特許第6074654号(P6074654)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6074654
(24)【登録日】2017年1月20日
(45)【発行日】2017年2月8日
(54)【発明の名称】ロボット
(51)【国際特許分類】
   A61G 5/00 20060101AFI20170130BHJP
   B25J 11/00 20060101ALI20170130BHJP
   A61G 1/003 20060101ALI20170130BHJP
   A61G 7/10 20060101ALI20170130BHJP
   A61G 5/04 20130101ALI20170130BHJP
【FI】
   A61G5/00 704
   B25J11/00 Z
   A61G1/003
   A61G7/10
   A61G5/04 708
【請求項の数】9
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2012-206401(P2012-206401)
(22)【出願日】2012年9月19日
(65)【公開番号】特開2014-61036(P2014-61036A)
(43)【公開日】2014年4月10日
【審査請求日】2015年8月12日
(73)【特許権者】
【識別番号】395018251
【氏名又は名称】マッスル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100096839
【弁理士】
【氏名又は名称】曽々木 太郎
(72)【発明者】
【氏名】玉井 博文
(72)【発明者】
【氏名】玉井 智
【審査官】 井出 和水
(56)【参考文献】
【文献】 特開2001−293044(JP,A)
【文献】 特開2008−86542(JP,A)
【文献】 特開2011−172898(JP,A)
【文献】 特開2008−100053(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A61G 5/00
A61G 1/003
A61G 5/04
A61G 7/10
B25J 11/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
走行可能とされた基部と、前記基部に配設された昇降軸と、前記昇降軸に配設された旋回軸と、前記旋回軸に軸対称に配設された第1伸縮軸および第2伸縮軸と、前記第1伸縮軸に配設された第1腕と、前記第2伸縮軸に配設された第2腕とを備えてなることを特徴とするロボット。
【請求項2】
操作盤を備え、
前記操作盤は、マニュアル操作手段と制御部とを有し、
前記制御部は、位置制御と力制御とに制御を切り替える位置力制御切替手段と、昇降軸の駆動を制御する昇降軸駆動制御手段と、旋回軸の駆動を制御する旋回軸駆動制御手段と、第1伸縮軸の駆動を制御する第1伸縮軸駆動制御手段と、第2伸縮軸の駆動を制御する第2伸縮軸駆動制御手段とを含んでなる
ことを特徴とする請求項1記載のロボット。
【請求項3】
操作盤は、ロボット動作ボタンを付加して有し、
制御部は、位置制御と力制御とに制御を切り替える位置力制御切替手段と、昇降軸の駆動を制御する昇降軸駆動制御手段と、旋回軸の駆動を制御する旋回軸駆動制御手段と、第1伸縮軸の駆動を制御する第1伸縮軸駆動制御手段と、第2伸縮軸の駆動を制御する第2伸縮軸駆動制御手段とを統括する統括部を付加して有し、
前記統括部は、前記ロボット動作ボタンからの信号に応答して前記各手段の動作を可能とする
ことを特徴とする請求項2記載のロボット。
【請求項4】
操作盤は、要介護者の頭部の位置がロボットの右側であるか左側であるかを指示する頭部サイド指示手段を付加して有し、
旋回軸駆動制御手段は、旋回角制限部を付加して有し、
前記旋回角制限部は、前記頭部サイド指示手段からの信号に応答して要介護者の頭部が水平より下方に位置しないように旋回角を制限する
ことを特徴とする請求項2または3記載のロボット。
【請求項5】
操作盤は、マニュアル自動切替手段と動作パターン選択手段とを付加して有し、制御部は、動作パターン保持部を含むことを特徴とする請求項2、3または4記載のロボット。
【請求項6】
第1腕および第2腕が棒状とされてなることを特徴とする請求項1、2、3、4または5記載のロボット。
【請求項7】
駆動用電源を備えてなることを特徴する請求項1,2,3、4、5または6記載のロボット。
【請求項8】
化粧カバーが装着されてなることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6または7記載のロボット。
【請求項9】
基部が走行部を有し、前記走行部が前輪支持部材を有し、前記前輪支持部材が前部水平部と上り勾配とされた後部傾斜部を有してなることを特徴とする請求項1記載のロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
従来より、介護ヘルパーなどの介護者による高齢者や傷害者(以下、要介護者という)の生活を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。
【0003】
しかるに、かかる移乗は、通常、一人の介護ヘルパーなどの介護者によりなされているところから、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る。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。
【0004】
このため、介護関係者から介護ヘルパーなどの介護者の負担、とりわけ移乗の際の負担を軽減できるロボットが熱望されている。
【0005】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2002−136549号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
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、簡易にしてしかも介護ヘルパーなどの介護者の負担、とりわけ移乗の際の負担を軽減できるロボットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明のロボットは、走行可能とされた基部と、前記基部に配設された昇降軸と、前記昇降軸に配設された旋回軸と、前記旋回軸に軸対称に配設された第1伸縮軸および第2伸縮軸と、前記第1伸縮軸に配設された第1腕と、前記第2伸縮軸に配設された第2腕とを備えてなることを特徴とする。
【0009】
本発明のロボットにおいては、操作盤を備え、前記操作盤は、マニュアル操作手段と制御部とを有し、前記制御部は、位置制御と力制御とに制御を切り替える位置力制御切替手段と、昇降軸の駆動を制御する昇降軸駆動制御手段と、旋回軸の駆動を制御する旋回軸駆動制御手段と、第1伸縮軸の駆動を制御する第1伸縮軸駆動制御手段と、第2伸縮軸の駆動を制御する第2伸縮軸駆動制御手段とを含んでなるのが好ましい。その場合、操作盤は、ロボット動作ボタンを付加して有し、制御部は、位置制御と力制御とに制御を切り替える位置力制御切替手段と、昇降軸の駆動を制御する昇降軸駆動制御手段と、旋回軸の駆動を制御する旋回軸駆動制御手段と、第1伸縮軸の駆動を制御する第1伸縮軸駆動制御手段と、第2伸縮軸の駆動を制御する第2伸縮軸駆動制御手段とを統括する統括部を付加して有し、前記統括部は、前記ロボット動作ボタンからの信号に応答して前記各手段の動作を可能とするのがさらに好ましく、また、操作盤は、要介護者の頭部の位置がロボットの右側であるか左側であるかを指示する頭部サイド指示手段を付加して有し、旋回軸駆動制御手段は、旋回角制限部を付加して有し、前記旋回角制限部は、前記頭部サイド指示手段からの信号に応答して要介護者の頭部が水平より下方に位置しないように旋回角を制限するのもさらに好ましく、あるいは、操作盤は、マニュアル自動切替手段と動作パターン選択手段とを付加して有し、制御部は、動作パターン保持部を含むのもさらに好ましい。
【0010】
また、本発明のロボットにおいては、第1腕および第2腕が棒状とされてなるのが好ましい。
【0011】
また、本発明のロボットにおいては、駆動用電源を備えてなるのが好ましい。
【0012】
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。
【0013】
また、本発明のロボットにおいては、基部が走行部を有し、前記走行部が前輪支持部材を有し、前記前輪支持部材が前部水平部と上り勾配とされた後部傾斜部を有してなるのが好ましい。
【発明の効果】
【0014】
本発明は前記の如く構成されているので、ベッドの上で専用シートに寝かされている要介護者をベッドから持ち上げながらベッド脇に移動させることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】本発明の実施形態1に係るロボットのスケルトン図である。
図2】同ロボットの斜視図である。
図3】同ロボットの平面図である。
図4】同ロボットの右側面図である。
図5】同ロボットの背面図である。
図6】同ロボットの平面図である。
図7】操作盤のブロック図である。
図8】操作レバーのブロック図である。
図9】専用シートの概略図である。
図10】本発明の実施形態2に係るロボットの操作盤のブロック図である。
図11】化粧カバーが装着されたロボット二基を対向させて自動動作させている状態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
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。
【0017】
実施形態1
図1図6に、本発明の一実施形態に係るロボットRを示す。
【0018】
ロボットRは、図1図6に示すように、走行自在とされた基部100と、基部100に立設された昇降軸1と、昇降軸1の上端部に装着された旋回軸2と、旋回軸2の先端部に軸対称に装着された第1伸縮軸3および第2伸縮軸4と、第1伸縮軸3の先端部に前方に突出させて配設された棒状の第1腕(右腕)5と、第2伸縮軸4の先端部に前方に突出させて配設された棒状の第2腕(左腕)6と、駆動用電源7と、操作盤10とを主要構成要素として備えてなるものとされる。なお、ロボットRの走行は、マニュアル操作レバー12,12を把持しながらロボットRを押し引きすることによりなされる。
【0019】
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る。より具体的には、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。また、走行部160は前部走行部170と後部走行部180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、後部走行部180は、後輪181と後輪181を支持する後輪支持部材182とを含むものとされる。そして、前輪支持部材172および後輪支持部材182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の径は後輪181の径より小さくされている。
【0020】
載置部110、より具体的には載置部材120には、昇降軸1、駆動用電源7、操作盤10などが配設されている。
【0021】
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。前輪171の径が小径とされ、かつ、前輪支持部材172がかかる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。なお、前輪支持部材172のその余の構成および後輪支持部材182の構成は、車輪の支持に用いられている公知の構成を好適に用いることができる。
【0022】
昇降軸1は、例えば電動シリンダーからなるものとされる。
【0023】
旋回軸2は、例えば電動サーボモータからなるものとされる。
【0024】
第1伸縮軸3および第2伸縮軸4は、例えば電動シリンダーからなるものとされる。
駆動用電源7は、例えばバッテリーとされる。
【0025】
操作盤10は、図7に示すように、ロボット動作ボタン8と、要介護者の頭部の位置がロボットRの右側であるか左側であるかを指示する頭部サイド指示レバー9と、電源スイッチ11と、マニュアル操作レバー(マニュアル操作手段)12と、制御部20とを有するものとされる。
【0026】
ロボット動作ボタン8は、第1伸縮軸3をカバーしている右側カバーCRおよび第2伸縮軸4をカバーしている左側カバーCLのそれぞれに設けられているマニュアル操作レバー12の頂部に設けられている。ロボット動作ボタン8は、フェールセーフの観点から、両方のボタン8,8が同時に押下されている間のみロボットRを動作可能とするものである。
【0027】
マニュアル操作レバー12は、図8に示すように、位置制御と力制御とを切り替える位置力制御切替手段21の切り替えをなす切替機能部12aと、昇降軸1を駆動する昇降軸操作機能部12bと、旋回軸2を駆動する旋回軸操作機能部12cと、第1伸縮軸3を駆動する第1伸縮軸操作機能部12dと、第2伸縮軸4を駆動する第2伸縮軸操作機能部12eとを含むものとされ、レバーの角度や傾斜を調整することにより各機能部が実現される。
【0028】
制御部20は、位置制御と力制御との切り替えをなす位置力制御切替手段21と、昇降軸1の駆動を制御する昇降軸駆動制御手段22と、旋回軸2の駆動を制御する旋回軸駆動制御手段23と、第1伸縮軸3の駆動を制御する第1伸縮軸駆動制御手段24と、第2伸縮軸4の駆動を制御する第2伸縮軸駆動制御手段25と、前記各手段を統括する統括部26とを有するものとされる。統括部26は、例えばロボット動作ボタン8,8が押下中、その信号に応答して前記各手段の動作、例えば旋回軸の旋回動作、伸縮軸の伸縮動作、昇降軸の昇降動作を可能とする制御をなすものとされる。
【0029】
旋回軸駆動制御手段23は、頭部サイド指示レバー9からの信号に応答して旋回軸2の旋回角度を制限する旋回角制限部23aを有するものとされる。ここで、旋回角制限部23aは、要介護者の頭部が水平より下方に位置しないように旋回軸2の旋回角を制限する。
【0030】
なお、かかる機能を有する制御部20は、例えば、コンピュータに前記機能を実現させるプログラムを格納することにより実現される。
【0031】
図9に、専用シート30の一例を示す。
【0032】
専用シート30は、図9に示すように、両端にロボットRの腕5bが挿入される円筒状の被保持部31を有するものとされる。
【0033】
被保持部31は、基材32と基材32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33と、合成樹脂シートからなる表層34とからなるものとされる。
【0034】
次に、かかる構成とされたロボットRによる要介護者の移乗について説明する。
【0035】
手順1:ロボットRを適宜移動させ、専用シート30に寝かされている要介護者に対向させる。
【0036】
手順2:ロボット動作ボタン8,8を押下しながらレバー操作により昇降軸操作機能部12bを機能させて昇降軸1を適宜駆動して右腕5および左腕6の高さを専用シート39の被保持部31の高さ位置とする。
【0037】
手順3:ロボット動作ボタン8,8を押下しながらレバー操作により第1伸縮軸操作機能部12dおよび第2伸縮軸操作機能部12eを機能させて第1伸縮軸3および第2伸縮軸4を適宜駆動して右腕5および左腕6をそれぞれ被保持部31,31に対向させる。
【0038】
手順4:ロボットRを前進させて右腕5および左腕6をそれぞれ専用シート30の被保持部31,31に挿入する。
【0039】
手順5:頭部サイド指示レバー9により要介護者の頭部のサイドを指示する。つまり、要介護者の頭部がロボットRの右側であるか左側であるかを指示する。
【0040】
手順8:ロボット動作ボタン8,8が押下しながらレバー操作により昇降軸操作機能部12bを機能させて昇降軸1を適宜駆動して専用シート30をベッドから所定高さとする。つまり、要介護者をベッドから浮かせる。
【0041】
手順9:ロボット動作ボタン8,8を押下しながらレバー操作により切替機能部12aを機能させてロボットRを位置制御から力制御に切り替える。
【0042】
手順10:ロボットRを後退させて要介護者をベッド脇に移動させる。
【0043】
手順11:ロボット動作ボタン8,8を押下しながらレバー操作により切替機能部12aを機能させてロボットRを力制御から位置御に切り替える。
【0044】
手順12:ロボット動作ボタン8,8を押下しながらレバー操作により旋回軸操作機能部12cを機能させて旋回軸2を駆動して要介護者の頭を高くする一方、足先を下げる。
【0045】
手順13:ロボット動作ボタン8,8を押下しながらレバー操作により切替機能部12aを機能させてロボットRを位置制御から力制御に切り替える。
要介護者の姿勢をこのようにした後、介護者により要介護者を車椅子などに移乗させる。
【0046】
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。
【0047】
実施形態2
図10に、本発明の実施形態2に係るロボットの操作盤10Aを示す。実施形態2は実施形態1を改変してなるものであって、マニュアル操作による動作と自動制御による動作とがなし得るようにされてなるものとされる。
【0048】
すなわち、操作盤10Aには、図10に示すように、実施形態1の操作盤10にマニュアル自動切替レバー(マニュアル自動切替手段)13と、動作パターン選択ボタン(動作パターン選択手段)14と、制御部20に動作パターン保持部28とが付加されてなるものとされる。
【0049】
以下、自動動作について説明する。
【0050】
マニュアル自動切替レバー13を自動に切り替えて、動作パターン選択ボタン14のいずれかのポンタを押して自動動作パターンを選択すると、自動動作パターン保持部28に保持されている当該パターンが呼び出されて、そのパターンに従った動作をロボットRが行う。例えば、旋回軸2を旋回動作させながら、第1伸縮軸3および第2伸縮軸4を適宜駆動して第1伸縮軸3および第2伸縮軸4を適宜伸縮させる。
【0051】
ロボットRにこのような動作をさせることにより、ロボットRがあたかも踊っているかにように見え、要介護者に癒し効果を与える。かかる癒し効果を高めるたには、ロボットに化粧カバーを装置するのが好ましい。図11に、化粧カバーがなされたロボットR二基を対向配置して自動動作させている状態を示す。
【0052】
しかして、このようにすることによりロボットR,Rがタンスをしているような印象を与え、癒し効果が増大する。
【0053】
このように、本実施形態によれば、あらかじめ設定されたバターンに応じてロボットを自動動作させるようにされているので、ロボットがあたかも踊っているような印象を要介護者に与えることができ、要介護者に対する癒し効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【0054】
本発明はロボット産業および介護事業に適用できる。
【符号の説明】
【0055】
R ロボット
CR 右側カバー
CL 左側カバー
1 昇降軸
2 旋回軸
3 第1伸縮軸
4 第2伸縮軸
5 第1腕、右腕
6 第2腕、左腕
7 駆動用電源
8 ロボット動作ボタン
9 頭部サイド指示レバー
10 操作盤
11 電源スイッチ
12 マニュアル操作レバー
12a 切替機能部
12b 昇降軸操作機能部
12c 旋回軸操作機能部
12d 第1伸縮軸操作機能部
12e 第2伸縮軸操作機能部
13 マニュアル自動切替レバー
14 動作パターン選択ボタン
20 制御部
21 位置力制御切替手段
22 昇降軸駆動制御手段
23 旋回軸駆動制御手段
23a 旋回角制限部
24 第1伸縮軸駆動制御手段
25 第2伸縮軸駆動制御手段
26 統括部
28 動作パターン保持部
30 専用シート
31 被保持部
32 基材
33 クッション層
34 表層
100 基部
110 載置部
120 載置部材
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 後部走行部
181 後輪
182 後輪支持部材
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11