assisted M are seated on the seating surface. Therefore, the person being assisted M has a comfortable posture with the load caused by the weight supported by the buttocks.
- FIG. 6 is a diagram illustrating an operation flow of the temporary stop control unit 97 when assisting the transfer operation of the person being assisted M.
- the temporary stop control unit 97 first resets the restart flag to prohibit the operation of the support unit 50 from restarting from the stop position.
- the temporary stop control unit 97 checks whether the ascending button 94 is pressed. When the pressed state is canceled, the stop control unit 97 executes step S2 repeatedly.
- the stop control unit 97 advances the execution of the operation flow to step S3, and determines whether or not the current position of the support unit 50 matches the stop position. This determination is performed by comparing the current rotation amount of the motor 33 with a predetermined rotation amount. In the first step S3, the current position of the support portion 50 has not reached the stop position. Therefore, the temporary stop control unit 97 advances the execution of the operation flow to step S4 and causes the motor 33 to rotate forward. Thereby, the movable part 32 protrudes slightly from the main body part 31. Thereafter, the stop control unit 97 returns the execution of the operation flow from step S4 to step S2.
- the temporary stop control unit 97 repeatedly executes a loop composed of step S2, step S3, and step S4. Thereby, the protrusion amount of the movable part 32 increases little by little.
- the roller 41c of the first link member 41 is not in contact with the regulating member 28.
- the actuator 30 tilts forward.
- the arm 20 maintains the rear position of the initial state.
- the support portion 50 swings forward in conjunction with the second link member 42. This operation is continued until the current position of the support portion 50 matches the stop position.
- the side entry part 53b of the side support part 53 is forwardly lowered, the person being assisted M is restricted from moving backward and does not fall off the support part 50.
- step S5 the stop control unit 97 checks the restart flag.
- the restart flag is in a reset state. Therefore, the temporary stop control unit 97 advances the execution of the operation flow to step S6, and temporarily stops the motor 33. Thereby, the stop position of the support part 50 is maintained.
- step S2 By repeating the loop consisting of step S2, step S3, and step S4, the support unit 50 tilts during the movement to the stop position and guides the body of the person M to be assisted. For this reason, even if the initial posture of the person being assisted M shown in FIG. 2 is well suited to the support portion 50, there is a concern that the conformity may be lowered due to the subsequent tilting of the trunk. There is also a concern that the initial posture of the person being assisted M is not suitable for the support part 50 from the beginning.
- the person being assisted M can properly adjust the posture of the body and the position to be supported by himself or while receiving assistance.
- the person being assisted M can finely adjust the position of the upper body in the front-rear direction to improve the adhesion to the support portion 50, correct the left-right balance of the upper body, and relax the opening and closing of both arms.
- the person being assisted M can satisfactorily adapt the posture of the body and the supported position to the support portion 50 when the buttocks move away from the seating surface and shift from a comfortable posture to a posture with a large burden. . Therefore, the physical burden on the person being assisted M is reduced.
- step S7 the temporary stop control unit 97 waits for the cancellation of the pressed state of the ascending button 94.
- the stop control unit 97 temporarily sets the restart flag. Thereafter, the stop control unit 97 returns the execution of the operation flow to step S2.
- step S5 the restart flag is set. Therefore, the temporary stop control unit 97 shifts the execution of the operation flow to step S4 and causes the motor 33 to rotate forward. Thereby, the support part 50 is restarted from the stop position. Thereafter, in step S3, the current position of the support portion 50 does not coincide with the stop position. Accordingly, the temporary stop control unit 97 repeatedly executes a loop composed of step S2, step S3, and step S4.
- the arm 20 is driven by the movable portion 32 and swings clockwise in FIG.
- the actuator 30 tilts further forward.
- the connecting portion 41 d and the locking portion 52 b are in an interlocking state, and the support portion 50 maintains a constant posture with respect to the arm 20.
- This operation is continued until the end state of FIG. 4 when the arm 20 reaches the front side position.
- the person being assisted M further tilts forward while the upper body moves obliquely upward and forward.
- the person being assisted M takes the posture at the time of transfer in which the buttocks are greatly raised from the seating surface and the legs are extended.
- the stop control unit 97 temporarily stops the support unit 50 after the movement is started at a stop position corresponding to the separation of the supporter M's buttocks from the seating surface. Let Therefore, the person being assisted M can properly adjust the posture of the body and the position to be supported, and when the buttocks moves away from the seating surface and shifts from an easy posture to a heavy posture, the physical burden is reduced. It is reduced.
- FIG. 7 is a side cross-sectional view of the load detection unit 6, in which the body support unit 52 is cut along the center line.
- the right side of FIG. 7 corresponds to the chest side of the person being assisted M, and the left side of FIG.
- the body support unit 52 includes a support plate 55 and a body contact member 56.
- the support plate 55 is a substantially rectangular plate-like member in plan view.
- the support plate 55 is supported on the support shaft 22 of the arm 20 so as to be swingable.
- the above-described handle 52a is fixed to the support plate 55.
- the body contact member 56 has a two-layer structure including a surface layer 56a and a base layer 56b.
- the surface layer 56a is disposed on the side close to the trunk of the person being assisted.
- the surface layer 56a is formed in a curved shape that fits the front surface of the body of the person being assisted M using a material that has flexibility and can be easily deformed.
- the base layer 56b is disposed on the side close to the support plate 55.
- the base layer 56b is harder than the surface layer 56a and is not easily deformed.
- the body contact member 56 equalizes the distribution of loads acting on the support plate 55 from the person being assisted M.
- the four load detectors 6 are provided at the boundary between the support plate 55 and the body contact member 56.
- the four load detectors 6 are spaced apart from each other on the chest side and the abdomen side of the support plate 55, in other words, at the vertex positions of the rectangle.
- a pressure sensor or the like can be used as the load detection unit 6.
- the detection value of the load detection unit 6 is transmitted to the control main body unit 91.
- the detection value of the load detecting unit 6 is small.
- the load due to the weight of the person being assisted M acts on the support part 50, so that the detection value of the load detecting part 6 increases.
- the temporary stop control unit 97 of the control main body unit 91 adds or averages the detection values of the four load detection units 6 and performs a predetermined conversion process to obtain a detected load value (detected load value).
- the temporary stop control unit 97 estimates a stop position at which the support unit 50 is temporarily stopped based on the detected load value. Specifically, the stop control unit 97 once sets the position of the support unit 50 when the detected load value is equal to or greater than a predetermined load value for the first time as the stop position.
- the predetermined load value is set based on the increment of the detected value when the buttocks of the person being assisted M leaves the seat surface.
- FIG. 8 is a diagram illustrating an operation flow of the temporary stop control unit 97 according to the second embodiment.
- step S3A is executed in the second embodiment instead of step S3 of the first embodiment. Further, steps S1, S2, and S4 to S8 of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
- the stop control unit 97 determines whether or not the detected load value is equal to or greater than a predetermined load value. While the buttocks of the person being assisted M is seated on the seating surface, the detected load value is small, and the stop control unit 97 repeatedly executes a loop composed of step S2, step S3A, and step S4.
- step S3A a duration condition in which the detected load value is equal to or greater than a predetermined load value may be added. According to this, even if a transiently large load detection value is generated at the moment when the body of the person being assisted M tilts forward and comes into surface contact with the body support portion 52, the operation flow is erroneously executed in step S5. There is no progress to.
- step S5 the restart flag is in a reset state. Therefore, the temporary stop control unit 97 advances the execution of the operation flow to step S6 and temporarily stops the motor 33. Thereby, the stop position of the support part 50 is maintained. Therefore, at the time of step S6, the person being assisted M can properly adjust the posture of the body and the position to be supported by himself or while receiving assistance.
- step S8 the stop control unit 97 temporarily sets the restart flag and returns the execution of the operation flow to step S2.
- the execution of the operation flow proceeds to step S5 via step S2 and step S3A.
- the restart flag is set. Therefore, the temporary stop control unit 97 shifts the execution of the operation flow to step S4 and causes the motor 33 to rotate forward. Thereby, the support part 50 advances from a stop position, and the buttocks of the care receiver M leaves
- the temporary stop control unit 97 repeatedly executes a loop composed of step S2, step S3A, step S5, and step S4.
- the assistance device of the second embodiment When the support unit 50 further advances from the stop position, the assistance device of the second embodiment finally reaches the final state of FIG. As a result, the person being assisted M is in a transfer posture in which the buttocks are greatly raised from the seating surface and the legs are extended.
- the stop position at which the support unit 50 is temporarily stopped is not fixed. That is, the stop position of the support portion 50 is not limited to the intermediate position shown in FIG. 3, and may change to a position between FIG. 2 and FIG. 3, a position between FIG. 3 and FIG.
- the physical burden on the person being assisted M is reduced as in the first embodiment.
- the stop position of the support unit 50 is estimated based on the detected load value of the load detection unit 6. Therefore, even if the stop position fluctuates due to a difference in the physique of the person being assisted, the stop control unit 97 estimates the appropriate stop position for each person being assisted and temporarily stops the support unit 50. it can. That is, in 2nd Embodiment, the precision which determines the stop position of the support part 50 becomes high compared with 1st Embodiment.
- the predetermined stop position of the support portion 50 is not limited to the position shown in FIG. That is, the stop position of the support portion 50 may be a swing position between FIG. 2 and FIG. 3, or may be determined by a specific swing angle position of the arm 20 between FIG. 3 and FIG. .
- an arithmetic load detection unit that calculates a detection load value from a current value flowing through the motor 33 may be employed. According to this aspect, there is a predetermined correlation between the detected load value and the current value flowing through the motor 33, the current value can be converted into the detected load value, and the same effect as in the second embodiment. Occurs.
- the cost of the load detection unit 6 can be omitted.
- the drive unit 2 uses the single actuator 30 to first swing the support unit 50 and then swing the arm 20, but is not limited thereto.
- the drive unit may include a plurality of actuators, or may slide the support unit and the arm.
- the support part 50 may be formed by only one of the body support part 52 and the side support part 53.
- the body contact member 56 does not need to have the two-layer structure described in the second embodiment, and may be formed of a single material.
- the first and second embodiments can be variously modified and applied.
- Assistance device 2 Drive unit 10: Base 20: Arm 30: Actuator 31: Main body unit 32: Movable unit 33: Motor 40: Link mechanism 50: Support unit 52: Body support unit 53: Side support unit 55: Support Plate 56: Body contact member 6: Load detection unit 90: Control unit 91: Control main unit 92: Controller 96: Battery power supply 97: Temporary stop control unit M: Caregiver
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Abstract
被介助者の座位姿勢からの移乗動作を介助する介助装置であって、基台と、被介助者の身体の一部を支持しつつ、基台に対する相対的な移動が可能な支持部と、支持部を駆動する駆動部と、支持部が移動を開始した後に停止する停止位置であって、被介助者の臀部が座面から離れることに対応する停止位置に、支持部を一旦停止させる一旦停止制御部と、を備える。
Description
本明細書は、介助装置に関するものである。
高齢化社会の進展に伴い、介助装置のニーズが増大している。介助装置の導入により、介助者および被介助者の身体的な負担が軽減されるとともに、介護士の人手不足も緩和される。介助装置の一例として、被介助者の座位姿勢からの移乗動作を介助する装置がある。この種の介助装置は、一般的に、被介助者の身体の一部を支持した支持部を移動させる制御を行って、被介助者の移乗動作を介助する。介助装置の制御に関連する一技術例が特許文献1に開示されている。
特許文献1は、立ち座り動作支援ロボットの動作設定方法を開示している。この動作設定方法では、立ち座り動作のベース軌道を被介助者の身体箇所の位置に応じて補正することにより、カスタム軌道を取得する。そして、起立動作時のカスタム軌道において、被介助者の臀部が座面から離れる前に、被介助者の胸角度を傾けるように支持部を移動させる。これにより、被介助者は快適に立ち座り動作を行うことができる、とされている。
ところで、特許文献1の技術例で、支持部の移動は、取得されたカスタム軌道に沿って遅滞なく制御される。このため、被介助者の身体の位置や姿勢が支持部に適合していない状況下でも支持部が移動してゆき、被介助者の身体的な負担が増加する。特に、被介助者は、臀部が座面から離れるときに楽な姿勢から負担の大きな姿勢へと移行する。したがって、このときの被介助者の姿勢や支持される位置を適正に整えることが、負担を軽減する上で重要になる。
本明細書では、移動を開始した後の支持部を一旦停止させて、被介助者の姿勢や支持される位置を適正に整える時間を設け、被介助者の身体的な負担を軽減するようにした介助装置を提供することを解決すべき課題とする。
本明細書は、被介助者の座位姿勢からの移乗動作を介助する介助装置であって、基台と、前記被介助者の身体の一部を支持しつつ、前記基台に対する相対的な移動が可能な支持部と、前記支持部を駆動する駆動部と、前記支持部が前記移動を開始した後に停止する停止位置であって、前記被介助者の臀部が座面から離れることに対応する停止位置に、前記支持部を一旦停止させる一旦停止制御部と、を備える介助装置を開示する。
本明細書で開示する介助装置によれば、一旦停止制御部は、移動を開始した後の支持部を、被介助者の臀部が座面から離れることに対応する停止位置に一旦停止させる。このため、支持部が一旦停止している間に、被介助者は、自力でまたは介助を受けながら、身体の姿勢や支持される位置を適正に整えることができる。これにより、被介助者の臀部が座面から離れて楽な姿勢から負担の大きな姿勢へ移行するときに、被介助者の姿勢や支持される位置が支持部に良好に適合する。したがって、被介助者の身体的な負担が軽減される。
1.第1実施形態の介助装置1の構成
第1実施形態の介助装置1について、図1~図6を参考にして説明する。図1は、第1実施形態の介助装置1を斜め後方から見た斜視図である。また、図2は、介助装置1が被介助者Mの移乗動作を介助する場合の初期状態を示す図であって、介助装置1を中心線で切った側面断面図である。図3は、介助装置1が被介助者Mの移乗動作を介助する場合の中間状態を示す図であって、介助装置1を中心線で切った側面断面図である。図4は、介助装置1が被介助者Mの移乗動作を介助する場合の終期状態を示す図であって、介助装置1を中心線で切った側面断面図である。また、図5は、介助装置1の制御部90の構成を模式的に示すブロック図である。
第1実施形態の介助装置1について、図1~図6を参考にして説明する。図1は、第1実施形態の介助装置1を斜め後方から見た斜視図である。また、図2は、介助装置1が被介助者Mの移乗動作を介助する場合の初期状態を示す図であって、介助装置1を中心線で切った側面断面図である。図3は、介助装置1が被介助者Mの移乗動作を介助する場合の中間状態を示す図であって、介助装置1を中心線で切った側面断面図である。図4は、介助装置1が被介助者Mの移乗動作を介助する場合の終期状態を示す図であって、介助装置1を中心線で切った側面断面図である。また、図5は、介助装置1の制御部90の構成を模式的に示すブロック図である。
介助装置1は、例えば、被介助者Mのベッドと車椅子との間の移乗や、車椅子と便座との間の移乗など、異なる二箇所の間の移乗を介助する。介助装置1は、被介助者Mの胴体を支持して、座位姿勢から移乗時姿勢への移乗動作、および移乗時姿勢から座位姿勢への着座動作を介助する。ここで、移乗時姿勢は、臀部が座面から浮いた姿勢であり、立位姿勢および中腰姿勢を含む。つまり、移乗時姿勢は、上半身が起立した状態および前かがみの状態などを含む。また、介助装置1は、移乗する二箇所が離れている場合に、移乗時姿勢の被介助者Mを移送することができる。
介助装置1は、基台10、駆動部2、支持部50、および制御部90などを備える。駆動部2は、アーム20、アクチュエータ30、およびリンク機構40などで構成されている。駆動部2は、基台10に対して支持部50を相対的に移動させる。
基台10は、フレーム11、足載置台12、前輪13、後輪14、および下腿当て部15などで形成される。フレーム11は、床面Fに近接して水平に配置される後側部材11a、および後側部材11aの前端から前方斜め上方に延在する前側部材11bで形成される。後側部材11aの上面の前側寄りに、アクチュエータ支承部11cが突設される。足載置台12は、後側部材11aの上面に、ほぼ水平に固設される。足載置台12の上面には、被介助者Mが足を乗せる位置を案内するマーク12aが記されている。
2個の前輪13は、前側部材11bに設けられ、2個の後輪14は、後側部材11aに設けられる。前輪13および後輪14の転舵機能により、介助装置1は、直進移動および旋回移動だけでなく、横移動および超信地旋回が可能となっている。さらに、前輪13は、移動を規制するロック機能を備える。下腿当て部15は、一対の支持部材16およびクッション材17で形成される。一対の支持部材16は、前側部材11bから後方斜め上方に向けて立設される。クッション材17は、支持部材16の上端に設けられる。クッション材17は、足載置台12の上方に位置しており、被介助者Mの下腿付近が接触可能となっている。
駆動部2を構成するアーム20は、離隔して並行する2本の棒状部材などで形成される。2本の棒状部材は、下側が揺動軸21を用いて結合されるとともに、上側が支承軸22を用いて結合される。アーム20は、2本の棒状部材が前方に突出する湾曲した形状、または屈曲した形状を有する。アーム20の長さ方向の中間付近に、リンク支承部27が設けられる。さらに、アーム20のリンク支承部27の近くに、概ねアーム20に沿う形状の規制部材28が設けられる。アーム20は、前側部材11bに支承された揺動軸21を揺動軸心にして、前後方向に揺動する。
アーム20の揺動角度を規制するために、ストッパ機構23が設けられる。ストッパ機構23は、アーム20の下側に固設された当接部材24、ならびに前側部材11bに固設された第1ストッパ25および第2ストッパ26からなる。アーム20は、当接部材24が第1ストッパ25に当接する後側位置(図2に示される)から、当接部材24が第2ストッパ26に当接する前側位置(図3に示される)までの間で揺動する。アーム20の揺動角度範囲として35°を例示でき、これに限定されない。
支持部50は、胴体支持部52および一対の脇支持部53を含んで形成される。胴体支持部52は、アーム20の支承軸22に揺動可能に支承される。これにより、支持部50は、支承軸22を揺動軸心にして前後方向に揺動する。支持部50の揺動角度範囲として30°を例示でき、これに限定されない。また、胴体支持部52は、ハンドル52aおよび係止部52bを備える。ハンドル52aは、概ね四角形の枠形状に形成されている。ハンドル52aは、被介助者Mが把持する部位であるとともに、介助装置1を移動させるために介助者が把持する部位でもある。係止部52bは、ハンドル52aの四角形の枠内の中央付近に位置する。胴体支持部52は、被介助者Mの胴体の胸部から腹部の辺りを支持する。
一対の脇支持部53は、胴体支持部52の左右両側の胸部側に取り付けられる。脇支持部53は、鈍角に屈曲するL字状に形成される。脇支持部53の取り付け側の基端から屈曲位置までの短い直線状部分は肩受け部53aとなり、屈曲位置から先端までの長い直線状部分は脇進入部53bとなる。肩受け部53aは、胴体支持部52と概ね同じ平面内に位置して、被介助者Mの肩の前面を支持する。脇進入部53bは、前記平面から徐々に遠ざかり、被介助者Mの胴体の両側の脇に進入して、被介助者Mの背面方向への延在が可能となっている。脇支持部53の表面は、変形および圧縮が容易なクッション材で覆われる。
一対の脇支持部53は、被介助者Mの胴体の両側の脇に進入して、両方の脇を支持する。脇支持部53は、基端を軸心にして揺動可能とされており、胴体支持部52と成す角度が調整可能となっている。したがって、被介助者Mが脇支持部53にもたれかかるときに脇支持部53が揺動して、もたれかかる動作が容易になる。さらに、支持部50は、脇支持部53の揺動によって、複数の被介助者Mの体格差にも対応する。
駆動部2を構成するアクチュエータ30は、本体部31、可動部32、およびモータ33などで形成される。可動部32は、本体部31に対して直動し、戻り位置から中間位置を経由して突出する。駆動源となるモータ33は、本体部31に設けられる。モータ33は、制御部90から制御され、図略の変速ギヤなどの動力伝達機構を介して可動部32を駆動する。駆動源は、モータ33に限定されず、油圧や空気圧を用いてピストンに相当する可動部32を直動させる圧力駆動源でもよい。本体部31の基端31aは、フレーム11のアクチュエータ支承部11cに傾動可能に支承される。これにより、アクチュエータ30は、アクチュエータ支承部11cを支点として前後方向に傾動する。可動部32の先端32aは、リンク機構40に係合する。
駆動部2を構成するリンク機構40は、第1リンク部材41および第2リンク部材42などで形成される。第1リンク部材41は、金属や硬質樹脂などで形成された長尺状の部材である。第1リンク部材41は、中央に被支承部41aをもち、一端に被駆動部41bおよびローラ41cをもち、他端に連結部41dをもつ。被支承部41aは、アーム20のリンク支承部27に揺動可能に支承される。被駆動部41bは、アクチュエータ30の可動部32の先端32aに係合される。ローラ41cは、可動部32が中間位置からさらに突出すると、アーム20の規制部材28に接触して転動し得るようになっている。
第2リンク部材42は、第1リンク部材41の連結部41dと、胴体支持部52の係止部52bとを連結する。第2リンク部材42は、可撓性を有する材料、例えば、ゴム、エラストマー、軟質樹脂、フィルム状の硬質樹脂などを用いて形成される。連結部41dと係止部52bが相互に離れる方向に移動する場合に、第2リンク部材42は、連結部41dおよび係止部52bを連動させる連動状態とする。一方、連結部41dと係止部52bが相互に近づく方向に移動する場合に、第2リンク部材42は、連結部41dおよび係止部52bを非連動とする非連動状態を許容する。
制御部90は、図1および図5に示されるように、制御本体部91、操作器92、およびバッテリ電源96などで構成される。制御本体部91およびバッテリ電源96は、アーム20の下端寄りの前側に固設される。バッテリ電源96は、制御本体部91およびアクチュエータ30のモータ33に共用とされる。操作器92は、接続コード93を用いて制御本体部91に接続される。これに限定されず、操作器92は、無線通信を用いて制御本体部91に通信接続されてもよい。操作器92には、上昇ボタン94および下降ボタン95が設けられている。
制御本体部91は、CPUを有してソフトウェアで動作するコンピュータ装置を用いて構成される。制御本体部91は、バッテリ電源96からモータ33に供給する電圧の正接続、逆接続、および遮断を切り替え制御する。これに対応して、モータ33は正転、逆転、および停止し、可動部32は突出、戻り、および停止する。制御本体部91は、操作器92の操作状態に応じて、アクチュエータ30を制御する。
詳述すると、上昇ボタン94が指で押下されている間、制御本体部91は、アクチュエータ30の可動部32を本体部31から突出させる上昇モードの制御を行う。上昇モードは、被介助者Mの臀部を上昇させる移乗動作の介助に相当する。また、下降ボタン95が指で押下されている間、制御本体部91は、アクチュエータ30の可動部32を本体部31に戻す下降モードの制御を行う。下降モードは、被介助者Mの臀部を下降させる着座動作の介助に相当する。上昇ボタン94や下降ボタン95から指が離れて押下状態が解消されると、制御本体部91は、直ちに制御を中断する。これにより、アクチュエータ30および支持部50が直ちに停止して、高い安全性が確保される。
また、制御本体部91は、一旦停止制御部97の機能を含む。一旦停止制御部97は、上昇モードの制御の際に機能する。一旦停止制御部97は、移動を開始した後の支持部50を、停止位置に一旦停止させる。支持部50の停止位置は、被介助者Mの臀部が座面から離れることに対応する。第1実施形態において、支持部50の停止位置は、図3の中間状態に示される位置に設定されている。つまり、支持部50の前方への揺動が終了して、アーム20の前方への揺動が始まる時点の支持部50の位置が、停止位置となる。
また、支持部50の停止位置は、予め定められた駆動部2の所定駆動量によって規定される。換言すると、支持部50の停止位置は、アクチュエータ30のモータ33が初期状態から所定回転量だけ回転して、可動部32が中間位置まで突出した状態によって規定される。支持部50の停止位置は、実験やシミュレーション等によって予め求められ、一旦停止制御部97に記憶される。
支持部50の一旦停止は、被介助者Mの姿勢や支持される位置を適正に整える時間を確保することを目的とする。支持部50の一旦停止は、被介助者Mの臀部が座面から離れるときに行われて、被介助者Mの負担の軽減効果が高められる。詳述すると、被介助者Mの臀部が座面から離れるのに伴い、臀部に支えられていた荷重は、支持部50上の胴体や両脚へと移動する。このとき、被介助者Mの姿勢や支持される位置を整えて、支持部50に良好に適合させる。これにより、被介助者Mの負担は、身体の一部に集中せず、分散化されて軽減効果が高められる。また、被介助者Mは、窮屈さや違和感が無く、息苦しさや痛みを感じることも無い。一旦停止制御部97は、支持部50の一旦停止を終了して動作を再開してよい旨を表す再開フラグを用いた制御を行う。一旦停止制御部97の機能の詳細については、次の動作の説明で述べる。
2.第1実施形態の介助装置1の動作、作用、および効果
次に、第1実施形態の介助装置1の動作、作用、および効果について説明する。以降では、被介助者Mの移乗動作を介助する上昇モードの制御および動作について説明する。上昇モードにおいて、介助装置1は、図2に示される初期状態から、図3に示される中間状態を経て、図4に示される終期状態まで動作する。なお、被介助者Mの着座動作を介助する場合、一旦停止制御部97の機能を除くと、介助装置1は、移乗動作の介助の概ね逆順で逆方向に動作する。
次に、第1実施形態の介助装置1の動作、作用、および効果について説明する。以降では、被介助者Mの移乗動作を介助する上昇モードの制御および動作について説明する。上昇モードにおいて、介助装置1は、図2に示される初期状態から、図3に示される中間状態を経て、図4に示される終期状態まで動作する。なお、被介助者Mの着座動作を介助する場合、一旦停止制御部97の機能を除くと、介助装置1は、移乗動作の介助の概ね逆順で逆方向に動作する。
まず、介助者は、操作器92の下降ボタン95を押下して、アクチュエータ30の可動部32を、図2に示される戻り位置まで戻す。続いて、介助者は、ハンドル52aを把持して介助装置1を移動させ、座位姿勢の被介助者Mに接近させる。被介助者Mは、下半身を基台10と支持部50の間の領域に進入させる。さらに、被介助者Mは、両足を足載置台12のマーク12aに載置する。被介助者Mは、下腿の一部を下腿当て部15のクッション材17に接触させることで、安定した姿勢が得られる。
続いて、被介助者Mは、胴体を前傾させて胴体支持部52に面接触させるとともに、両脇で脇支持部53にもたれかかる。このとき、胴体支持部52は起立した方向に揺動しているので、胴体の前傾角度は小さくて済む。また、脇支持部53の脇進入部53bがほぼ水平か僅かに後下がりとなるので、被介助者Mは、脇支持部53に容易にもたれかかることができる。このときの被介助者Mの姿勢が初期姿勢となる。上述した被介助者Mの一連の動作は、介助者が介助してもよい。初期姿勢では、被介助者Mの臀部が座面に着いている。したがって、被介助者Mは、体重に起因する荷重が臀部で支えられて、楽な姿勢となっている。
続いて、介助者は、操作器92の上昇ボタン94を押下する。これにより、制御本体部91は、上昇モードの制御を開始し、同時に、一旦停止制御部97が機能し始める。図6は、被介助者Mの移乗動作を介助する場合の一旦停止制御部97の動作フローを示した図である。図6のステップS1で、一旦停止制御部97は、まず、再開フラグをリセット操作して、支持部50の停止位置からの動作再開を禁止する。次のステップS2で、一旦停止制御部97は、上昇ボタン94の押下状態をチェックする。押下状態が解消されている場合、一旦停止制御部97は、ステップS2を繰り返して実行する。
押下状態が継続されている場合、一旦停止制御部97は、動作フローの実行をステップS3に進め、支持部50の現在位置が停止位置に一致しているか否を判定する。この判定は、モータ33の現在の回転量を所定回転量と比較することによって行われる。初回のステップS3で、支持部50の現在位置は停止位置に到達していない。したがって、一旦停止制御部97は、動作フローの実行をステップS4に進め、モータ33を正転させる。これにより、可動部32は、本体部31からわずかに突出する。この後、一旦停止制御部97は、動作フローの実行をステップS4からステップS2に戻す。
上昇ボタン94の押下状態が維持されている間、一旦停止制御部97は、ステップS2、ステップS3、およびステップS4からなるループを繰り返して実行する。これにより、可動部32の突出量は、少しずつ増加する。可動部32が中間位置まで突出する以前において、第1リンク部材41のローラ41cは、規制部材28に接触していない。このため、第1リンク部材41は、可動部32に駆動されて、図2の反時計回りに揺動する。同時に、アクチュエータ30は、前方に傾動する。また、アーム20は、初期状態の後側位置を維持する。第1リンク部材41の揺動に伴い、支持部50は、第2リンク部材42に連動されて前方に揺動する。この動作は、支持部50の現在位置が停止位置に一致するまで継続される。このとき、脇支持部53の脇進入部53bが前下がりとなるので、被介助者Mは、後方への移動が規制されて支持部50から脱落しない。
支持部50の揺動により、被介助者Mの上半身は、前傾状態が徐々に進展してゆく。そして、支持部50が停止位置まで揺動すると、図3に示される中間状態となる。中間状態において、可動部32は中間位置まで突出して、ローラ41cが規制部材28に接触する。第1リンク部材41の揺動は終了し、支持部50の揺動も終了する。そして、被介助者Mの臀部は、座面から離れる瞬間の状態となる。
このとき、支持部50の現在位置が停止位置に一致しているので、一旦停止制御部97は、動作フローの実行をステップS3からステップS5に進める。ステップS5で、一旦停止制御部97は、再開フラグをチェックする。初回のステップS5において、再開フラグはリセット状態である。したがって、一旦停止制御部97は、動作フローの実行をステップS6に進め、モータ33を一旦停止させる。これにより、支持部50の停止位置が維持される。
ステップS2、ステップS3、およびステップS4からなるループの繰り返しで、支持部50は、停止位置までの移動の間に傾動して、被介助者Mの胴体を傾ける方向に案内する。このため、図2に示された被介助者Mの初期姿勢が支持部50に良好に適合していても、その後の胴体の傾斜による適合状況の低下が懸念される。また、被介助者Mの初期姿勢が始めから支持部50に適合していない、という懸念もある。
これらの懸念に対して、ステップS6の時点で、被介助者Mは、自力でまたは介助を受けながら、身体の姿勢や支持される位置を適正に整えることができる。例えば、被介助者Mは、上半身の前後方向の位置を微調整して支持部50への密着性を高めたり、上半身の左右のバランスを矯正したり、両腕の開き加減を寛げたりできる。これにより、被介助者Mは、臀部が座面から離れて楽な姿勢から負担の大きな姿勢へ移行するときに、身体の姿勢や支持される位置を支持部50に良好に適合させることができる。したがって、被介助者Mの身体的な負担が軽減される。
支持部50を停止位置からさらに進めるために、介助者は、上昇ボタン94から一度指を離して押下状態を解消する。ステップS6に続くステップS7で、一旦停止制御部97は、上昇ボタン94の押下状態の解消を待つ。押下状態が解消されたときのステップS8で、一旦停止制御部97は、再開フラグをセット操作する。この後、一旦停止制御部97は、動作フローの実行をステップS2に戻す。
被介助者Mが身体の姿勢や支持される位置を適正に整えた後、介助者は、上昇ボタン94を再度押下する。これにより、動作フローの実行は、ステップS2からステップS3を経由してステップS5に進められる。2回目のステップS5において、再開フラグはセット状態である。したがって、一旦停止制御部97は、動作フローの実行をステップS4に移行させ、モータ33を正転させる。これにより、支持部50は、停止位置からの移動が再開される。この後、ステップS3で、支持部50の現在位置が停止位置に一致することは無い。したがって、一旦停止制御部97は、ステップS2、ステップS3、およびステップS4からなるループを繰り返して実行する。
これにより、アーム20は、可動部32に駆動されて、図2の時計回りに揺動する。同時に、アクチュエータ30は、さらに前方に傾動する。また、連結部41dおよび係止部52bは連動状態となっており、支持部50は、アーム20に対して一定の姿勢を維持する。この動作は、アーム20が前側位置に到達する図4の終期状態まで継続される。これにより、被介助者Mは、上半身が前方斜め上方へ移動しつつさらに前傾する。その結果、図4に示されるように、被介助者Mは、臀部が座面から大きく上昇して、脚部が伸びた移乗時姿勢となる。
第1実施形態の介助装置1によれば、一旦停止制御部97は、移動を開始した後の支持部50を、被介助者Mの臀部が座面から離れることに対応する停止位置に一旦停止させる。したがって、被介助者Mは、身体の姿勢や支持される位置を適正に整えることができ、臀部が座面から離れて楽な姿勢から負担の大きな姿勢へ移行するときに、身体的な負担が軽減される。
3.第2実施形態の介助装置
次に、第2実施形態の介助装置について、第1実施形態と異なる点を主にして説明する。第2実施形態の介助装置は、荷重検出部6をさらに備える。図7は、荷重検出部6を説明する図であって、胴体支持部52を中心線で切った側面断面図である。図7の右側が被介助者Mの胸部側に対応し、図7の左側が被介助者Mの腹部側に対応する。胴体支持部52は、支持プレート55および胴体接触部材56を有する。支持プレート55は、平面視で概ね矩形板状の部材である。支持プレート55は、アーム20の支承軸22に揺動可能に支承される。支持プレート55には、前述したハンドル52aが固設される。
次に、第2実施形態の介助装置について、第1実施形態と異なる点を主にして説明する。第2実施形態の介助装置は、荷重検出部6をさらに備える。図7は、荷重検出部6を説明する図であって、胴体支持部52を中心線で切った側面断面図である。図7の右側が被介助者Mの胸部側に対応し、図7の左側が被介助者Mの腹部側に対応する。胴体支持部52は、支持プレート55および胴体接触部材56を有する。支持プレート55は、平面視で概ね矩形板状の部材である。支持プレート55は、アーム20の支承軸22に揺動可能に支承される。支持プレート55には、前述したハンドル52aが固設される。
胴体接触部材56は、表層56aおよびベース層56bからなる二層構造とされている。表層56aは、被介助者Mの胴体に近い側に配置される。表層56aは、柔軟性を有して容易に変形し得る材料を用いて、被介助者Mの胴体の前面に適合する曲面状に形成される。ベース層56bは、支持プレート55に近い側に配置される。ベース層56bは、表層56aよりも硬くて変形しにくい。胴体接触部材56は、被介助者Mから支持プレート55に作用する荷重の分布を均等化する。
荷重検出部6は、支持プレート55と胴体接触部材56との境目に4個設けられる。4個の荷重検出部6は、支持プレート55の胸部側および腹部側の左右に離隔して配置され、換言すると、長方形の頂点位置にそれぞれ配置される。荷重検出部6として、圧力センサなどを用いることができる。荷重検出部6の検出値は、制御本体部91に伝送される。
被介助者Mの臀部が座面に着いている間、被介助者Mの体重に起因する荷重の多くは臀部によって支えられるので、荷重検出部6の検出値は小さい。被介助者Mの臀部が座面にから離れると、被介助者Mの体重に起因する荷重が支持部50に作用するので、荷重検出部6の検出値は増加する。4個の荷重検出部6が用いられることにより、被介助者Mの胴体の左右方向や前後方向のアンバランスによる荷重分布のばらつきの影響が抑制される。なお、荷重検出部6の個数および配置は、上記に限定されない。
制御本体部91の一旦停止制御部97は、4個の荷重検出部6の検出値を加算し、または平均化し、さらに所定の換算処理を施して検出した荷重値(検出荷重値)を求める。一旦停止制御部97は、検出荷重値に基づいて、支持部50を一旦停止させる停止位置を推定する。具体的に、一旦停止制御部97は、検出荷重値が始めて所定荷重値以上になったときの支持部50の位置を停止位置とする。所定荷重値は、被介助者Mの臀部が座面から離れるときの検出値の増加分に基づいて設定される。図8は、第2実施形態の一旦停止制御部97の動作フローを示した図である。
図8を図6と比較すれば分かるように、第1実施形態のステップS3に代えて、第2実施形態ではステップS3Aが実行される。また、第2実施形態のステップS1、S2、S4~S8は、第1実施形態と同じである。図8のステップS3Aで、一旦停止制御部97は、検出荷重値が所定荷重値以上となっているか否かを判定する。被介助者Mの臀部が座面に着いている間、検出荷重値は小さく、一旦停止制御部97は、ステップS2、ステップS3A、およびステップS4からなるループを繰り返して実行する。
そして、被介助者Mの臀部が座面から離れ始めると、検出荷重値が始めて所定荷重値以上になる。このとき、一旦停止制御部97は、動作フローの実行をステップS3AからステップS5に進め、再開フラグをチェックする。なお、ステップS3Aにおいて、検出荷重値が所定荷重値以上となっている継続時間の条件を付加してもよい。これによれば、被介助者Mの胴体が前傾して胴体支持部52に面接触する瞬間に、仮に過渡的に大きな荷重検出値が発生しても、動作フローの実行が誤ってステップS5に進むことは無い。
初回のステップS5において、再開フラグはリセット状態である。したがって、一旦停止制御部97は、動作フローの実行をステップS6に進めてモータ33を一旦停止させる。これにより、支持部50の停止位置が維持される。したがって、ステップS6の時点で、被介助者Mは、自力でまたは介助を受けながら、身体の姿勢や支持される位置を適正に整えることができる。
介助者が上昇ボタン94から一度指を離して再度押下すると、ステップS8で、一旦停止制御部97は、再開フラグをセット操作して、動作フローの実行をステップS2に戻す。動作フローの実行は、ステップS2およびステップS3Aを経由してステップS5に進められる。2回目のステップS5において、再開フラグはセット状態である。したがって、一旦停止制御部97は、動作フローの実行をステップS4に移行させて、モータ33を正転させる。これにより、支持部50は停止位置から進み、被介助者Mの臀部は座面から離れる。この後、検出荷重値は、所定荷重値より大きな値で推移する。一旦停止制御部97は、ステップS2、ステップS3A、ステップS5、およびステップS4からなるループを繰り返して実行する。
支持部50が停止位置からさらに進んでゆくと、第2実施形態の介助装置は、最終的に、図4の終期状態に到達する。その結果、被介助者Mは、臀部が座面から大きく上昇して、脚部が伸びた移乗時姿勢となる。第2実施形態において、支持部50を一旦停止させる停止位置は、固定されない。つまり、支持部50の停止位置は、図3に示される中間状態の位置に限定されず、図2と図3の間の位置や、図3と図4の間の位置などに変化し得る。
第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、被介助者Mの身体的な負担が軽減される。加えて、第2実施形態では、荷重検出部6の検出荷重値に基づいて、支持部50の停止位置が推定される。したがって、被介助者Mの体格差などに起因して停止位置が変動しても、一旦停止制御部97は、被介助者Mごとに適正な停止位置を推定して、支持部50を一旦停止できる。つまり、第2実施形態では、第1実施形態と比較して、支持部50の停止位置を決定する精度が高くなる。
4.実施形態の変形および応用
なお、第1実施形態において、予め定められる支持部50の停止位置は、図3に示される位置に限定されない。つまり、支持部50の停止位置は、図2と図3の間の揺動位置であってもよく、図3と図4の間におけるアーム20の特定の揺動角度位置によって定められてもよい。また、第2実施形態で説明した圧力センサなどの荷重検出部6を実際に設けるのでなく、モータ33に流れる電流値から検出荷重値を演算する演算形荷重検出部を採用してもよい。この態様によれば、検出荷重値とモータ33に流れる電流値との間に所定の相関関係が有って、電流値を検出荷重値に換算することができ、第2実施形態と同様の作用が生じる。加えて、演算形荷重検出部によれば、荷重検出部6のコストを省略できる。
なお、第1実施形態において、予め定められる支持部50の停止位置は、図3に示される位置に限定されない。つまり、支持部50の停止位置は、図2と図3の間の揺動位置であってもよく、図3と図4の間におけるアーム20の特定の揺動角度位置によって定められてもよい。また、第2実施形態で説明した圧力センサなどの荷重検出部6を実際に設けるのでなく、モータ33に流れる電流値から検出荷重値を演算する演算形荷重検出部を採用してもよい。この態様によれば、検出荷重値とモータ33に流れる電流値との間に所定の相関関係が有って、電流値を検出荷重値に換算することができ、第2実施形態と同様の作用が生じる。加えて、演算形荷重検出部によれば、荷重検出部6のコストを省略できる。
また、駆動部2は、一つのアクチュエータ30を用いて、まず支持部50を揺動させ、続いてアーム20を揺動させるが、これに限定されない。例えば、駆動部は、複数のアクチュエータを含んでもよいし、支持部やアームをスライド移動させてもよい。さらに、胴体支持部52および脇支持部53の一方のみで支持部50が形成されてもよい。また、胴体接触部材56は、第2実施形態で説明した二層構造である必要は無く、単一の材料で形成されてもよい。第1および第2実施形態は、他にも様々な変形や応用が可能である。
1:介助装置 2:駆動部 10:基台 20:アーム 30:アクチュエータ 31:本体部 32:可動部 33:モータ 40:リンク機構 50:支持部 52:胴体支持部 53:脇支持部 55:支持プレート 56:胴体接触部材 6:荷重検出部 90:制御部 91:制御本体部 92:操作器 96:バッテリ電源 97:一旦停止制御部 M:被介助者
Claims (4)
- 被介助者の座位姿勢からの移乗動作を介助する介助装置であって、
基台と、
前記被介助者の身体の一部を支持しつつ、前記基台に対する相対的な移動が可能な支持部と、
前記支持部を駆動する駆動部と、
前記支持部が前記移動を開始した後に停止する停止位置であって、前記被介助者の臀部が座面から離れることに対応する停止位置に、前記支持部を一旦停止させる一旦停止制御部と、
を備える介助装置。 - 前記停止位置は、予め定められた前記駆動部の所定駆動量によって規定される、請求項1に記載の介助装置。
- 前記介助装置は、前記被介助者から前記支持部に作用する荷重値を検出する荷重検出部をさらに備え、
前記一旦停止制御部は、検出された前記荷重値に基づいて前記停止位置を推定する、請求項1に記載の介助装置。 - 前記支持部は、
前記被介助者の胴体、および前記胴体の左右の脇の少なくとも一方を支持し、かつ、
前記停止位置までの前記移動の間に傾動して、前記被介助者の前記胴体を傾ける方向に案内する、請求項1~3のいずれか一項に記載の介助装置。
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