(57)【要約】【課題】操作性を向上させつつ誤操作を確実に防止できるロボット装置及びその操作方法を提供すること。【解決手段】ロボット装置１０は、操作情報を入力するための操作部２５と、操作部２５の着脱が可能な複数の操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂと、を備えている。また、ロボット装置１０は、台車部１と、台車部１の車輪を駆動する車輪駆動部と、台車部１に連結されたアーム部２と、アーム部２を駆動するアーム駆動部と、操作部２５から操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂを介して入力される操作情報に基づいて、車輪駆動部及びアーム駆動部を制御する制御部１７と、アーム部２に取付けられ、人を保持する保持具３と、を更に備えていてもよい。【選択図】図１
2010162626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
当該ロボット装置の操作情報を入力するための操作部と、該操作部の着脱が可能な複数の操作着脱部と、を備える、ことを特徴とするロボット装置。
【請求項２】
請求項１記載のロボット装置であって、
台車部と、
前記台車部の車輪を駆動する車輪駆動部と、
前記台車部に連結されたアーム部と、
前記アーム部を駆動するアーム駆動部と、
前記操作部から前記操作着脱部を介して入力される前記操作情報に基づいて、前記車輪駆動部及び前記アーム駆動部を制御する制御部と、
前記アーム部に取付けられ、人を保持する保持具と、を更に備える、ことを特徴とするロボット装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のロボット装置であって、
前記複数の操作着脱部のうち、前記操作部が取り付けられている前記操作着脱部を識別する識別部を更に備える、ことを特徴とするロボット装置。
【請求項４】
請求項３記載のロボット装置であって、
前記識別部は、前記操作部と前記操作着脱部との接触を検出する接触センサを含み、
前記制御部は、前記接触センサにより検出された前記操作部と操作着脱部との接触に応じて、前記車輪駆動部又は前記アーム駆動部を制御する、ことを特徴とするロボット装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のうちいずれか１項記載のロボット装置であって、
前記操作着脱部は、前記台車部に設けられ、前記車輪駆動部に対する操作信号が入力される第１操作着脱部と、前記アーム部に設けられ、前記アーム駆動部に対する操作信号が入力される第２操作着脱部と、を有する、ことを特徴とするロボット装置。
【請求項６】
請求項５記載のロボット装置であって、
前記第２操作着脱部は、前記アーム部の先端近傍の両側に一対、夫々設けられている、ことを特徴とするロボット装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちいずれか１項記載のロボット装置であって、
前記操作部は、前記操作を可能にする操作スイッチと、前記操作を行うための操作ハンドルと、前記操作ハンドルに対する操作力を検出するセンサと、前記操作部を前記操作着脱部に取り付けるための取付部と、を有する、ことを特徴とするロボット装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちいずれか１項記載のロボット装置であって、
前記操作部と前記操作着脱部とは、その取付方向が一方向に決定される嵌合構造を有している、ことを特徴とするロボット装置。
【請求項９】
当該ロボット装置の操作情報を入力するための操作部と、該操作部の着脱が可能な複数の操作着脱部と、を備えるロボット装置の操作方法であって、
前記複数の操作着脱部のうちのいずれかに、前記操作部が取り付けられる第１取付工程と、
前記第１取付工程後に、前記操作部及び前記操作着脱部を介して、前記操作情報を入力する入力工程と、を含む、ことを特徴とするロボット装置の操作方法。
【請求項１０】
請求項９記載のロボット装置の操作方法であって、
前記入力工程後に、前記操作部を前記操作着脱部から取り外す取外工程と、
前記取外工程後に、前記操作部を、前記複数の操作着脱部のうち、別の前記操作着脱部に取り付ける第２取付工程と、を更に含む、ことを特徴とするロボット装置の操作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作情報を入力するための操作部を備えるロボット装置及びその操作方法に関し、より詳細には、操作性を向上させつつ誤操作を確実に防止できるロボット装置及びその操作方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被介護者を乗せた状態で持ち上げる持ち上げ部と、持ち上げ部を移動させる移動部と、これらの操作指示が入力される操作部と、を備える介護ロボット装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５２４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記介護ロボット装置において、例えば、持ち上げ部および移動部に個別の操作部を夫々設ける方が、持ち上げ部および移動部を夫々操作する際、その操作性が一般に良好となる。しかしながら、操作部が同時に２箇所存在した場合において、例えば、持ち上げ部の操作部を操作する際には、操作しない移動部の操作部に誤って触れて、誤操作となる可能性がある。同様に、移動部の操作部を操作する際には、操作しない持ち上げ部の操作部に誤って触れて、誤操作となる可能性がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、操作性を向上させつつ誤操作を確実に防止できるロボット装置及びその操作方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、当該ロボット装置の操作情報を入力するための操作部と、該操作部の着脱が可能な複数の操作着脱部と、を備える、ことを特徴とするロボット装置である。この一態様によれば、操作性を向上させつつ誤操作を確実に防止できる。
【０００７】
また、この一態様において、台車部と、前記台車部の車輪を駆動する車輪駆動部と、前記台車部に連結されたアーム部と、前記アーム部を駆動するアーム駆動部と、前記操作部から前記操作着脱部を介して入力される前記操作情報に基づいて、前記車輪駆動部及び前記アーム駆動部を制御する制御部と、前記アーム部に取付けられ、人を保持する保持具と、を更に備えていてもよい。さらに、この一態様において、前記複数の操作着脱部のうち、前記操作部が取り付けられている前記操作着脱部を識別する識別部を更に備えていてもよい。なお、この一態様において、前記識別部は、前記操作部と前記操作着脱部との接触を検出する接触センサを含み、前記制御部は、前記接触センサにより検出された前記操作部と操作着脱部との接触に応じて、前記車輪駆動部又は前記アーム駆動部を制御してもよい。
【０００８】
またさらに、この一態様において、前記操作着脱部は、前記台車部に設けられ、前記車輪駆動部に対する操作信号が入力される第１操作着脱部と、前記アーム部に設けられ、前記アーム駆動部に対する操作信号が入力される第２操作着脱部と、を有していてもよい。ここで、この一態様において、前記第２操作着脱部は、前記アーム部の先端近傍の両側に一対、夫々設けられていてもよい。この一態様において、例えば、前記操作部は、前記操作を可能にする操作スイッチと、前記操作を行うための操作ハンドルと、前記操作ハンドルに対する操作力を検出するセンサと、前記操作部を前記操作着脱部に取り付けるための取付部と、を有していてもよい。また、この一態様において、前記操作部と前記操作着脱部とは、その取付方向が一方向に決定される嵌合構造を有していてもよい。
【０００９】
他方、上記目的を達成するための本発明の一態様は、当該ロボット装置の操作情報を入力するための操作部と、該操作部の着脱が可能な複数の操作着脱部と、を備えるロボット装置の操作方法であって、前記複数の操作着脱部のうちのいずれかに、前記操作部が取り付けられる第１取付工程と、前記第１取付工程後に、前記操作部及び前記操作着脱部を介して、前記操作情報を入力する入力工程と、を含む、ことを特徴とするロボット装置の操作方法であってもよい。また、この一態様において、前記入力工程後に、前記操作部を前記操作着脱部から取り外す取外工程と、前記取外工程後に、前記操作部を、前記複数の操作着脱部のうち、別の前記操作着脱部に取り付ける第２取付工程と、を更に含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、操作性を向上させつつ誤操作を確実に防止できるロボット装置及びその操作方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るロボット装置の概略を示す図であり、保持具により被介護者を保持した状態の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るロボット装置の台車部及び操作部の一例を示す図であり、下方から見た図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るロボット装置のロボットアーム部及び台車部の一例を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るロボット装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図５】（ａ）ロボットアーム部の取付部の第２操作着脱部に操作部が取付けられている状態の一例を示す図である。（ｂ）第２操作着脱部と、操作部の操作ハンドル、操作スイッチ、力センサ及び取付部と、を示す図である。
【図６】（ａ）ロボットアーム部の第１及び第２操作着脱部に形成された凹状部の一例を示す図である。（ｂ）操作部の取付部に形成された凸状部の一例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るロボット装置の保持具を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るロボット装置の操作フローの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら一実施形態を挙げて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るロボット装置の概略を示す図であり、保持具により被介護者を保持した状態の一例を示す図である。
【００１３】
本実施形態に係るロボット装置１０は、例えば、介護者等の操作者が操作を行い、被介護者等の人を安全かつ確実に、ベッドと車椅子との間を移乗させ、あるいは、トイレ、診察台等まで移送して移乗させることができる移乗装置として構成されている。本実施形態に係るロボット装置１０は、台車部１と、台車部１に連結されたロボットアーム部２と、ロボットアーム部２に取付けられた保持具３と、台車部１及びロボットアーム部２の駆動を制御する制御装置１７と、台車部１及びロボットアーム部２に対する操作情報を入力するための操作部２５と、を備えている。
【００１４】
台車部１は、台車本体１１と、台車部１を押して移動させるためのハンドル部１２と、台車本体１１の前方に取付けられた左右一対の前方補助輪１３と、台車本体１１の後方に取付けられた左右一対の後方補助輪１４と、台車本体１１の略中央部に取付けられ、台車部１を駆動する左右一対の駆動車輪１５と、を有している（図２）。
【００１５】
ハンドル部１２には、操作部２５を着脱できる第１操作着脱部１２ａが設けられている。また、第１操作着脱部１２ａは、制御装置１７に電気的に接続されている。例えば、操作部２５が第１操作着脱部１２ａに取り付けられると、操作部２５は第１操作着脱部１２ａを介して制御装置１７に電気的に接続される。これにより、操作部２５から出力される、台車部１を駆動制御するための操作信号は、第１操作着脱部１２ａを介して制御装置１７に入力される。制御装置１７は、操作部２５からの操作信号に応じて、台車部１の駆動を制御することができる。
【００１６】
前方補助輪１３と後方補助輪１４とは、台車本体１１の方向転換が可能なように、台車本体１１に対して回転可能なように取付けられている。なお、台車本体１１には、一対の前方補助輪１３と一対の後方補助輪１４とが夫々取付けられているが、取付けられる補助輪の数は任意でよい。
【００１７】
左右一対の駆動車輪１５には、各駆動車輪１５を駆動する左右一対の第６モータ（車輪駆動部）１６が夫々連結されている。各第６モータ１６は、左右の駆動車輪１５を独立して回転駆動させることができる。したがって、例えば、第６モータ１６は、左右の駆動車輪１５の回転差を生じさせることで台車部１を任意の方向へ旋回させ、正転又は逆転させることで台車部１を前進又は後進させることができる。このように、ロボット装置１０を前進、後進、又は旋回させ、任意の位置へ移動させることができる。
【００１８】
ロボットアーム部（アーム部）２は、第１アーム部２１と、第２アーム部２２と、第３アーム部２３と、取付部２４と、を有する多関節型アームである（図３）。第１アーム部２１は、ヨー軸及びピッチ軸回りの回転が可能となるように、台車本体１１の土台部１１ａに対して、第１関節部５１を介して連結されている。第２アーム部２２は、ピッチ軸回りの回転が可能となるように、第１アーム部２１に対して、第２関節部５２を介して連結されている。
【００１９】
第３アーム部２３の一端は、ピッチ軸回りで回転が可能となるように、第２アーム部２２に対して、第３関節部５３を介して連結されている。また、第３アーム部２３の他端には、ロール軸回りの回転が可能となるように、保持具３を取付けるための取付部２４が第４関節部５４を介して連結されている。
【００２０】
取付部２４は、保持具３の取付け／取外しが可能な周知の取付構造（例えば、ボルト及びナットを用いた締結構造、嵌合構造）を有している。この取付部２４の取付構造により、介護者は適切な保持具３の取付け、取外し、変更等を容易に行うことができる。なお、上記ヨー軸とは、第１アーム部２１の回転軸であり、鉛直方向の軸である。また、上記ピッチ軸とは、第１乃至第３アーム部２１、２２、２３を上下方向へ回動させる際の回転軸である。さらに、ロール軸とは、第３アーム部２３に対して取付部２４及び保持具３を回転させる際の回転軸であり、第３アーム部２３の軸線に相当する。
【００２１】
台車本体１１の土台部１１ａには、第１アーム部２１をヨー軸回りに回転駆動する第１モータ６１が設けられている。また、第１関節部５１には、第１アーム部２１をピッチ軸回りに回転駆動する第２モータ６２が設けられている。さらに、第２関節部５２には、第２アーム部２２をピッチ軸回りに回転駆動する第３モータ６３が設けられている。第３関節部５３には、第３アーム部２３をピッチ軸回りに回転駆動する第４モータ６４が設けられている。第４関節部５４には、取付部２４及び保持具３をロール軸回りに回転駆動する第５モータ６５が設けられている。
【００２２】
図４は、本発明の一実施形態に係るロボット装置のシステム構成の一例を示すブロック図である。台車部１には、第１乃至第６モータ６１、６２、６３、６４、６５、１６の回転駆動を制御する制御装置（制御部）１７が設けられている。
【００２３】
また、第１乃至第６モータ６１、６２、６３、６４、６５、１６は、制御装置１７に駆動回路１８を介して接続されており、制御装置１７からの制御信号に基づいて、回転駆動する。さらに、土台部１１ａ及び第１乃至第４関節部５１、５２、５３、５４には、第１乃至第５モータ（アーム駆動部）６１、６２、６３、６４、６５の回転駆動量を検出する、ポテンショメータ等の回転センサ７１、７２、７３、７４、７５が夫々設けられている。回転センサ７１、７２、７３、７４、７５は、制御装置１７に接続されており、検出した回転駆動量を制御装置１７に対して出力する。
【００２４】
なお、制御装置１７は、例えば、制御処理、演算処理等と行うＣＰＵ（Central Processing Unit）１７ａと、ＣＰＵ１７ａによって実行される制御プログラム、演算プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）１７ｂと、処理データ等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）１７ｃと、を有する、マイクロコンピュータを中心にハードウェア構成されている。
【００２５】
ロボットアーム部２の取付部２４の両側には、夫々、操作部２５を着脱できる一対の第２操作着脱部２４ａ、２４ｂが設けられている（図５（ａ））。第２操作着脱部２４ａ、２４ｂは、夫々、制御装置１７に電気的に接続されている。例えば、操作部２５が第２操作着脱部２４ａ、２４ｂに取付けられると、操作部２５は第２操作着脱部２４ａ、２４ｂを介して制御装置１７に電気的に接続される。これにより、操作部２５から出力される、ロボットアーム部２を駆動制御するための操作信号は、第２操作着脱部２４ａ、２４ｂを介して、制御装置１７に夫々入力される。そして、制御装置１７は、操作部２５からの操作信号に応じてロボットアーム部２の駆動を制御することができる。なお、図１及び図５（ａ）において、わかり易いように、２つの操作部２５が取付けられているが、実際には、第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂのうちのいずれかに、単一の操作部２５が取付けられる。
【００２６】
上述したように、介護者は、まず、台車部１、ロボットアーム部２等の操作対象を選択し、対応する第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂのうちいずれかに、操作部２５を簡易に取り付けるだけで、自動的に、台車部１及びロボットアーム部２を適切に操作することができる。
【００２７】
操作部２５は、例えば、操作ハンドル２５ａと、操作ハンドル２５ａの一端に設けられた操作スイッチ２５ｂと、操作ハンドル２５ａの他端に設けられた力センサ２５ｃと、力センサ２５ｃに接続された取付部２５ｄと、を有している（図５（ｂ））。例えば、介護者が、操作ハンドル２５ａを握り、任意の方向へ操作力を付加すると、この操作力は、操作ハンドル２５ａを介して力センサ２５ｃに伝達される。このように、力センサ２５ｃは、操作ハンドル２５ａに対して加えられた操作力の大きさ、方向、モーメント等の操作情報を検出することができる。
【００２８】
力センサ２５ｃは、検出した操作情報に応じた操作信号を、第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂを介して、制御装置１７に対して出力する。例えば、介護者が、操作ハンドル２５ａを握り、台車部１又はロボットアーム部２を移動させたい方向へ、操作力を加えると、力センサ２５ｃは、その操作力の大きさ及び方向に応じた操作信号を、第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂを介して、制御装置１７に対して出力する。制御装置１７は、力センサ２５ｃからの操作信号と、回転センサ７１、７２、７３、７４、７５からの回転駆動量と、に基づいて、第１乃至第５モータ６１、６２、６３、６４、６５のフィードバック制御を行う。これにより、介護者は、台車部１及びロボットアーム部２の保持具３を所望の位置へ容易かつ正確に移動させることができる。
【００２９】
操作スイッチ２５ｂは、押圧することでオン／オフ切替可能な切替式スイッチであり、力センサ２５ｃに接続されている。力センサ２５ｃは、操作スイッチ２５ｂがオン状態のときだけ、操作信号を制御装置１７に対して出力するように構成されている。したがって、介護者は、意識的に操作スイッチ２５ｂを押圧した状態で、操作ハンドル２５ｂを操作することとなる。これにより、例えば、操作ハンドル２５ａに誤って触れる等の誤操作を適切に防止でき、ロボット装置１０の誤動作を確実に抑制することができる。
【００３０】
操作部２５の取付部２５ｄは、第１操作着脱部１２ａ及び第２操作着脱部２４ａ、２４ｂに着脱可能となるように構成されている。操作部２５の取付部２５ｄと第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂとは、例えば、嵌合構造を有しており、容易に取付けが可能となっている（図６（ａ）及び（ｂ））。また、操作部２５の取付部２５ｄおよび第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂには、周知のロック機構が設けられている。このロック機構により、操作部２５が取付けられた後、操作部２５が第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂから誤って外れるのを確実に防止できる。なお、操作部２５の取付部２５ｄが、第１又は第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂに取付けられると、操作部２５と第１又は第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂとが電気的に接続される構成となっているが、これに限らず、例えば、電線及びコネクタを介して接続される構成であってもよい。
【００３１】
第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂには、例えば、図６（ａ）に示すように、操作部２５の取付部２５ｄの凸状部２５ｅを嵌め込むことが可能な略台形状の凹状部１２ｂが夫々形成されている。また、凹状部１２ｂの底面には、電源線及び信号線が夫々接続される電源端子１２ｃ及び信号端子１２ｄが配置されている。なお、電源端子１２ｃ、は、感電等を防止するために漏電防止形状となっている。
【００３２】
一方、操作部２５の取付部２５ｄには、図６（ｂ）に示すように、第１及び第２操作着脱部２４ａ、２４ｂの凹状部１２ｂに嵌め込むことが可能な略台形状の凸状部２５ｅが形成されている。また、凸状部２５ｅの上面には電源線及び信号線が夫々接続される電源端子２５ｆ及び信号端子２５ｇが配置されている。そして、第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂの凹状部１２ｂに、操作部２５の凸状部２５ｅを嵌合させるだけで、自動的に、第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂの電源端子１２ｃ及び信号端子１２ｄと、操作部２５の電源端子２５ｆ及び信号端子２５ｇと、が適正に接触し接続される構成となっている。
【００３３】
上述の如く、第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂの凹状部１２ｂと、操作部２５の凸状部２５ｅとは、略台形状等に夫々形成されている。したがって、その取付方向が一方向に決定されるため、各端子１２ｃ、１２ｄ、２５ｆ、２５ｇの誤接触を確実に防止できる。また、力センサ２５ｃの方向を常時一定にできるため、力センサ２５ｃは操作ハンドル２５ａの操作情報を正確に検出し、その制御に反映することができる。また、各端子１２ｃ、１２ｄ、２５ｆ、２５ｇは、台形状の中心線に対して非対称に配置されていてもよい。これにより、各端子１２ｃ、１２ｄ、２５ｆ、２５ｇの誤接触をより確実に防止できる。
【００３４】
さらに、操作部２５は、小型軽量化された一つのユニットとして構成できるため、例えば、介護者はこの操作部２５を簡易に持ち運び、必要に応じて、第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂのうちのいずれかに、容易に取付け、取外しを行うことができる。なお、操作部２５の凸状部２５ｅを、第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂの凹状部１２ｂに嵌合させるだけで、直ちに、操作部２５を介して、台車部１及びロボットアーム部２を操作できる簡易な構成となっている。
【００３５】
第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂの凹状部１２ｂには、この凹状部１２ｂと操作部２５の凸状部２５ｅとの接触を検出する接触センサ２６が夫々設けられている。各接触センサ２６には、例えば、押圧式スイッチが用いられている。また、各接触センサ２６は制御装置１７に接続されており、押圧されると自らの識別信号を制御装置１７に対して出力する。例えば、第１及び第２操作着脱部２４ａ、２４ｂの凹状部１２ｂに操作部２５の凸状部２５ｅが嵌合すると、各接触センサ２６が押圧される。これにより、各接触センサ２６は、識別信号を制御装置１７に対して出力する。
【００３６】
制御装置１７は、各接触センサ２６から出力される識別信号を識別することで、操作部２５が第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂのうち、どこに取付けられているかを判断できる。制御装置１７は、例えば、接触センサ２６からの識別信号に基づいて、操作部２５の取付部分（第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂのうちいずれか）を判断する。そして、制御装置１７は、その判断結果に基づいて、操作部２５からの操作信号に対して、対応する変換処理を行い、変換後の操作信号に基づいて、台車部１及びロボットアーム部２を制御する。
【００３７】
ところで、例えば、ロボット装置１０の台車部１を操作する場合には、ハンドル部１２の第１操作着脱部１２ａに操作部２５を取付け、操作を行う方が、操作者の視認性、操作姿勢等を考慮すると、その操作性は良好となる。一方、ロボットアーム部２を操作する場合には、ロボットアーム部２の第２操作着脱部２４ａ、２４ｂに操作部２５を取付け、操作を行う方が、操作者の視認性、操作姿勢等を考慮すると、その操作性は良好となる。このように、台車部１、ロボットアーム部２等の操作対象に応じて、操作部２５を最適な位置に設置できるため、操作性をより向上させることができる。
【００３８】
また、例えば、被介護者の目標移乗位置（ベッド、トイレ便座等の被介護者を移乗させる目標位置）がロボット装置１０の左側にある場合には、目標移乗位置により近い、左側の第２操作着脱部２４ｂに操作部２５を取付け、操作を行う方が、操作者の視認性、操作姿勢等を考慮すると、その操作性は良好となる。同様に、被介護者の目標移乗位置がロボット装置１０の右側にある場合には、目標移乗位置により近い、右側の第２操作着脱部２４ａに操作部２５を取付け、操作を行う方が、操作者の視認性、操作姿勢等を考慮すると、その操作性は良好となる。このように、被介護者の目標移乗位置に応じて、操作部２５を最適な位置に設置できるため、操作性をより向上させることができる。
【００３９】
さらに、ハンドル部１２の第１操作着脱部１２ａに操作部２５を取付け、台車部１を操作する場合においては、操作部２５は第２操作着脱部２４ａ、２４ｂから必然的に取り外され、この第２操作着脱部２４ａ、２４ｂに存在しないこととなる。すなわち、ロボット装置１０には、台車部１を操作するための専用の操作部２５のみが存在することとなる。このため、ロボットアーム部２が誤って操作される等の、ロボットアーム部２に対する誤操作を確実に防止できる。
【００４０】
一方、ロボットアーム部２の第２操作着脱部２４ａ、２４ｂに操作部２５を取付け、ロボットアーム部２を操作する場合においては、操作部２５は第１操作着脱部１２ａから必然的に取り外され、この第１操作着脱部１２ａに存在しないこととなる。すなわち、ロボット装置１０には、ロボットアーム部２を操作するための専用の操作部２５のみが存在することとなる。このため、台車部１が誤って操作される等の、台車部１に対する誤操作を確実に防止できる。このように、単一の操作部２５の取付位置を変更するだけの簡易な構成で、誤操作を確実に防止できる。また、複数の操作対象に対して単一の操作部２５を共用させることで、操作性の向上、および誤操作の防止を実現できるだけでなく、部品点数及びコスト低減を実現できる。
【００４１】
図７は、本実施形態に係るロボット装置の保持具の一例を示す図である。保持具３は、ロボットアーム部２の取付部２４に取付けられており、被介護者を保持することができる。また、保持具３は、被介護者の胴体を抱えるように保持する胴体サポート部３１と、被介護者の下肢部を支持する下肢サポート部３２と、を有している。
【００４２】
下肢サポート部３２は、略逆Ｔ字状に形成されており、胴体サポート部３１の下部に接続されている。また、胴体サポート部３１は、被介護者の胸部に当接する胸部サポート部３１ａと、胸部の側面をサポートする一対の側面サポート部３１ｂと、頭部の顎を支持する頭部サポート部３１ｃと、を有している。一対の側面サポート部３１ｂは、相対するように形成されており、胸部サポート部３１ａの両側縁から略垂直方向へ夫々延びている。また、頭部サポート部３１ｃは、胸部サポート部３１ａの上部に凸状に形成されている。
【００４３】
胸部サポート部３１ａ及び側面サポート部３１ｂは、被介護者の胴体を包み込むように形成されている。また、胸部サポート部３１ａ、側面サポート部３１ｂ、及び頭部サポート部３１ｃ、及び下肢サポート部３２のうち、被介護者が接触する部分には、弾性体のクッション部材が設けられている。このクッション部材により、被介護者が保持具３で保持されたときの、被介護者への負担をより軽減することができる。上述のように保持具３が構成されて、被介護者は、胴体サポート部３１に両手を添えるだけで、自ずと保持具３に抱きかかえられつつ、下肢サポート部３２上に自然に座るような姿勢で、保持具３に保持される。したがって、移乗時における被介護者への負担を軽減することができる。
【００４４】
次に、本実施形態に係るロボット装置１０の操作方法について、詳細に説明する。図８は、本実施形態に係るロボット装置１０の操作フローの一例を示すフローチャートである。
【００４５】
例えば、台車部１を移動させる場合において、操作部２５の凸状部２５ｅがハンドル部１２の第１操作着脱部１２ａの凹状部１２ｂに嵌合され（ステップＳ１０１）、操作部２５が第１操作着脱部１２ａに取り付けられる（第１取付工程）。これにより、介護者は、自動的に、最適な位置で台車部１を操作することができる。
【００４６】
そして、第１操作着脱部１２ａの凹状部１２ｂの接触センサ２６が、操作部２５の凸状部２５ｅにより押圧され（ステップＳ１０２）、接触センサ２６は、識別信号を制御装置１７に対して出力する（ステップＳ１０３）。制御装置１７は、接触センサ２６からの識別信号に基づいて、第１操作着脱部１２ａに操作部２５が取付けられていることを判断する。
【００４７】
次に、介護者は、操作部２５の操作スイッチ２５ｂを押圧し、オン状態にしつつ（ステップＳ１０４）、操作ハンドル２５ａに対して操作力を付加する（入力工程）（ステップＳ１０５）。また、操作部２５の力センサ２５ｃは、その操作力の大きさ及び方向に応じた操作信号を、第１操作着脱部１２ａを介して、制御装置１７に対して出力する（ステップＳ１０６）。そして、制御装置１７は、操作部２５からの操作信号に応じて、第６モータ１６を制御することで、台車部１の駆動車輪１５を制御する（ステップＳ１０７）。これにより、台車部１を所望の位置へ移動させることができる。
【００４８】
一方、例えば、上記台車部１の移動後、ロボットアーム部２を操作する場合においては、操作部２５を第１操作着脱部１２ａから取り外し（取外工程）（ステップＳ１０８）、第２操作着脱部２４ａ、２４ｂに取り付ける（第２取付工程）（ステップＳ１０９）。ここで、操作部２５は、左右の第２操作着脱部２４ａ、２４ｂのうち、ロボットアーム部２を操作する上で操作性（視認性等）のよい方（例えば、右側の第２操作着脱部２４ａ）に取付けられる。このように、介護者は、より最適な位置で、ロボットアーム部２を操作することができる。
【００４９】
第２操作着脱部２４ａの凹状部１２ｂの接触センサ２６が操作部２５の凸状部２５ｅにより押圧され（ステップＳ１１０）、接触センサ２６は、識別信号を制御装置１７に対して出力する（ステップＳ１１１）。制御装置１７は、接触センサ２６からの識別信号に基づいて、第２操作着脱部２４ａに操作部２５が取付けられていることを判断する。
【００５０】
次に、介護者は、操作部２５の操作スイッチ２５ｂを押圧し、オン状態にしつつ（ステップＳ１１２）、操作ハンドル２５ａに対して操作力を付加する（ステップＳ１１３）。また、操作部２５の力センサ２５ｃは、その操作力の大きさ及び方向に応じた操作信号を、第２操作着脱部２４ａを介して、制御装置１７に対して出力する（ステップＳ１１４）。
【００５１】
そして、制御装置１７は、操作部２５からの操作信号に応じて、第１乃至第５モータ６１、６２、６３、６４、６５を制御することで、ロボットアーム部２の駆動を制御する（ステップＳ１１５）。これにより、ロボットアーム部２の保持具３を所望の位置へ移動させることができる。
【００５２】
以上、本実施形態に係るロボット装置１０において、ハンドル部１２には、操作部２５の着脱が可能な第１操作着脱部１２ａが設けられ、ロボットアーム部２の取付部２４の両側には、操作部２５の着脱が可能な第２操作着脱部２４ａ、２４ｂが夫々設けられている。そして、台車部１を操作する場合には、操作部２５を第１操作着脱部１２ａに取付け、ロボットアーム部２を操作する場合には、操作部２５を第２操作着脱部２４ａ、２４ｂに取付ける。これにより、台車部１、ロボットアーム部２等の操作対象に応じて、操作部２５を最適な位置に設置することができるため、操作性をより向上させることができる。
【００５３】
また、ハンドル部１２の第１操作着脱部１２ａに操作部２５を取付け、台車部１を操作する場合においては、ロボット装置１０には、台車部１を操作するための専用の操作部２５のみが存在することとなる。一方、ロボットアーム部２の第２操作着脱部２４ａ、２４ｂに操作部２５を取付け、ロボットアーム部２を操作する場合においては、ロボット装置１０には、ロボットアーム部２を操作するための専用の操作部２５のみが存在することとなる。このため、操作しない台車部１及びロボットアーム部２が誤って操作される等の、誤操作を確実に防止できる。すなわち、ロボット装置１０における操作性を向上させつつ誤操作を確実に防止できる。
【００５４】
なお、本発明を実施するための最良の形態について一実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした一実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述の実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００５５】
例えば、上記一実施形態において、ロボット装置１０として、被介護者等を目標移乗位置に移乗させる移乗装置が適用されているが、これに限らず、複数の操作対象を操作する任意のロボット装置に適用可能である。この場合、例えば、操作対象の夫々に対して、操作部を取り付ける操作着脱部を設けてもよい。
【００５６】
上記一実施形態において、第１操作着脱部１２ａは、ハンドル部１２に設けられているが、これに限らず、例えば、台車部１を操作する際に、その操作性が良好であれば任意の位置に設けることが可能である。また、第１操作着脱部１２ａが、複数設けられる構成であってもよい。
【００５７】
上記一実施形態において、第２操作着脱部２４ａ、２４ｂは、ロボットアーム部２の取付部２４の両側に夫々設けられているが、これに限らず、例えば、ロボットアーム部２を操作する際に、その操作性が良好であれば任意の位置に設けることが可能である。また、２つの第２操作着脱部２４ａ、２４ｂが設けられる構成であるが、これに限らず、例えば、第２操作着脱部２４ａ、２４ｂのうちいずれか一方のみ設けられる構成でもよく、ロボットアーム部２を操作する際に、その操作性が良好となる複数の位置に夫々設けられる構成でもよい。
【００５８】
上記一実施形態において、操作部２５は、操作ハンドル２５ａと、操作スイッチ２５ｂと、力センサ２５ｃと、取付部２５ｄと、を有する構成であるが、これに限らず、例えば、ジョイスティック装置、タッチパネル装置等を用いてもよく、操作性が良好であれば任意の構成が適用可能である。
【００５９】
上記一実施形態において、操作部２５と第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂとの嵌合構造が用いて、操作部２５は第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂに取付けられているが、これに限らず、任意の取付構造が適用可能である。また、操作部２５の凸状部２５ｅと第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂの凹状部１２ｂとを嵌め込む嵌合構造が用いているが、これに限らず、適切に取り付けることができれば任意の嵌合構造が適用可能である。すなわち、操作部２５を第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂに容易に取付け、取外しを行うことができ、かつ、操作部２５の取付時における固定が確実であれば、任意の取付構造が適用可能である。さらに、第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂは、操作部２５が適切に着脱可能となれば、任意の構成が適用可能である。
【００６０】
上記一実施形態において、制御装置１７は、例えば、接触センサ２６からの識別信号に基づいて、操作部２５の取付部分１２ａ、２４ａ、２４ｂを判断しているが、これに限らず、任意の手法を用いて判断してもよい。
【００６１】
上記一実施形態において、第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂの凹状部１２ｂと、操作部２５の凸状部２５ｅとは、略台形状に形成されているが、これに限らず、例えば、その取付方向を一意に決定できれば任意の形状であってもよい。
【００６２】
上記一実施形態において、台車部１は、台車本体１１と、ハンドル部１２と、前方補助輪１３と、後方補助輪１４と、駆動車輪１５と、を有する構成であるが（図２）、これに限らず、任意の構成が適用可能である。
【００６３】
上記一実施形態において、ロボットアーム部２は、４つの第１乃至第４関節部５１、５２、５３、５４を有しているが、これに限らず、例えば、２つの第２関節５２及び第３関節部５３のみを有する構成であってもよく、任意の構成が可能であり、その場合も上記同様の効果を奏する。
【００６４】
上記一実施形態において、保持具３は胴体サポート部３１と下肢サポート部３２とを有する構成であるが、これに限らず、被介護者を最適に保持できれば任意の形状の保持具を適用することができる。
【００６５】
上記一実施形態において、操作部２５から、第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂを介して、重複した制御対象の操作信号が制御装置１７に入力される構成であってもよい。例えば、操作部２５から、第１操作着脱部１２ａを介して、台車部１の第６モータ１６に対する操作信号が制御装置１７に入力され、また、操作部２５から、第２操作着脱部２４ａ、２４ｂを介して、台車部１の第６モータ１６に対する操作信号と、ロボットアーム部２の第１乃至第５モータ６１、６２、６３、６４、６５に対する操作信号と、が制御装置１７に入力される構成であってもよい。さらに、この場合、例えば、操作部２５が第１操作着脱部１２ａに取付けられたとき、長距離移動する台車操作を目的としているため、台車部１の第６モータ１６に対して比較的に大きな制御ゲインが設定されてもよい。一方、操作部２５が第２操作着脱部２４ａ、２４ｂに取付けられたとき、目標移乗位置（ベッド際等）までの微調整を目的としているため、台車部１の第６モータ１６に対して比較的に小さな制御ゲインが設定されてもよい。このように、第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂと、制御対象となる第１乃至第６モータ６１、６２、６３、６４、６５、１６とを任意に組合わせてもよい。また、同一の制御対象に対して、操作部２５の取付位置（第１及び第２操作着脱部１２ａ、２４ａ、２４ｂ）に応じて、異なる制御ゲインを設定してもよい。これにより、ロボット装置１０の操作性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００６６】
１    台車部
２    ロボットアーム部
３    保持具
１０    ロボット装置
１２    ハンドル部
１２ａ  第１操作着脱部
１７    制御装置
２４ａ、２４ｂ    第２操作着脱部
２５    操作部
２５ａ  操作ハンドル
２５ｂ  操作スイッチ
２５ｃ  力センサ
２５ｄ  取付部
２６    接触センサ
【図１】
2010162626.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2010162626.tif 000006
【図５】
2010162626.tif 000007
【図６】
2010162626.tif 000008
【図７】
2010162626.tif 000009
【図８】
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