護理機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對被護理者的起立及就座進行輔助的護理機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]作為護理機器人的一形式，已知有專利文獻1所示的結(jié)構(gòu)。如專利文獻1的圖3A、3B所示，護理機器人(身體輔助機器人裝置100)具備:包含直立支撐部件112的框架110、以可滑動的方式與直立支撐部件卡合的橫向部件130、以可滑動的方式與橫向部件卡合的把手132、與直立支撐部件及橫向部件結(jié)合的上升促動器124及與橫向部件及把手結(jié)合的橫向促動器126。上升促動器使橫向部件平移并且橫向促動器使把手平移，由此對使用者(被護理者)進行輔助而使其能夠在起立位置與非起立位置(就座位置)之間移動。另外，護理機器人具備驅(qū)動電動機140，驅(qū)動電動機140使驅(qū)動輪114旋轉(zhuǎn)而使護理機器人推進。
[0003]專利文獻1:日本特開2012-030077號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明要解決的課題
[0005]在記載于上述專利文獻1的護理機器人中，能夠?qū)κ褂谜?被護理者)進行輔助而使其在非起立位置(就座位置)與起立位置之間移動。但是，在使被護理者起立或就座的情況下，使被護理者起立的起立軌跡及上半身的角度及使被護理者就座的就座軌跡及上半身的角度可能會給被護理者造成不適感。因此，能夠想到追加對被護理者的上半身的角度進行調(diào)整的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸。但是，在該情況下，驅(qū)動軸增大，會導(dǎo)致護理機器人的高成本化、大型化。
[0006]本發(fā)明為了解決上述問題而作出，其目的在于提供一種能夠在不導(dǎo)致高成本化、大型化的情況下，實施不會給被護理者造成不適感的起立及就座的護理機器人。
[0007]用于解決課題的方案
[0008]為了解決上述課題，本發(fā)明的護理機器人的特征在于，具備:基臺，能夠通過第一驅(qū)動部而沿第一軸方向行走；機器人臂部，設(shè)于基臺，具備由第二驅(qū)動部及第三驅(qū)動部分別獨立地驅(qū)動的第二驅(qū)動軸及第三驅(qū)動軸，第二驅(qū)動軸及第三驅(qū)動軸中的至少一個驅(qū)動軸是通過第二驅(qū)動部而繞著沿水平方向延伸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸；保持部，設(shè)于機器人臂部的前端側(cè)，繞著旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動并支撐被護理者的身體的一部分而對起立及就座進行輔助；存儲部，存儲有:起立軌跡用基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，表示在使支撐于保持部而就座的所述被護理者起立的情況下被護理者的移動控制部位通過的起立軌跡；和就座軌跡用基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，表示在使支撐于保持部而起立的被護理者就座的情況下被護理者的移動控制部位通過的就座軌跡；及驅(qū)動控制部，如下進行控制，以基于起立軌跡用基準(zhǔn)數(shù)據(jù)及就座軌跡用基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，而使第一驅(qū)動部驅(qū)動來使基臺沿著第一軸方向移動，并且使第二驅(qū)動部及第三驅(qū)動部進行驅(qū)動來使機器人臂部變形。
【附圖說明】
[0009]圖1是表示本發(fā)明的護理機器人的一實施方式的右側(cè)視圖。
[0010]圖2是表示本發(fā)明的護理機器人的一實施方式的俯視圖。
[0011]圖3a是表示處于伸長狀態(tài)的圖1所示的護理機器人的內(nèi)部構(gòu)造的概要的右側(cè)視圖。
[0012]圖3b是表不包含圖3a所不的第一滑動部的周邊的主視圖。
[0013]圖4a是表示處于收縮狀態(tài)的圖1所示的護理機器人的內(nèi)部構(gòu)造的概要的右側(cè)視圖。
[0014]圖4b是沿圖4a所示的4b_4b線的端面圖。
[0015]圖4c是表不包含圖4a所不的第一滑動部的周邊的主視圖。
[0016]圖5是表示護理機器人接近被護理者的情況的側(cè)視圖。
[0017]圖6是表示護理機器人支撐就座的被護理者的情況的側(cè)視圖。
[0018]圖7是表示護理機器人支撐起立的被護理者的情況的側(cè)視圖。
[0019]圖8是在左半部分表示起立動作且在右半部分表示就座動作的圖。
[0020]圖9是表不XY坐標(biāo)與機器人坐標(biāo)的關(guān)系的表。
[0021]圖10是示意性地表示機器人臂部的長度、角度的側(cè)視圖。
[0022]圖11是表示圖1所示的護理機器人的框圖。
[0023]圖12是表示圖11所示的控制裝置的框圖。
[0024]圖13是說明護理機器人的起立動作的圖，從左上向右下進行起立動作。左上表示起立動作開始的時刻，右下表示起立動作最終時刻。
【具體實施方式】
[0025]以下，對本發(fā)明的護理機器人的一實施方式進行說明。圖1及圖2是表示該護理機器人20的右側(cè)視圖及俯視圖。
[0026]護理機器人20是用于支撐被護理者Ml的身體的一部分(例如，上半身尤其是胸部)而對起立及就座進行輔助的護理機器人。如圖1及圖2所示，該護理機器人20包括基臺21、機器人臂部22、保持部23、把手24、操作裝置25、存儲裝置26 (存儲部)及控制裝置27而構(gòu)成。
[0027]基臺21具備左右基部21a、21b和左右腿部21c、21d。左右基部21a、21b沿左右方向空出預(yù)定距離地配置，如圖2所示，在左右基部21a、21b上分別設(shè)有左右驅(qū)動輪21e、21f，并且內(nèi)置有作為分別對左右驅(qū)動輪21e、21f進行驅(qū)動的驅(qū)動源的左右驅(qū)動輪用電動機21g、21h。護理機器人20通過由左右驅(qū)動輪用電動機21g、21h分別驅(qū)動的左右驅(qū)動輪21e、21f而行走。
[0028]另外，由左右驅(qū)動輪21e、21f及左右驅(qū)動輪用電動機21g、21h構(gòu)成行走用驅(qū)動部AC (第一驅(qū)動部)?；_21能夠通過行走用驅(qū)動部AC而沿X軸方向(第一軸方向)行走。驅(qū)動作為行走對象物的基臺21行走的軸是行走驅(qū)動軸11，該行走驅(qū)動軸11沿X軸方向延伸。
[0029]左右腿部21c、21d從左右基部21a、21b向前方方向(圖1、2中的左方向)水平地延伸設(shè)置。在左右腿部21c、21d的前端部分別設(shè)有左右從動輪211、21j。另外，在左右腿部21c、21d的前端分別設(shè)有一對碰撞防止傳感器21k、211。碰撞防止傳感器21k、211是檢測障礙物的傳感器，其檢測信號被發(fā)送給控制裝置27。
[0030]機器人臂部22的基部安裝于基臺21，主要如圖3a、圖4a所示，機器人臂部22具備能夠通過由旋轉(zhuǎn)用電動機22b3及滑動用電動機22a2b構(gòu)成的機器人臂驅(qū)動部(第二及第三驅(qū)動部)而相互相對移動的多個臂22a、22b、22c。S卩，機器人臂部22設(shè)于基臺21且具備由旋轉(zhuǎn)用電動機22b3及滑動用電動機22a2b (第二及第三驅(qū)動部)分別獨立地驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸22b2及滑動驅(qū)動軸12 (第二及第三驅(qū)動軸)。
[0031]第二及第三驅(qū)動軸中的至少一個是通過第二驅(qū)動部而繞著沿水平方向延伸的旋轉(zhuǎn)軸0旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸。在本實施方式中，第二驅(qū)動軸是通過第二驅(qū)動部(旋轉(zhuǎn)用電動機22b3)而繞著沿水平方向延伸的旋轉(zhuǎn)軸0旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸22b2，第三驅(qū)動軸是沿著與第一軸方向(X軸方向)成預(yù)定角度(在本實施方式中為90度)且通過第三驅(qū)動部(滑動用電動機22a2b)使被驅(qū)動體(設(shè)有保持部23的第二臂22b)沿著向基臺21的上方側(cè)延伸的第二軸方向(Y軸方向)往復(fù)移動的滑動驅(qū)動軸12。
[0032]另外，滑動驅(qū)動軸12是滑動驅(qū)動作為滑動對象物的上述被驅(qū)動體的軸。另外，預(yù)定角度也可以是90度以外，優(yōu)選的是考慮護理機器人20的全長與第一臂22a的關(guān)系，而在能夠防止護理機器人20的翻倒且使被護理者Ml沿著起立軌跡、就座軌跡移動的范圍內(nèi)設(shè)定。
[0033]如圖3a、3b及圖4a?4c所示，第一臂22a的基部安裝于基臺21。第一臂22a構(gòu)成為基部側(cè)固定于基臺21，且全長能夠沿著滑動驅(qū)動軸12伸縮。第一臂22a具備:滑動基部22al、第一滑動部22a2及第二滑動部22a3。
[0034]如圖1、2所示，滑動基部22al形成為大致長方體狀。滑動基部22al主要如圖3a所示，具備基端部安裝并固定于基臺21的框架22alb。S卩，滑動基部22al以沿著滑動驅(qū)動軸12 (第三驅(qū)動軸)延伸的第二軸方向(Y軸方向)延伸的方式被固定。該框架22alb形成為大致截面“U”字狀，主要如圖4b所示，由彎曲形成的左右板狀部件22albl、22alb2和左右兩端與左右板狀部件22albl、22alb2的上部后端連接的后板狀部件22alb3構(gòu)成。
[0035]如圖4b所示，在框架22alb的內(nèi)側(cè)(左右板狀部件22albl、22alb2的內(nèi)側(cè))形成有與后述的第一滑動部22a2的框架22a2a的后板狀部件22a2a2的左右端以可滑動的方式卡合的左右引導(dǎo)槽22ale。在框架22alb的左板狀部件22albl的上部設(shè)有安裝并固定于后述的滑動用帶22a2e的固定部22alf (參照圖3b、圖4c)。
[0036]如圖1所示，滑動基部22al具備膝傳感器22alg和腳傳感器22alh。膝傳感器22alg朝向前方地設(shè)于滑動基部22al的前表面(在圖1及圖2中，左方為前方)，配置在與就座于就座部的被護理者Ml的膝高度大致相等的位置。膝傳感器22alg是檢測距被護理者Ml的膝的距離的距離檢測傳感器。膝傳感器22alg的檢測信號被發(fā)送至控制裝置27。就座于就座部的被護理者Ml的膝是被護理者Ml的基準(zhǔn)部位，該膝傳感器22alg是檢測距被護理者Ml的基準(zhǔn)部位的距離的第一距離檢測傳感器。
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