(57)【要約】【課題】簡単に操作できる移乗支援装置の提供。【解決手段】移乗支援装置２００は、支え具２０１ａ、２０１ｂを動作させるアクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）と、操作部２０２ａ、２０２ｂの操作に基づいてアクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）を制御する制御装置３１０とを備えている。制御装置３１０は、支え具２０１ａ、２０１ｂの動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂを設定する動作経路設定部３１１と、動作経路設定部３１１によって設定された動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂに沿って支え具２０１ａ、２０１ｂが動作するようにアクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）を駆動させることにより、操作部２０２ａ、２０２ｂの操作に基づく支え具２０１ａ、２０１ｂの動作を補正する操作補正部３１２とを備えている。
2008129847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人を支承する支え具と、
前記支え具を操作する操作部とを備え、
前記操作部の操作に基づいて前記支え具を動作させる移乗支援装置であって、
前記移乗支援装置は、
前記支え具を動作させるアクチュエータと、
前記操作部の操作に基づいて前記アクチュエータを制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記支え具の動作経路を設定する動作経路設定部と、
前記動作経路設定部によって設定された動作経路に沿って前記支え具が動作するように前記アクチュエータを駆動させることにより、前記操作部の操作に基づく前記支え具の動作を補正する操作補正部と
を備えた、移乗支援装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記人の体格情報を記憶する体格情報記憶部を備え、
前記動作経路設定部は、前記体格情報記憶部に記憶された体格情報に基づいて前記人の体格に応じて前記支え具を動作させる動作経路を設定する、請求項１に記載の移乗支援装置。
【請求項３】
前記制御装置は、身体情報記憶部を備え、前記身体情報記憶部に記憶される身体情報には、身体の異常部位に関する情報が含まれており、
前記動作経路設定部は、前記身体情報記憶部に記憶された身体の異常部位に関する情報に基づいて、前記支え具を動作させる動作経路を設定する、請求項１に記載の移乗支援装置。
【請求項４】
当該移乗支援装置と載置具との距離を検知する第１検知部と、
前記載置具の載置面に対する前記支え具の高さを検知する第２検知部とを備え、
前記動作経路設定部は、前記第１検知部によって検知された当該移乗支援装置と前記載置具との距離が近くなるにつれて、前記第２検知部によって検知された前記支え具の高さが前記載置面の高さに近づくように、前記支え具の動作経路を設定する、請求項１から３の何れかに記載の移乗支援装置。
【請求項５】
前記支え具に配設され、人が支承される載置具の載置面と前記支え具との接触圧を検知可能な圧力センサを備え、
前記操作補正部は、前記圧力センサによって検知された前記接触圧が、前記制御装置に予め定められた接触圧よりも高くならないように、前記操作部の操作に基づく前記支え具の動作を補正する、請求項１から４の何れかに記載の移乗支援装置。
【請求項６】
前記支え具は、第１支え具と第２支え具とを備えており、
前記第１支え具と第２支え具のうち一方の支え具によって人の上半身を支承し、他方の支え具によって人の下半身を支承する、請求項１から５の何れかに記載の移乗支援装置。
【請求項７】
前記支え具は、第１支え具と第２支え具とを備えており、
前記第１支え具と第２支え具のうち一方の支え具によって人の上半身を支承し、他方の支え具によって人の下半身を支承し、
前記体格情報記憶部に記憶される体格情報には身長に関する身長情報が含まれており、
前記制御装置は、前記体格情報記憶部に記憶された身長情報に基づいて、前記第１支え具と第２支え具の間隔を設定する、請求項２に記載の移乗支援装置。
【請求項８】
人の臀部の位置を検知する臀部検知部を備え、
前記動作経路設定部は、前記臀部検知部によって検知された人の臀部の位置に基づいて、前記第１支え具と第２支え具のうち一方の支え具が前記臀部の位置よりも上半身側を支承し、他方の支え具が前記臀部の位置よりも下半身側を支承するように、前記第１支え具と第２支え具の動作経路を設定する、請求項６又は７に記載の移乗支援装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記支え具によって支承された人の股関節の位置を特定する股関節特定部を備え、
前記支え具によって支承された人を屈曲させる動作において、前記股関節特定部で特定された人の股関節の位置に基づいて、前記支え具の動作経路を設定する、請求項６から請求項８の何れかに記載の移乗支援装置。
【請求項１０】
前記動作経路設定部は、前記人を支承する支え具と前記人との接触状態を維持しつつ、前記第１支え具及び第２支え具がそれぞれ前記股関節の位置から一定の距離を維持しながら移動するように、前記第１支え具と第２支え具の動作経路をそれぞれ設定する、請求項９に記載の移乗支援装置。
【請求項１１】
前記制御装置は、
前記第１支え具と第２支え具による前記人の抱き上げ動作時における前記人の股関節の屈曲許容角度を設定する屈曲許容角度設定部と、
前記第１支え具と第２支え具によって掬い上げられる人の股関節の屈曲角度を算出する屈曲角度算出部とを備え、
前記第１支え具と第２支え具によって前記人を抱き上げる動作において、前記屈曲角度算出部で算出された屈曲角度が、前記屈曲許容角度設定部で設定された屈曲許容角度の範囲内になるように、前記操作部の操作に基づく前記支え具の動作を補正する、請求項６から１０の何れかに記載の移乗支援装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、
前記第１支え具と第２支え具によって前記人を抱き上げる動作において、前記第１支え具と第２支え具の高さ方向の動作と、前記第１支え具と第２支え具によって人の股関節を屈曲させる動作とを連動させる、請求項６から１１の何れかに記載の移乗支援装置。
【請求項１３】
前記制御装置は、前記動作経路設定部によって設定された動作経路から前記支え具までの距離に応じて、当該支え具に作用させる力の大きさで規定される仮想ポテンシャルエネルギを設定する仮想ポテンシャルエネルギ設定部を備え、
前記操作補正部は、前記仮想ポテンシャルエネルギ設定部で設定された仮想ポテンシャルエネルギに基づいて、前記支え具が前記動作経路へ近づくように当該支え具に力を作用させることにより、前記操作部の操作に基づく前記支え具の動作を補正する、請求項１から１２の何れかに記載の移乗支援装置。
【請求項１４】
当該移乗支援装置と前記載置具との距離を検知する第１検知部を備え、
前記仮想ポテンシャルエネルギ設定部は、前記第１検知部で検知された前記距離が小さくなるにつれて、前記支え具に作用させる力が大きくなるように、前記仮想ポテンシャルエネルギを設定する、請求項１３に記載の移乗支援装置。
【請求項１５】
前記制御装置は、前記人の体格情報を記憶する体格情報記憶部を備え、
前記仮想ポテンシャルエネルギ設定部は、前記体格情報記憶部に記憶された体格情報に基づいて、人の体格に応じた仮想ポテンシャルエネルギを設定する、請求項１３に記載の移乗支援装置。
【請求項１６】
前記制御装置は、前記操作部において前記支え具を操作する操作の入力がない場合に、前記支え具の位置及び姿勢を維持する、請求項１から１５の何れかに記載の移乗支援装置。
【請求項１７】
前記制御装置は、前記操作補正部の機能を解除する補正解除部を備える、請求項１から１６の何れかに記載の移乗支援装置。
【請求項１８】
前記制御装置は、前記動作経路設定部で設定される動作経路を修正する動作経路修正部を備え、
前記操作補正部は、前記動作経路修正部によって動作経路が修正された場合に、当該動作経路修正部によって修正された動作経路に沿って前記支え具が動作するように前記アクチュエータを駆動させることにより、前記操作部の操作に基づく前記支え具の動作を補正する、請求項１から１７の何れかに記載の移乗支援装置。
【請求項１９】
前記支え具によって支承された人の姿勢に関する情報を記憶する姿勢情報記憶部を備え、
前記動作経路設定部は、前記姿勢情報記憶部に記憶された人の姿勢に関する情報に基づいて、前記支え具に支承された人の頭の高さが足よりも上になるように、前記動作経路を設定する、請求項１から１８の何れかに記載の移乗支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病院や家庭等において人が行う移乗作業を支援する移乗支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
病院や家庭において、ベッド上に横たわった患者の運搬を介護する移乗支援装置や入浴用の看護介助ロボットが提案されている（例えば、特許文献１、２を参照）。これらは、力作業をアシストし、介護者の肉体的負担を軽減することを目的として提案されている。
【特許文献１】実開昭６２−６４５２５号公報
【特許文献２】特公平６−９５８７号公報
【０００３】
移乗支援装置は、例えば病院や家庭等において、介護者が被介護者をベッドなどに移乗する作業を支援する装置である。移乗支援装置は、習熟度が低い介護者が操作した場合には、被介護者の身体が無理な姿勢になるなど、被介護者に負担を強いるような操作がなされる可能性がないとは言えない。
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、より簡単に操作できる移乗支援装置を提供することを課題とする。
【０００５】
本発明に係る移乗支援装置は、人を支承する支え具と、支え具を操作する操作部とを備えている。そして、操作者の操作に基づいて支え具を動作させ、支え具によって人を抱き上げる。この移乗支援装置は、支え具を動作させるアクチュエータと、操作部の操作に基づいてアクチュエータを制御する制御装置とを備えている。制御装置は、支え具を動作させる動作経路を設定する動作経路設定部を備えている。さらに制御装置は、動作経路設定部で設定された動作経路に沿って支え具が動作するように、アクチュエータを駆動させることにより、操作部の操作に基づく支え具の動作を補正する操作補正部を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施の形態における移乗支援装置の使用時の状況を示す斜視図である。
【図２】同移乗支援装置の要部の構造を示す斜視図である。
【図３】同移乗支援装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図４】同移乗支援装置の動作制御にかかわる構成を示すブロック図である。
【図５】同移乗支援装置の動作姿勢経路の定義を示す斜視図である。
【図６】同移乗支援装置の動作制御情報生成部のブロック図である。
【図７】同移乗支援装置における被介護者と支え具との相対的な位置関係を示す説明図である。
【図８】同移乗支援装置の第１の動作姿勢経路上の点における仮想ポテンシャルエネルギを示す説明図である。
【図９】同移乗支援装置の被介護者の姿勢と仮想ポテンシャルエネルギとの関係を示す説明図である。
【図１０】同移乗支援装置の第２の動作姿勢経路上の点における仮想ポテンシャルエネルギを示す説明図である。
【図１１】同移乗支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態における移乗支援装置を示す斜視図である。
【図１３】同移乗支援装置の使用時の状況を示す斜視図である。
【図１４】同移乗支援装置の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】同移乗支援装置の構成を示す側面図である。
【図１６】同移乗支援装置の使用時の状況を示す平面図である。
【図１７】同移乗支援装置に設定される動作経路を示す平面図である。
【図１８】同移乗支援装置に設定される動作経路を示す側面図である。
【図１９】同移乗支援装置に設定される仮想ポテンシャルエネルギを示す平面図である。
【図２０】同移乗支援装置に設定される仮想ポテンシャルエネルギを示す側面図である。
【図２１】同実施形態の移乗支援装置における被介護者の屈曲角度を示す側面図である。
【図２２】同実施形態の移乗支援装置における被介護者の屈曲角度を示す側面図である。
【図２３】同実施形態の移乗支援装置における抱き上げ動作において設定される動作経路を示す側面図である。
【図２４】同実施形態の移乗支援装置における抱き上げ動作において設定される動作経路を示す側面図である。
【図２５】（ａ）は同実施形態の移乗支援装置における仮想ポテンシャルエネルギの概念を示す図であり、（ｂ）は仮想ポテンシャルエネルギに応じて力Ｆ（ｘ１）を算出する際のモデルの一例を説明するための図である。
【図２６】同実施形態の移乗支援装置における体格情報と設定される仮想ポテンシャルエネルギとの関係を示す図である。
【図２７】同実施形態の移乗支援装置において設定される仮想ポテンシャルエネルギの一例を示す図である。
【図２８】同実施形態の移乗支援装置おいて設定される仮想ポテンシャルエネルギの一例を示す図である。
【図２９】同実施形態の移乗支援装置おいて設定される制御装置に設定されたモード移行を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施形態に係る移乗支援装置を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を例示的に説明したものであり、本発明は、以下に記載する実施形態に限定されるものではない。また、本明細書において、移乗支援装置について「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」というときは移乗支援装置を操作する操作者の通常の操作姿勢における前後左右上下の方向に従う。図面中、必要に応じて適宜、前を「Ｆｒ」、後を「Ｒｒ」、左を「Ｌ」、右「Ｒ」で示す。また、各図面は符号の向きに見ることを前提に図示している。【０００８】
この実施形態では、移乗支援装置２００は、図１２に示すように、支え具２０１と、操作部２０２と、アクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）と、制御装置３１０とを備えている。【０００９】
支え具２０１は、人を支承する部材である。この実施形態では、支え具２０１は、当該移乗支援装置２００の移動を補助する移動体２０５に支持されている。【００１０】
移動体２０５は、左右一対のベース２１１、２１２と、連結部２１３、２１４とを備えている。左右のベース２１１、２１２は、車輪２１５と、当該車輪２１５を駆動させる第１駆動装置３０１ａ、３０１ｂとを備えている。この実施形態では、車輪２１５として、全方位に移動可能な車輪が取り付けられている。具体的には、車輪２１５には、全方位に移動可能な車輪として、オムニホイールやメカナムホイールを用いることができる。連結部２１３、２１４は左右のベース２１１、２１２を連結する部材であり、左右のベース２１１、２１２の前後２箇所に架け渡されている。連結部２１３、２１４は、伸縮自在な機構を備えていて、左右のベース２１１、２１２の間隔に応じて伸縮する。なお、この実施形態では、左右のベース２１１、２１２を連結する連結部を、左右のベース２１１、２１２の前後２箇所に設けているが、連結部の数は２つに限らず、例えば１つでもよい。また、連結部は、移乗支援装置を操作する操作者の操作の邪魔にならない位置に配設するとよい。この実施形態では、連結部２１３、２１４は、移乗支援装置２００の下部に配設されており、操作者がまたぐことができる高さとなっている。これにより、操作者の操作位置へのアクセス性をよくしている。【００１１】
この移乗支援装置２００は、支え具２０１として第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂを備えている。この実施形態では、第１支え具２０１ａは左側のベース２１１に取り付けられ、第２支え具２０１ｂは右側のベース２１２に取り付けられている。この実施形態では、第１支え具２０１ａおよび第２支え具２０１ｂは、それぞれ腕部２２１ａ、２２１ｂとハンド部２２２ａ、２２２ｂとを備えている。腕部２２１ａ、２２１ｂの基端は、それぞれ左右のベース２１１、２１２に取り付けられている。腕部２２１ａ、２２１ｂは、基端側から順に、第１腕部２３１ａ、２３１ｂと、第１関節部２３２ａ、２３２ｂと、第２腕部２３３ａ、２３３ｂと、第２関節部２３４ａ、２３４ｂとを備えている。【００１２】
第１腕部２３１ａ、２３１ｂは、伸縮自在なスライド機構２３５ａ、２３５ｂと、スライド機構２３５ａ、２３５ｂを駆動させる第２駆動装置３０２ａ、３０２ｂとを備えている。この実施形態では、スライド機構２３５ａ、２３５ｂを伸ばすことによって、第１腕部２３１ａ、２３１ｂの長さが長くなる。また、スライド機構２３５ａ、２３５ｂを縮めることによって、第１腕部２３１ａ、２３１ｂの長さが短くなる。この実施形態では、移乗支援装置２００は、第１腕部２３１ａ、２３１ｂの長さを調整することによって、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの高さを調整することができる。【００１３】
第１関節部２３２ａ、２３２ｂは、第１腕部２３１ａ、２３１ｂと第２腕部２３３ａ、２３３ｂとを屈曲自在に連結する部材である。第１関節部２３２ａ、２３２ｂには、第３駆動装置３０３ａ、３０３ｂが取り付けられている。第３駆動装置３０３ａ、３０３ｂは、当該第１関節部２３２ａ、２３２ｂを駆動させて第１腕部２３１ａ、２３１ｂと第２腕部２３３ａ、２３３ｂの屈曲角を変える。【００１４】
第２腕部２３３ａ、２３３ｂの先端には、第２関節部２３４ａ、２３４ｂを介してハンド部２２２ａ、２２２ｂが取り付けられている。第２関節部２３４ａ、２３４ｂは、第２腕部２３３ａ、２３３ｂの長さ方向の軸周りに回動自在にハンド部２２２ａ、２２２ｂを連結している。当該第２関節部２３４ａ、２３４ｂには、第４駆動装置３０４ａ、３０４ｂが取り付けられている。第４駆動装置３０４ａ、３０４ｂは、当該第２関節部２３４ａ、２３４ｂを駆動させて、第２腕部２３３ａ、２３３ｂに対して第２腕部２３３ａ、２３３ｂの長さ方向の軸周りにハンド部２２２ａ、２２２ｂの回動角を変える。【００１５】
ハンド部２２２ａ、２２２ｂは、図１３に示すように、人（被介護者４０２）を支承する部位である。この実施形態では、移乗支援装置２００は、ハンド部２２２ａ、２２２ｂに、介護者４０１（操作者）が当該支え具２０１を操作する操作部２０２を備えている。この実施形態では、移乗支援装置２００は、操作部２０２として、左右のハンド部２２２ａ、２２２ｂにそれぞれ操作レバー２０２ａ、２０２ｂを備えている。この実施形態では、操作レバー２０２ａ、２０２ｂには、６軸力センサが取り付けられており、並進及び回転の６軸の方向について、操作レバー２０２ａ、２０２ｂに入力された操作力を検知することができる。操作レバー２０２ａ、２０２ｂに入力された操作入力の情報は、図１４に示すように、制御装置３１０に送られる。【００１６】
この移乗支援装置２００は、図１３に示すように、左右の第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの間に介護者４０１（操作者）が入り、左右の操作レバー２０２ａ、２０２ｂを操作する。介護者４０１は、操作レバー２０２ａ、２０２ｂを操作して、移乗支援装置２００を移動させ、かつ、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂを操作することができる。【００１７】
ハンド部２２２ａ、２２２ｂは、この実施形態では、平らな形状を有し、先端から上面に掛けて搬送ベルト２４１ａ、２４１ｂが露出している。ハンド部２２２ａ、２２２ｂは、搬送ベルト２４１ａ、２４１ｂを動かす第５駆動装置３０５ａ、３０５ｂを備えている。また、この実施形態では、ハンド部２２２ａ、２２２ｂは、当該ハンド部２２２ａ、２２２ｂが人を支承しているか否かを検知する検知センサ３６５を備えている。この実施形態では、当該検知センサ３６５として、図１２に示すように、近接センサ３６６と圧力センサ３６７を備えている。近接センサ３６６は、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの基端部に、検知部が先端側に向くように配設されている。また、圧力センサ３６７には、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの上面に複数の圧力センサ３６７が分散して配設されている。【００１８】
これによって、ハンド部２２２ａ、２２２ｂは、人（被介護者４０２）を支承している際は、近接センサ３６６或いは圧力センサ３６７によって、人を支承している状態を検知することができる。近接センサ３６６は、主に、被介護者４０２がハンド部２２２ａ、２２２ｂの基端部まで載せられているかを検知する。また、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの上面に分散して配設された複数の圧力センサ３６７は、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの上面が均等な力で被介護者４０２を支承しているか否かを検知している。この実施形態では、当該近接センサ３６６或いは圧力センサ３６７によって、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの上面が適切に被介護者４０２を支承しているかを検知できる。検知センサ３６５としての近接センサ３６６と圧力センサ３６７の検知情報は、図１４に示すように、制御装置３１０に送られる。【００１９】
この移乗支援装置２００は、介護者４０１の操作に基づいて支え具２０１を動作させ、支え具２０１によって被介護者４０２を抱き上げる装置である。具体的には、この実施形態では、移乗支援装置２００は、例えば、図１３に示すように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂのうち、一方の支え具２０１ｂで被介護者４０２の上半身を支承し、他方の支え具２０１ａで被介護者４０２の下半身を支承する。【００２０】
この移乗支援装置２００は、図１２に示すように、アクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）と、制御装置３１０とを備えている。アクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）は、移乗支援装置２００および支え具２０１を動作させる。この実施形態では、移乗支援装置２００は、アクチュエータとして上述した第１駆動装置３０１ａ、３０１ｂ〜第５駆動装置３０５ａ、３０５ｂを備えている。第１駆動装置３０１ａ、３０１ｂ〜第５駆動装置３０５ａ、３０５ｂは、それぞれ制御装置３１０によって制御可能なモータで構成されている。【００２１】
この移乗支援装置２００は、図１３に示すように、各駆動装置（アクチュエータ３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）が、当該介護者４０１の操作に対して力を補助する。これにより、介護者４０１は、移乗支援装置２００を移動させたり、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂを操作したりすることが容易にできる。また、被介護者４０２を抱き上げるときも、各駆動装置によって力が補助されるので、容易に被介護者４０２を抱き上げることができる。なお、この実施形態では、制御装置３１０によって、介護者４０１の操作は補正される。【００２２】
次に、制御装置３１０を説明する。【００２３】
制御装置３１０は、図１４に示すように、操作部２０２の操作に基づいてアクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）を制御する。この実施形態では、制御装置３１０は、動作経路設定部３１１と、操作補正部３１２と、仮想ポテンシャルエネルギ設定部３１３を備えている。さらに、この実施形態では、制御装置３１０は、体格情報記憶部３２１と、身体情報記憶部３２２と、屈曲許容角度設定部３２３と、屈曲角度算出部３２４と、補正解除部３２５と、動作経路修正部３２６、股関節特定部３２７、姿勢情報記憶部３２８などの記憶部と、演算処理部とを備えている。また、制御装置３１０は、種々の情報を取得するため、第１検知部３６１と、第２検知部３６２と、圧力センサ３６３と、臀部検知部３６４と、検知センサ３６５とを備えている。【００２４】
動作経路設定部３１１は、支え具２０１を動作させる動作経路を設定する。かかる動作経路は、予め制御装置３１０に記憶されたプログラムに沿って設定される。操作補正部３１２は、動作経路設定部３１１によって設定された動作経路に沿って支え具２０１が動作するように、アクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）を駆動させることにより、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１の動作を補正する。なお、これら制御装置の記憶部や演算処理、および、各種センサについては後で詳述する。【００２５】
この実施形態における移乗支援装置２００は、図１５に示すように、ベッド４１０（載置具）に横になった被介護者４０２の移乗作業を支援する装置として用いることができる。なお、ここでは、人が横になれる物は、広義に「載置具」という。「載置具」には、この実施形態で例示するベッド、キャスター付のベッド、さらに、人が横になれる形態に変形可能な介護用の車椅子も、ここでは「載置具」に含まれる。【００２６】
この実施形態では、移乗支援装置２００は、図１５に示すように、ベッド４１０と支え具２０１との距離を検知する第１検知部３６１を備えている。当該第１検知部３６１は、例えば、公知の測距センサを用いてベッド４１０と支え具２０１との距離を検知するように構成するとよい。第１検知部３６１で検知された情報は、図１４に示すように、制御装置３１０に送られる。【００２７】
また、移乗支援装置２００は、図１５に示すように、ベッド４１０の載置面４１１（ベッド面）を検知する第２検知部３６２を備えている。ここで、「載置面」は、ベッド４１０に人が寝かされる面をいう。第２検知部３６２は、ベッド４１０の載置面４１１を検知する種々の検知手段を用いることができる。【００２８】
この実施形態では、当該第２検知部３６２として、支え具２０１のハンド部２２２ａ、２２２ｂの下面に圧力センサや近接スイッチなどが取り付けられている。そして、第２検知部３６２がハンド部２２２ａ、２２２ｂの下面が載置面４１１に着いたことを検知すると、制御装置３１０は、当該検知したときの高さを載置面４１１の高さとして記憶する。この場合、上述した支え具２０１のハンド部２２２ａ、２２２ｂを予め手動で載置面４１１に当接させ、載置面４１１の高さを制御装置３１０に記憶させるとよい。なお、第２検知部３６２は、かかる構成に限らない。第２検知部３６２は、例えば、測距センサによって、ベッド４１０の載置面４１１（ベッド面）の高さを検知する構成としてもよい。また、移乗支援装置２００に取り付けられたカメラから取得された画像を画像処理することによって、ベッド４１０の載置面４１１（ベッド面）の高さを検知する構成としてもよい。【００２９】
また、この実施形態では、支え具２０１には、図１５に示すように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂのハンド部２２２ａ、２２２ｂの裏面にそれぞれ圧力センサ３６３が取り付けられている。この圧力センサ３６３は、支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂの裏面）とベッド４１０（載置具）との接触圧を検知することができるものである。圧力センサ３６３で検知された情報は制御装置３１０に送られる。【００３０】
この移乗支援装置２００は、ベッド４１０に横になった被介護者４０２を支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）に乗せる第１工程と、ベッド４１０に横になった被介護者を抱き上げる第２工程と、被介護者４０２を抱き上げた状態で移動させる第３工程と、被介護者４０２を降ろす第４工程と、支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）を引き抜く第５工程とを順に行なう。【００３１】
まず、ベッド４１０に横になった被介護者４０２を支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）に乗せる第１工程を説明する。【００３２】
制御装置３１０は、ベッド４１０に横になった被介護者４０２を支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）に乗せる当該第１工程において、支え具２０１の動作経路を設定する。【００３３】
この実施形態では、制御装置３１０は、図１４に示すように、体格情報記憶部３２１を備えている。体格情報記憶部３２１は、被介護者４０２の体格に関する体格情報を記憶している。体格情報記憶部３２１に記憶される体格情報としては、身長情報、体重情報が含まれている。この実施形態では、動作経路設定部３１１は、体格情報記憶部３２１に記憶された体格情報に基づいて被介護者４０２の体格に応じて支え具２０１を動作させる動作経路を設定する。【００３４】
さらに、この実施形態では、制御装置３１０は、身体情報記憶部３２２を備えている。当該身体情報記憶部３２２に記憶される身体情報には、身体の異常部位に関する情報が含まれている。かかる身体の異常部位は、例えば、床擦れ部位や、怪我などによって身体の損傷している部位であり、具体的には、支え具２０１で支承することが出来ない部位である。この実施形態では、当該異常部位が、予め被介護者毎に身体情報記憶部３２２に記憶されている。【００３５】
さらに、この実施形態では、移乗支援装置２００は、人の臀部４０３の位置を検知する臀部検知部３６４を備えている。当該「臀部」には、股関節が含まれる。臀部検知部３６４は、例えば、移乗支援装置２００に備え付けたカメラで撮影された画像に基づいて、所定のプログラムによって、人の臀部４０３を検知するものでもよい。また、所定のプログラムによって、体格情報記憶部３２１に記憶された身長情報、および、予め人の標準的な体格に関するデータから、人の臀部４０３を検知（この場合、人の臀部の位置を推定）するものでもよい。【００３６】
第１工程では、ベッド４１０に横になった被介護者の下に支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）を挿入する。この実施形態では、移乗支援装置２００は、動作経路設定部３１１は、まず、ベッド４１０に横になった被介護者に対して、支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）を挿入する位置を特定する。次に、移乗支援装置２００は、現在位置から被介護者に対して支え具２０１を移動させるべき最適な動作経路を設定する。さらに、操作者（介護者）の操作に対して、操作補正部３１２は、動作経路設定部３１１によって設定された動作経路に沿って支え具２０１が動作するように、アクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）を駆動させることにより、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１の動作を補正する。【００３７】
具体的には、動作経路設定部３１１は、まず、ベッド４１０に横になった被介護者に対して、支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）を挿入する位置を特定する。この実施形態では、当該身体情報記憶部３２２に、支え具２０１で支承することが出来ない部位が身体情報として記憶されている。例えば、床擦れ部位や、怪我などによって身体の損傷している部位が記憶されている。したがって、支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）を挿入する位置を特定する場合には、当該身体情報記憶部３２２に記憶された部位が支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）を挿入する位置から外れるように、支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）を挿入する位置を特定するとよい。【００３８】
この移乗支援装置２００は、例えば、図１３に示すように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂのうち一方の支え具２０１ｂが臀部４０３の位置よりも上半身側を支承し、他方の支え具２０１ａが臀部４０３の位置よりも下半身側を支承する。この実施形態では、例えば、一方の支え具２０１ｂで被介護者４０２の背中の肩甲骨の辺りを支承し、他方の支え具２０１ａで膝裏辺りを支承するとよい。【００３９】
この実施形態では、体格情報記憶部３２１に記憶される体格情報には、身長に関する情報（身長情報）が含まれている。そして、動作経路設定部３１１は、体格情報記憶部３２１に記憶された身長情報に基づいて、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂが被介護者４０２に挿入される際の両支え具２０１ａ、２０１ｂの間隔が設定される。【００４０】
具体的には、この実施形態では、制御装置３１０は、身長を基準にして、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの最適な間隔を予め規定した第１データベース３５１を備えている。制御装置３１０は、当該第１データベース３５１および体格情報記憶部３２１に記憶された身長情報に基づいて、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの間隔を設定している。例えば、図２６に示すように、身長の高い被介護者４０２ａに比べて、身長の低い被介護者４０２ｂでは、被介護者４０２に挿入される際に両支え具２０１ａ、２０１ｂに設定される動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂの間隔は狭くなる。【００４１】
なお、この実施形態では、図１６に示すように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂのうち一方の支え具２０１が被介護者４０２の背中の肩甲骨の辺りに挿入され、他方の支え具２０１が被介護者４０２の膝裏辺りに挿入されるように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの間隔が設定される。【００４２】
この実施形態では、移乗支援装置２００は、臀部検知部３６４によって、被介護者４０２の臀部４０３の位置を検知する。動作経路設定部３１１は、図１７に示すように、臀部検知部３６４で検知された臀部４０３の位置に基づいて、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路をそれぞれ設定する。この実施形態では、動作経路設定部３１１は、臀部検知部３６４で検知された臀部４０３の位置に基づいて、被介護者４０２の背中の肩甲骨の位置と膝裏の位置を特定する。そして、動作経路設定部３１１は、当該特定された位置に基づいて、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路ｒ１をそれぞれ設定する。これにより、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂのうち一方の支え具２０１が被介護者４０２の背中の肩甲骨の辺りに挿入され、他方の支え具２０１が被介護者４０２の膝裏辺りに挿入されるように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路ｒ１がそれぞれ設定される。【００４３】
さらに、この実施形態では、身体情報記憶部３２２に、身体の異常部位に関する情報が記憶されている。例えば、当該身体情報記憶部３２２において、被介護者４０２の背中の肩甲骨の辺り、又は、膝裏辺りが、支え具２０１で支承することが出来ない部位として記憶されている場合には、当該部位を外して第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂが被介護者４０２に挿入される位置が設定される。この実施形態では、制御装置３１０は、図１４に示すように、当該設定を行なう第１設定部３４１を備えている。第１設定部３４１は、例えば、介護者４０１が被介護者４０２の当該事情を考慮して、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂで被介護者４０２を支承する位置を設定するとよい。したがって、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂで被介護者４０２を支承する位置は、被介護者４０２の個々の事情などに応じて柔軟に変更が可能である。【００４４】
なお、この実施形態では、制御装置３１０は、図１４に示すように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂで被介護者４０２を安全に支承できるかをチェックするチェック部３４２を備えている。この実施形態では、当該チェック部３４２は、当該体格情報記憶部３２１に記憶された情報に基づいて、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂで支承した被介護者４０２を物理的なモデルにモデル化する。そして、当該物理的なモデルに基づいて、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂで被介護者４０２を安定した状態で支承できるかを、所定のプログラムに沿って確認する。これによって、例えば、第１設定部３４１で、介護者４０１が第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂで被介護者４０２を支承する位置が変更された場合でも、その安全性を確保できる。【００４５】
このように、この実施形態では、第１設定部３４１によって、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂを被介護者４０２に挿入する位置を設定することができる。そして、第１設定部３４１によって、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂを被介護者４０２に挿入する位置が設定されている場合には、制御装置３１０は、当該位置に、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂが導かれるように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路を設定する。【００４６】
動作経路は、第１支え具２０１ａ及び第２支え具２０１ｂの現在位置からそれぞれの挿入位置までの動作経路であり、制御装置３０１は、現在位置から被介護者４０２の背中の肩甲骨の辺りと被介護者４０２の膝裏辺りにそれぞれスムーズに挿入されるように各支え具２０１ａ，２０１ｂの動作経路を設定する。また、この実施形態では、図１７に示すように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂが略同時に被介護者４０２の近傍に到達するように動作経路ｒ１が設定される。このため、この実施形態では、移乗支援装置２００は、まず支え具２０１の挿入に適切な位置に移動する。そして、そこから被介護者４０２に第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂを向けて、被介護者４０２に近づくように動作経路ｒ１が設定される。【００４７】
この実施形態では、図１７に示すように、被介護者４０２が横になっているベッド４１０に対して、ベッド４１０の横側に真っ直ぐに第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂが向く第１位置Ｐ１に、移乗支援装置２００を移動させる。なお、移乗支援装置２００は、地図情報を有しており、自分の位置及びベッド４１０の位置を把握している。このため、移乗支援装置２００は第１位置Ｐ１に自動的に移動することができる。次に、当該第１位置Ｐ１から第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂが被介護者４０２に挿入される位置に向けて動作経路ｒ１が設定される。この際、一方の支え具２０１が被介護者４０２の背中の肩甲骨の辺りに挿入され、他方の支え具２０１が被介護者４０２の膝裏辺りに挿入されるように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂを動作させる動作経路ｒ１が設定される。また、この実施形態では、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの間隔は、それぞれ被介護者４０２に近づくにつれて徐々に被介護者４０２に挿入される際の所定の間隔になるように、滑らかな経路が設定される。【００４８】
この実施形態では、移乗支援装置２００は、図１５に示すように、当該移乗支援装置２００とベッド４１０との距離を検知する第１検知部３６１と、ベッド４１０の載置面４１１を検知する第２検知部３６２とを備えている。制御装置３１０の動作経路設定部３１１は、第１検知部３６１で検知された移乗支援装置２００とベッド４１０との距離と、第２検知部３６２で検知されたベッド４１０の載置面４１１とに基づいて、図１８に示すように、移乗支援装置２００とベッド４１０との距離が近くなるにつれて、支え具（２０１ａ、２０１ｂ）がベッド４１０の載置面４１１の高さに近づくように支え具（２０１ａ、２０１ｂ）の動作経路ｒ１を設定する。【００４９】
この実施形態では、図１８に示すように、被介護者４０２が横になっているベッド４１０に対して、支え具（２０１ａ、２０１ｂ）が近づく際、ベッド４１０に対して所定の距離（この実施形態では、５０ｃｍ）よりも近づくまでに、載置面４１１よりも少し高い高さ（この実施形態では、載置面４１１から５ｃｍ）になるように、滑らかな経路が設定される。かかる経路ｒ１に沿って、支え具（２０１ａ、２０１ｂ）を動作させることによって、支え具（２０１ａ、２０１ｂ）が被介護者４０２の目前で急に降下する動作を防止できる。これにより、被介護者４０２の目前で支え具（２０１ａ、２０１ｂ）が急に降下することを防止でき、被介護者４０２が感じ得る不安感を軽減できる。【００５０】
次に、操作の補正について説明する。【００５１】
この実施形態では、制御装置３１０は操作補正部３１２を備えている。操作補正部３１２は、動作経路設定部３１１で設定された動作経路ｒ１に沿って支え具２０１が動作するようにアクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）を駆動させることにより、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１の動作を補正する。【００５２】
この実施形態では、動作経路設定部３１１によって、一方の支え具２０１が被介護者４０２の背中の肩甲骨の辺りに挿入され、他方の支え具２０１が被介護者４０２の膝裏辺りに挿入されるように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路がそれぞれ設定される。この移乗支援装置２００は、図１３に示すように、介護者４０１によって操作される。この際、図１７および図１８に示すように、動作経路設定部３１１で設定された動作経路ｒ１に沿って支え具２０１が動作するように、介護者４０１による操作が補正される。すなわち、制御装置３１０は、適宜にアクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）を駆動させて、介護者４０１による操作を補正する。この実施形態では、制御装置３１０は、介護者４０１による操作によって、第１支え具２０１ａおよび第２支え具２０１ｂが、動作経路設定部３１１で設定された動作経路から大きく外れることがないように、介護者４０１による操作を補正する。【００５３】
かかる補正を具現化するため、この実施形態では、制御装置３１０は仮想ポテンシャルエネルギ設定部３１３を備えている。仮想ポテンシャルエネルギ設定部３１３は、支え具２０１に作用させる力の大きさを規定する仮想ポテンシャルエネルギを設定する。この実施形態では、仮想ポテンシャルエネルギは、動作経路設定部３１１で設定された動作経路ｒ１を基準とし、当該動作経路ｒ１から支え具２０１が離れるにつれて、支え具２０１を動作経路ｒ１へ近づけるように支え具２０１に作用させる力の大きさを定めている。言い換えると、支え具２０１に作用させる力は、動作経路ｒ１から支え具２０１までの距離に応じた大きさとなる。【００５４】
この実施形態では、図１９および図２０に示すように、動作経路設定部３１１において、第１支え具２０１ａの動作に対する動作経路ｒ１ａと、第２支え具２０１ｂの動作に対する動作経路ｒ１ｂがそれぞれ設定されている。そして、当該動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂのそれぞれに対して、仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂが設定される。【００５５】
操作補正部３１２は、仮想ポテンシャルエネルギ設定部３１３で設定された仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂに基づいて、アクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）を駆動させて、支え具２０１を動作経路ｒ１へ近づけるように支え具２０１に力を作用させている。これにより、操作レバー２０２ａ，２０２ｂによる操作に基づく支え具２０１ａ，２０１ｂの動作が補正される。【００５６】
この実施形態では、仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂとして、例えば、図２５（ａ）に示すように、仮想的なエネルギ場が設定されている。すなわち、図２５（ａ）では、横軸は、動作経路ｒ１からのずれ量に相当する変位量ｘを示し、縦軸はエネルギＥを示している。図２５（ａ）で例示されている仮想ポテンシャルエネルギＥａ（Ｅｂ）は、動作経路ｒ１上に支え具２０１ａが位置している状態では、支え具２０１ａの変位量ｘは０となるので、支え具２０１ａに作用させる力は０になる。一方、支え具２０１ａが同図中ｘ１の位置に変位している場合には、Ｅ（ｘ１）の仮想ポテンシャルエネルギが設定される。仮想ポテンシャルエネルギは、動作経路ｒ１からの変位量ｘが増大するにつれて次第に増大するように設定されている。この場合、Ｅ（ｘ１）の仮想ポテンシャルエネルギに応じて、支え具２０１ａに作用させる力Ｆ（ｘ１）が求められる。この実施形態では、Ｆ（ｘ１）は、図２５（ａ）で例示されている仮想ポテンシャルエネルギＥａ（Ｅｂ）のｘ１の位置でのエネルギ状態に応じた方向及び大きさの力が算出される。したがって、支え具２０１ａが動作経路ｒ１から大きく変位するに従って、支え具２０１ａを動作経路ｒ１に引き戻そうとする力が大きくなる。この力Ｆ（ｘ１）の算出は、例えば図２５（ｂ）に示すように、バネ・マス・ダンパー系の仮想モデルを表す下記式（１）を用いて計算することによって行うことができる。そして、制御装置３１０は、当該算出された力Ｆ（ｘ１）を支え具２０１に作用させる。【００５７】
[数１]
2008129847.tif 000003
【００５８】
この実施形態では、図１９および図２０に示すように、移乗支援装置２００がベッド４１０に近づくにつれて、支え具２０１ａ、２０１ｂの動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂに対して支え具２０１ａ、２０１ｂの移動が許容される変位幅が狭くなるように、仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂが設定されている。なお、仮想ポテンシャルエネルギ設定部３１３は、第１検知部３６１で検知された移乗支援装置２００とベッド４１０との距離に基づいて、このような仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂを設定する。なお、図１９および図２０では、便宜上、仮想ポテンシャルエネルギを示す線Ｅａ、Ｅｂとして、仮想ポテンシャルエネルギ設定部３１３で設定される仮想ポテンシャルエネルギによって、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの操作が許容される幅が示されている。【００５９】
すなわち、この実施形態では、図１９および図２０に示すように、仮想ポテンシャルエネルギ設定部３１３で設定される仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂは、移乗支援装置２００とベッド４１０との距離が近くなるにつれて、幅が狭くなっている。すなわち、移乗支援装置２００がベッド４１０に近づくにつれて、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの操作が許容される幅が狭くなるように、仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂが設定されている。このため、移乗支援装置２００がベッド４１０に近づくにつれて、支え具２０１は動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂへ近づくように操作補正される。【００６０】
この実施形態では、支え具２０１がベッド４１０から離れている状態では、仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂの幅が広く、介護者４０１が支え具２０１を操作できる自由度が大きい。これに対し、支え具２０１がベッド４１０に近づくにつれて、仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂの幅が狭くなっており、介護者４０１が支え具２０１を操作できる自由度は徐々に小さくなる。これによって、支え具２０１が被介護者４０２に到達する直前では、第１支え具２０１ａと、第２支え具２０１ｂは、略動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂ上に操作される。【００６１】
また、制御装置３１０に警告機能を持たせてもよい。すなわち、操作レバー２０２ａ，２０２ｂによる操作が操作補正部によって補正されることによって、支え具２０１ａ，２０１ｂの動きが操作レバー２０２ａ，２０２ｂによる操作に合致した動きにならないことがあるので、そのことが分かるような表示を表示部に表示したり、音声案内を発するようにしてもよい。【００６２】
また、この実施形態では、制御装置３１０は、被介護者４０２の体格情報を記憶する体格情報記憶部３２１を備えている。仮想ポテンシャルエネルギ設定部３１３は、体格情報記憶部３２１に記憶された体格情報に基づいて、人の体格に応じた仮想ポテンシャルエネルギを設定する。例えば、図２６に示すように、支え具２０１ａ、２０１ｂの動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂに対して支え具２０１ａ、２０１ｂの操作が許容される変位幅ｘａ，ｘｂは、身長が高い被介護者４０２ａの場合に比べて、身長が低い被介護者４０２ｂの場合に小さくなる。【００６３】
また、この実施形態では、制御装置３１０は、操作部２０２において支え具２０１を操作する操作の入力がない場合に、支え具２０１の位置を維持する制御を実行する。すなわち、この実施形態では、図１４に示すように、操作レバー２０２ａ、２０２ｂからの操作入力の信号がない場合に、制御装置３１０は、予め設定されたプログラムに沿って支え具２０１の位置を維持する処理を行う。支え具２０１の位置を維持する処理としては、この実施形態では、操作レバー２０２ａ、２０２ｂからの操作入力の信号がない場合に、支え具２０１の位置が維持されるように、アクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）によって支え具２０１に力を作用させる。これにより、操作レバー２０２ａ、２０２ｂから操作入力の信号がない場合に、支え具２０１の位置が維持される。なお、支え具の位置を維持する処理としては、支え具２０１の位置をロックするロック機構（例えば、各機構に設けたブレーキ）を作動させてもよい。これにより、介護者４０１が不意に操作レバー２０２ａ、２０２ｂから手を離した場合に支え具２０１は停止し、支え具２０１が不測の動作を行なうことがない。【００６４】
また、この実施形態では、制御装置３１０は、図１４に示すように、操作補正部３１２の機能を解除する補正解除部３２５を備えている。補正解除部３２５は、介護者４０１（操作者）が適宜に操作補正部３１２の機能を解除する制御処理部である。この実施形態では、補正解除部３２５は、図１４に示すように、解除ボタン３７１を押すことによって、介護者４０１（操作者）が適宜に操作補正部３１２の機能を解除できるように構成されている。かかる解除ボタン３７１は、操作レバー２０２ａ、２０２ｂの近傍に設けるとよい。当該解除ボタン３７１が押されると、制御装置３１０において補正解除部３２５が機能して、操作補正部３１２の機能が解除される。このため、上述した仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂ（図１９および図２０参照）に基づいたアクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）の力が解除される。これにより、仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂによる支え具２０１の拘束が外れ、介護者４０１（操作者）が支え具２０１を自由に操作できるようになる。【００６５】
かかる補正解除部３２５は、例えば、当該介護者４０１が、操作補正部３１２の機能によって、適切に支え具２０１を操作できない場合に、適宜に操作補正部３１２の機能を解除することができる。このように、この移乗支援装置２００は、この装置の操作に熟練した介護者４０１が自由に支え具２０１を操作することも可能である。【００６６】
また、この実施形態では、制御装置３１０は、図１４に示すように、動作経路設定部３１１で設定される動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂ（図１９〜図２０参照）を修正する動作経路修正部３２６を備えている。動作経路修正部３２６は、例えば、介護者４０１（操作者）が適宜に適切な動作経路を設定できるようにする制御処理部である。この実施形態では、動作経路修正部３２６は、介護者４０１が動作経路設定部３１１によって設定された動作経路を修正するべく、介護者４０１が手動で動作経路を設定する手動設定部３７２を備えている。かかる動作経路修正部３２６によって、例えば、当該移乗支援装置２００の操作に熟練した介護者４０１が操作する場合において、当該介護者４０１が、移乗支援装置２００で自動的に設定される動作経路を適宜に修正したい場合に、当該修正が許容される。これにより、介護者４０１は自由に支え具２０１の動作経路を設定することができる。【００６７】
そして、操作補正部３１２は、動作経路修正部３２６によって動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂが修正された場合に、修正された動作経路に沿って支え具２０１が動作するように支え具２０１の動作を補正する。すなわち、操作補正部３１２は、動作経路修正部３２６によって修正された動作経路に沿って支え具２０１が動作するように、アクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）を駆動させて、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１の動作を補正する。この移乗支援装置２００によれば、介護者４０１が設定した動作経路に沿って、支え具２０１が動作するように、操作補正部３１２は操作レバー２０２ａ、２０２ｂの操作に基づく支え具２０１の動作を補正する。これにより、移乗支援装置２００は、介護者４０１の意図に沿った操作が可能になる。例えば、制御装置３１０が設定した動作経路上に移乗支援装置２００の動作の支障となる障害物等を発見した場合には、操作者（介護者４０１）は、制御装置３１０が設定した動作経路を適宜に修正することができる。【００６８】
以下、この移乗支援装置２００の動作及び機能を説明する。【００６９】
この移乗支援装置２００は、図１７、図１８に示すように、制御装置３１０（動作経路設定部３１１）によって支え具（２０１ａ、２０１ｂ）の動作経路ｒ１が設定される。そして、当該動作経路ｒ１に沿って支え具２０１が動作するように、制御装置３１０（操作補正部３１２）は、アクチュエータ３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂを駆動させる。これにより、移乗支援装置２００は、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１ａ、２０１ｂの動作を補正しつつ、ベッド４１０に近づいていく。【００７０】
次に、ベッド４１０と被介護者４０２との間に支え具２０１が挿入される。この実施形態では、移乗支援装置２００は、支え具２０１に圧力センサ３６３を備えている。圧力センサ３６３は、被介護者４０２が寝かされるベッド４１０の載置面４１１と支え具２０１との接触圧を検知する。そして、操作補正部３１２は、当該検知された接触圧が、制御装置３１０に予め定められた接触圧よりも高くならないように、支え具２０１の動作を補正する。これによって、ベッド４１０と被介護者４０２との間に支え具２０１を挿入する際に、支え具２０１がベッドを押さえつけ過ぎることがない。なお、制御装置３１０には、かかる動作補正のため、予め所定の接触圧を記憶しているとよい。また、かかる接触圧は、操作者が予め設定する設定部を備えていてもよい。【００７１】
この実施形態では、移乗支援装置２００は、支え具２０１は先端のハンド部２２２ａ、２２２ｂに、被介護者４０２を乗せる。【００７２】
この実施形態では、ハンド部２２２ａ、２２２ｂは、平らな形状を有し、先端から上面に掛けて搬送ベルト２４１ａ、２４１ｂが露出している。ハンド部２２２ａ、２２２ｂは、搬送ベルト２４１ａ、２４１ｂを動かす第５駆動装置３０５ａ、３０５ｂを備えている。このため、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの先端を被介護者４０２に挿入し、搬送ベルト２４１ａ、２４１ｂを動かすことにより、簡単にハンド部２２２ａ、２２２ｂの上に被介護者４０２を乗せることができる。【００７３】
この実施形態では、ハンド部２２２ａ、２２２ｂを被介護者４０２とベッド４１０との間に挿入する際、制御装置３１０は当該挿入動作と同期して搬送ベルト２４１ａ、２４１ｂを反転動作させる。これにより、ベッド４１０と被介護者４０２との間に、支え具２０１をスムーズに挿入することができる。また、これによって、ハンド部２２２ａ、２２２ｂを被介護者４０２とベッド４１０との間に挿入する際、ハンド部２２２ａ、２２２ｂと被介護者４０２の両者の接触面の相対速度を０にすることができる。これにより、ハンド部２２２ａ、２２２ｂを被介護者４０２とベッド４１０との間に挿入する際、ハンド部２２２ａ、２２２ｂと被介護者４０２との摩擦をほとんど生じさせず、被介護者４０２の負担を軽減することができる。【００７４】
なお、この実施形態では、制御装置３１０は、上述したように被介護者４０２とベッド４１０との間にハンド部２２２ａ、２２２ｂを挿入する際、被介護者４０２に対して、ハンド部２２２ａ、２２２ｂが真っ直ぐ挿入されるように、ハンド部２２２ａ、２２２ｂが上下方向、左右方向に動いたり、傾いたりしないように、仮想ポテンシャルエネルギに応じて作用する力によって、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの操作を強く拘束する。これによって、被介護者４０２に対して、ハンド部２２２ａ、２２２ｂが真っ直ぐ挿入される。この点は、被介護者４０２からハンド部２２２ａ、２２２ｂを引き抜く動作（第５工程）においても同様である。【００７５】
次に、被介護者を抱き上げる第２工程について説明する。【００７６】
制御装置３１０は、屈曲許容角度設定部３２３と、屈曲角度算出部３２４とを備えている。この実施形態では、屈曲許容角度設定部３２３は、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂによって被介護者４０２を支承した状態で抱き上げる動作（抱き上げ動作）において、被介護者４０２の股関節４０４の屈曲許容角度を設定する。【００７７】
なお、ここでは、図２２に示すように、「股関節の屈曲角度」は、股関節で上半身を前側に傾けた前傾角度をいう。図２１および図２２に示すように、被介護者４０２の股関節４０４の屈曲角度θｘは、便宜上、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂによって掬い上げられる被介護者４０２の股関節４０４の屈曲角度と推定している。この実施形態では、屈曲許容角度設定部３２３は、当該抱き上げ動作における股関節４０４の屈曲許容角度が予め設定されており、当該抱き上げ動作において、被介護者４０２の股関節４０４の屈曲角度θｘが０°≦θｘ≦３０°になるように設定されている。【００７８】
屈曲角度算出部３２４は、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂによって掬い上げられる被介護者４０２の股関節４０４の屈曲角度を算出する。この実施形態では、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂは、平坦なハンド部２２２ａ、２２２ｂで被介護者４０２の上半身と下半身を支承している。そして、屈曲角度算出部３２４は、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂのハンド部２２２ａ、２２２ｂの平坦な面Ｐａ、Ｐｂが成す角度をθ１とし、当該角度θ１を１８０度から差し引くことにより、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂによって掬い上げられる被介護者４０２の股関節４０４の屈曲角度θｘを算出している。すなわち屈曲角度θｘは、θｘ＝１８０−θ１によって算出される。【００７９】
制御装置は、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂによる人の抱き上げ動作時において、屈曲角度算出部３２４によって算出された屈曲角度が、屈曲許容角度設定部３２３によって設定された屈曲許容角度の範囲内になるように、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１の動作を補正する。この実施形態では、屈曲許容角度設定部３２３では、例えば、屈曲許容角度が３０°として設定されている。このため、操作補正部３１２は、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂによって掬い上げられる被介護者４０２の股関節４０４の屈曲角度θｘが０°≦θｘ≦３０°となるように、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１ａ、２０１ｂの動作を補正する。【００８０】
すなわち、この実施形態では、制御装置３１０は、アクチュエータ３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂを駆動させることにより、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１ａ、２０１ｂの動作を補正する。この実施形態では、かかる補正を具現化するため、制御装置３１０は仮想ポテンシャルエネルギ設定部３１３において、支え具２０１ａ、２０１ｂに作用させる力の大きさを規定する仮想ポテンシャルエネルギを設定している。【００８１】
この実施形態では、仮想ポテンシャルエネルギは、屈曲許容角度設定部３２３によって設定された屈曲許容角度（この実施形態では、３０°）の近くになると、それ以上、屈曲角度θｘが大きくならないように、支え具２０１ａ、２０１ｂの動作を規制する。すなわち、この実施形態では、図２７に示すように、屈曲角度θｘに対して、支え具２０１ａ、２０１ｂに作用させる力の大きさを規定する仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂが設定される。そして、図２７に示すように、仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂが設定されている場合には、屈曲角度θｘが０°と３０°の近傍を除いて、０°＜θｘ＜３０°の範囲で支え具２０１ａ、２０１ｂに作用させる力は小さい。そして、０°と３０°の近傍において、徐々に仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂが大きくなり、屈曲角度θｘが０°よりも小さくならないように、または、３０°よりも大きくならないようになっている。【００８２】
次に、屈曲角度θｘが３０°よりも小さい屈曲角度から３０°よりも大きくならず、かつ、屈曲角度θｘが３０°になるように、支え具２０１ａ、２０１ｂを操作する場合を説明する。この場合は、図２８に示すように、仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂを設定するとよい。図２８に示すように仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂが設定されている場合には、屈曲角度θｘが３０°よりも小さい屈曲角度から、屈曲角度θｘが３０°に近づくように支え具２０１ａ、２０１ｂに力が作用する。また、屈曲角度θｘが３０°を超えると急激に仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂが高くなり、屈曲角度θｘが３０°を超えるような操作に対しては、大きな反力が作用し、屈曲角度θｘが３０°を超えるような操作が規制される。【００８３】
このため、この実施形態では、屈曲許容角度設定部３２３によって設定された屈曲許容角度の近くになると、制御装置３１０は、被介護者４０２の股関節４０４の屈曲角度が屈曲許容角度を超えないようにアクチュエータ３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂを駆動させる。このとき、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１ａ、２０１ｂの動作を補正する力が大きくなることにより、屈曲許容角度が超えないようにする。【００８４】
これにより、被介護者４０２の股関節４０４の屈曲角度が屈曲許容角度を超えないように、支え具２０１ａ、２０１ｂの動作が規制される。すなわち、仮想ポテンシャルエネルギの作用によって、図２１に示すように、被介護者４０２の股関節４０４の屈曲角度θｘが０°の状態よりも小さくなって被介護者４０２の背中が反った状態になるのを防止することができる。また、図２２に示すように、被介護者４０２の股関節４０４の屈曲角度θｘが３０°の状態よりも大きくなって被介護者４０２の腹部が圧迫される状態になるのを防止することができる。なお、この実施形態では、屈曲許容角度の下限値及び上限値として０°と３０°が設定されているが、これに限定されない。この実施形態では、屈曲許容角度は、屈曲許容角度設定部３２３において、適当な角度を適宜に設定できる。【００８５】
また、この実施形態では、当該第２工程において、図２１および図２２に示すように、制御装置３１０は、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂによって被介護者４０２を支承した状態で抱き上げる動作を制御する。当該動作において、制御装置３１０は、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの高さ方向の動作と、被介護者４０２の股関節４０４を屈曲させる動作を連動させる。すなわち、被介護者４０２を抱き上げる動作において、被介護者４０２を抱き上げる高さが高くなるにつれて、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂが徐々に回動し、被介護者４０２の股関節４０４が徐々に屈曲して適切な屈曲角になる。【００８６】
このように、この移乗支援装置２００によれば、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂによって被介護者４０２を抱き上げる高さに応じて、被介護者４０２の股関節４０４を屈曲させることができる。これによって、被介護者４０２にとって楽な姿勢で被介護者４０２を抱き上げることができる。また、被介護者を降ろす第４工程においては、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂによって被介護者４０２を降ろす際の下向きの移動動作と、被介護者４０２の股関節４０４の屈曲を戻す動作を連動させるとよい。【００８７】
また、この実施形態では、図２３、図２４に示すように、制御装置３１０は、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂによって被介護者４０２を抱き上げる動作において、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂが被介護者４０２を支持する位置が、被介護者４０２に対して変化しないように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂを設定している。【００８８】
すなわち、この実施形態では、制御装置３１０は、図２３、２４に示すように、支え具２０１ａ、２０１ｂで支承した被介護者４０２の股関節４０４の位置を特定する股関節特定部３２７を備えている。なお、この実施形態では、股関節特定部３２７は、例えば、体格情報記憶部３２１に記憶された体格情報（例えば、身長情報、体重情報）に基づいて、予め定められたプログラムによって被介護者４０２の股関節の位置４０４の位置を特定している。【００８９】
制御装置３１０は、支え具２０１ａ、２０１ｂで支承した被介護者４０２を屈曲させる動作において、股関節特定部３２７によって特定された被介護者４０２の股関節の位置４０４に基づいて、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂをそれぞれ設定する。この実施形態では、制御装置３１０の股関節特定部３２７は、図２３、図２４に示すように、被介護者４０２の股関節の位置４０４を特定し、動作経路設定部３１１は第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂを設定する。この実施形態では、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂは、それぞれ特定された被介護者４０２の股関節の位置４０４に対して、被介護者４０２の股関節の位置４０４を中心とした円弧になるように設定される。換言すれば、被介護者４０２を支承する支え具２０１ａ及び２０１ｂと被介護者４０２の人体との接触状態を維持しつつ、第１支え具２０１ａ及び第２支え具２０１ｂがそれぞれ股関節の位置４０４から一定の距離を維持しながら移動するように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路がそれぞれ設定される。【００９０】
さらに、この実施形態では、制御装置３１０は、被介護者４０２を屈曲させる動作において、ハンド部２２２ａ、２２２ｂと被介護者４０２の当接状態が維持されるように、ハンド部２２２ａ、２２２ｂを第２腕部２３３ａ、２３３ｂの長さ方向の軸周りに回動させる。【００９１】
すなわち、この実施形態では、ハンド部２２２ａ、２２２ｂは、図１２に示すように、当該ハンド部２２２ａ、２２２ｂが人を支承しているか否かを検知する検知センサ３６５（近接センサ３６６および圧力センサ３６７）を備えている。制御装置３１０は、当該検知センサ３６５によって、ハンド部２２２ａ、２２２ｂが被介護者４０２の背中および膝裏に当接した状態を検知する。そして、被介護者４０２を屈曲させる動作において、制御装置３１０は、当該検知をしつつ、当該当接状態が維持されるように、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの回動角を変える。これによって、被介護者４０２を屈曲させる動作において、ハンド部２２２ａ、２２２ｂと被介護者４０２との当接状態が維持される。これによって、被介護者４０２を屈曲させる際、ハンド部２２２ａ、２２２ｂと被介護者４０２とのずれや摩擦を小さく抑えることができる。【００９２】
なお、この実施形態では、制御装置３１０は、上述したように被介護者４０２を抱き上げる動作において、ハンド部２２２ａ、２２２ｂが設定された動作経路に沿って適切に動くように、仮想ポテンシャルエネルギによって、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの操作を強く拘束する。これによって、被介護者４０２に負担を生じさせないように、被介護者４０２に対して、ハンド部２２２ａ、２２２ｂを適切に操作することができる。この点は、被介護者４０２を降ろす動作（第４工程）においても同様である。【００９３】
また、制御装置３１０は、被介護者４０２を抱き上げた状態で移動させる第３工程においては、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂで支承した被介護者４０２が障害物に当たらないように、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１の動作を補正する。この実施形態では、制御装置３１０は、図１４に示すように、移動経路上の障害物を検知する障害物検知部３４２を備えている。制御装置３１０は、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂで支承した被介護者４０２が、当該障害物検知部３４２で検知された障害物に当たらないように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路を設定する。【００９４】
具体的には、この実施形態では、制御装置３１０は、姿勢情報記憶部３２８を備えている。姿勢情報記憶部３２８は、支え具２０１ａ、２０１ｂによって支承された被介護者４０２の姿勢に関する情報を記憶する。支え具２０１ａ、２０１ｂに支承された被介護者４０２の姿勢に関する情報は、例えば、操作部２０２の近傍に設けられた姿勢操作部（図示省略）によって、操作者（介護者４０１）によって入力される。例えば、操作者（介護者４０１）は、支え具２０１ａ、２０１ｂに支承された被介護者４０２の姿勢を見て、被介護者４０２の頭が左右どちらに向いているかなど、被介護者４０２の姿勢に関する情報を入力するとよい。【００９５】
制御装置３１０（動作経路設定部）は、支え具２０１ａ、２０１ｂで被介護者４０２を支承した状態において、姿勢情報記憶部３２８に記憶された被介護者４０２の姿勢に関する情報に基づいて、被介護者４０２の頭の高さが足よりも上になるように支え具２０１ａ、２０１ｂを動作させる動作経路を設定する。なお、この実施形態では、制御装置３１０は、体格情報記憶部３２１に記憶された体格情報（例えば、身長情報、体重情報）と、支え具２０１ａ、２０１ｂの位置及び姿勢とに基づいて、予め定められたプログラムによって、被介護者４０２の概ねの姿勢（具体的には、被介護者４０２の頭の位置や、足の位置など）を認識することができる。このため、動作経路を設定する際は、被介護者４０２が、障害物検知部３４２で検知された障害物に当たらないように、適切な動作経路を設定することができる。【００９６】
そして、制御装置３１０は、当該設定された動作経路に沿って、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂが動作するように、アクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）を駆動させて、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１の動作を補正する。【００９７】
これにより、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂで被介護者４０２を支承した状態でも、被介護者４０２が、当該障害物検知部３４２で検知された障害物に当たらないように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂを動作させることが容易になる。【００９８】
なお、この実施形態では、制御装置３１０は、上述したように被介護者４０２を抱き上げた状態で移動する動作において、ハンド部２２２ａ、２２２ｂが設定された動作経路に沿って適切に動くように、仮想ポテンシャルエネルギによって、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの操作を強く拘束する。特に、左右のハンド部２２２ａ、２２２ｂの間隔や、左右のハンド部２２２ａ、２２２ｂの傾きなどに対して、仮想ポテンシャルエネルギによって、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの操作を強く拘束する。これによって、被介護者４０２が不安定な姿勢になるのを防止できる。【００９９】
次に、被介護者を降ろす第４工程では、移乗支援装置２００は、ハンド部２２２ａ、２２２ｂが所定の距離よりもベッド４１０に近づくと、ハンド部２２２ａ、２２２ｂがゆっくりと動作するように（早く動かないように）、支え具２０１の動作速度が制限される。【０１００】
すなわち、この実施形態では、移乗支援装置２００は、図１５に示すように、移乗支援装置２００とベッド４１０との距離を検知する第１検知部３６１およびベッド４１０の載置面４１１に対する支え具２０１の高さを検知する第２検知部３６２を備えている。制御装置３１０は、当該第１検知部３６１によって検知された、移乗支援装置とベッド４１０との距離に基づいて、移乗支援装置２００が、制御装置３１０に予め定められた距離よりもベッド４１０に近づくと、移乗支援装置２００がゆっくり近づくように、移動体２０５の動作速度を制御装置３１０に予め定められた速度よりも遅い速度に制限する。また、制御装置３１０は、当該第２検知部３６２によって検知された、載置面４１１に対する支え具２０１の高さに基づいて、支え具２０１が、制御装置３１０に予め定められた高さよりもベッド４１０に近づくと、支え具２０１がゆっくりと動作するように、支え具２０１の動作速度を制御装置３１０に予め定められた速度よりも遅い速度に制限する。【０１０１】
これにより、被介護者４０２は、例えば、ベッド４１０に降ろされる際に、ハンド部２２２ａ、２２２ｂがベッド４１０に近づくと、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの動作が遅くなり、ゆっくりとベッド４１０に降ろされる。このため、ベッド４１０に降ろされる際に、被介護者４０２が感じ得る不安感が軽減される。また、ハンド部２２２ａ、２２２ｂがベッド４１０に近づくと、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの動作が遅くなるので、操作者（介護者４０１）にとっては、移乗支援装置２００の操作がし易くなり、ハンド部２２２ａ、２２２ｂをベッド４１０に対して適切な位置に操作し易くなる。【０１０２】
次に、支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）を引き抜く第５工程では、この実施形態では、ハンド部２２２ａ、２２２ｂに備え付けられた搬送ベルト２４１ａ、２４１ｂによって、被介護者４０２をベッド４１０の上に移動させるとよい。【０１０３】
また、この実施形態では、制御装置３１０には、図２９に示すように、挿入モード（第１工程）、抱上モード（第２工程）、積載移動モード（第３工程）、抱下モード（第４工程）および引抜モード（第５工程）がそれぞれ設定されている。そして、各モードそれぞれにおいて、支え具２０１ａ、２０１ｂの動作経路が設定される。そして、動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂに沿って支え具２０１ａ、２０１ｂが動作するように、アクチュエータ３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂを駆動させることにより、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１ａ、２０１ｂの動作が補正される。【０１０４】
この実施形態では、図２９に示すように、挿入モード（第１工程）、抱上モード（第２工程）、積載移動モード（第３工程）、抱下モード（第４工程）および引抜モード（第５工程）が、自動で切り替わる。【０１０５】
例えば、制御装置３１０は、挿入モード（第１工程）において、第２検知部３６２によりハンド部２２２ａ、２２２ｂの下面が載置面４１１に着いたことを検知し、かつ、人を支承しているか否かを検知する検知センサ３６５が人を支承していることを検知しているときに、操作レバー２０２ａ，２０２ｂにより抱上げ動作を行うための操作入力情報が入力されると、挿入動作が完了したと判断し、抱上モード（第２工程）に移行する。次に、抱上モード（第２工程）において、抱上げ動作を行い、同モードにおいて生成された経路の終点近傍に到着後、移動動作するための操作入力情報が入力されると、抱き上げ動作が完了したと判断し、積載移動モード（第３工程）に移行する。また、積載移動モード（第３工程）において、移動動作を行い、同モードにおいて生成された経路の終点近傍に到着後、抱き下ろし動作を行うための操作入力情報が入力されると、積載移動動作が完了したと判断し、抱下モード（第４工程）に移行する。さらに、抱下モード（第４工程）において、第２検知部３６２によりハンド部２２２ａ、２２２ｂの下面が載置面４１１に着いたことを検知し、かつ、引き抜き動作を行うための操作入力情報が入力されると、被介護者４０２を降ろす動作が完了したと判断し、引抜モード（第５工程）に移行する。制御装置３１０は、移乗支援装置２００の各種センサの信号に基づいて、予め設定されたプログラムに基づいて各動作の完了を検知する。【０１０６】
このように、各モードが自動で行なわれると、スムーズにモードが切り替わり、操作性がよい。なお、各モードは、操作者が手動で切り替えるようにしてもよい。この場合、制御装置３１０は、移乗支援装置２００の各種センサ信号に基づいて、手動でモードの切り替えをしてよい状態かどうかのチェックを行う。例えば、抱下モード（第４工程）から引抜モード（第５工程）に手動で切り替える場合には、第２検知部３６２によりハンド部２２２ａ、２２２ｂの下面が載置面４１１に着いていることを検知しているときにのみ、手動による引抜モード（第５工程）への移行を許可している。これによって、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの下面が載置面４１１に着いていない状態にも拘らず、ベルトの回転を伴う引抜動作が行われることを防ぐことができる。すなわち、人を持ち上げた状態で誤ってベルトを回転させることを防ぐことができ、その安全性を確保できる。また、挿入モード（第１工程）と引抜モード（第５工程）の相互間の移行、および、抱上モード（第２工程）と抱下モード（第４工程）の相互間の移行も可能に設定してもよい。これにより、モードをまたぐ各種動作のやり直しを行うことができる。例えば、抱上モード（第２工程）時に、もう少し抱き下ろした状態にしたい場合には、抱下モード（第４工程）に移行し、そのまま抱き下ろし動作を行うことができる。【０１０７】
以上のとおり、この移乗支援装置２００は、制御装置３１０が支え具２０１ａ、２０１ｂの動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂを設定する。さらに、動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂに沿って支え具２０１ａ、２０１ｂが動作するように、アクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）を駆動させることにより、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１ａ、２０１ｂの動作を補正する。このため、当該移乗支援装置２００の操作の習熟度が低い操作者（介護者４０１）が操作した場合であっても、当該介護者４０１の操作が、制御装置３１０によって補正されるので、移乗支援を受ける人（被介護者４０２）の身体が無理な姿勢になるなど、移乗支援を受ける被介護者４０２に負担を強いるような操作を抑制できる。このため、操作者（介護者４０１）にとっては移乗支援装置２００の操作が簡単であり、移乗支援を受ける被介護者４０２にとっても安心に介護を委ねることができる。【０１０８】
以上、本発明の一実施形態に係る移乗支援装置を説明したが、本発明の移乗支援装置は上記の実施形態に限定されない。【０１０９】
例えば、移乗支援装置の構造は上述した構造に限定されない。例えば、上述した実施形態では、支え具は、一方の支え具によって人の上半身を支承し、他方の支え具によって人の下半身を支承する、第１支え具と第２支え具を備えた構成を例示した。本発明においては、支え具は、人を支承できる構造を有していればよく、上述した実施形態に限定されない。また、制御装置の構成についても上述した実施形態に限定されない。上述した制御上の種々の特徴は、一つの移乗支援装置において具現化されている。【０１１０】
以下、本発明の他の実施形態に係る移乗支援装置を説明する。【０１１１】
（他の実施形態）
まず、図１により、介護者３が本実施の形態の移乗支援装置１を使用して、被介護者２の介護を行う場合の概要を説明する。図１は移乗支援装置１の使用時の状況を示す斜視図である。ここでは、病気の人、怪我をした人などを被介護者として説明する。【０１１２】
図１に示すように、本実施の形態の移乗支援装置１は、基本の移乗動作として、載置具上に載置されている被介護者２と載置具との間に左右の支え具１６ａ、１６ｂを挿入する動作（挿入動作）、支え具１６ａ、１６ｂの掬い面上に被介護者２を掬い上げる動作（抱上動作）、別の場所にある載置具のところまで任意の姿勢で移動する動作（積載移動動作）、支え具１６ａ、１６ｂを降下させ、載置具に降ろす動作（抱下動作）、載置具と被介護者２との間から支え具１６ａ、１６ｂを引き抜く動作（引抜動作）がある。これにより、介護者３は被介護者２を他の載置具に任意の姿勢で移乗させることができる。【０１１３】
これらの基本の移乗動作を行うにあたって、介護者３は、被介護者２に無理のない、負担の少ない動作を行う必要がある。【０１１４】
このため、本実施の形態の移乗支援装置１は、載置具に載置されている被介護者２を支え具１６ａ、１６ｂで掬い上げ他の載置具に移乗させるとき、被介護者２の身体に係わる特徴を示す身体情報を取得し、被介護者２を支え具１６ａ、１６ｂで保持するとき、身体情報に基づいて支え具１６ａ、１６ｂの目標位置および目標姿勢を決定するための動作姿勢経路の情報を生成し、動作姿勢経路情報に基づいて支え具１６ａ、１６ｂを目標位置および目標姿勢をとるように支持することを特徴とする。【０１１５】
これにより、移乗支援装置１は、被介護者２の身体情報に基づいて、習熟度の低い操作者が操作した場合であっても、被介護者２にとって無理のない動作を行い、負担が少ない姿勢を取らせて移乗することができる。【０１１６】
また、移乗支援装置１は、被介護者２の身体情報（体格情報）に基づいて、被介護者２にとって極めて負担となる極端な姿勢がないように動作制限を設け、この動作制限の範囲の中で支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢を制御している。この動作制限の範囲内でスムーズな動作を行うため、後述するように、動作姿勢経路上の各位置ごとに仮想ポテンシャルエネルギの考えを導入し、動作制限からくる限界の姿勢に対して仮想ポテンシャルエネルギを急激に高めるようしている。これにより、移乗支援装置１は、動作制限内で仮想ポテンシャルエネルギが低くなる側へ支え具１６ａ、１６ｂを動作するように制御される。これにより、被介護者２に負担を強いることはない、安全で安心な移乗支援装置１を提供できる。また、移乗支援装置１は、仮想ポテンシャルエネルギの勾配の持たせ方によりスムーズに操作することができる。【０１１７】
以下、左右の支え具を用いて載置具に載置されている人体を掬い上げ他の載置具に移乗させる場合について説明する。【０１１８】
つぎに、本実施の形態における移乗支援装置１の構造について図２を用いて説明する。図２は移乗支援装置１の要部の構造を示す斜視図である。【０１１９】
まず、図２を用いて、移乗支援装置１の構成を説明する。なお、図２において、互いに直交する３つの軸（Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸）は、ＸＹ平面が地面に対して平行な水平面であり、移乗支援装置１は正面がＸ方向を向いている。【０１２０】
移乗支援装置１は、左右の支え具１６ａ、１６ｂと、被介護者２の身体にかかわる特徴を示す身体情報を取得する身体情報取得部６００と、被介護者２を支え具１６ａ、１６ｂで保持するとき、身体情報に基づいて支え具１６ａ、１６ｂの目標位置および目標姿勢を制御するための動作制御情報（以下、「動作姿勢経路情報」という）を生成する制御装置１１０と、動作姿勢経路情報に応じて支え具１６ａ、１６ｂが目標位置および目標姿勢をとるように支え具１６ａ，１６ｂを支持する支持部４ａ、４ｂと、支え具１６ａ，１６ｂを操作するための指示情報を入力するための操作部１４ａ、１４ｂ（入力部）とを備えている。【０１２１】
支え具１６ａ、１６ｂは、載置具に載置された被介護者２と載置具の載置面の間に挿入し、被介護者２を掬う目的で配設されている。支え具１６ａ、１６ｂは、支え具１６ａ、１６ｂ上に掬い上げた被介護者２を支えている位置を変えるためのベルト部２３ａ、２３ｂ（搬送ベルト）と、支え具１６ａ、１６ｂの下面が載置具の戴置面の上面に着床したことを検知するための着床検知手段としての着床検知センサ３２ａ、３２ｂ（例えば、圧力センサ）とを備えている。【０１２２】
ベルト部２３ａ、２３ｂは、後述するベルト駆動部２５（図３）により、支え具１６ａ、１６ｂを挿入または引き抜くときに、挿入または引き抜きに同期して駆動され、回転する。これにより、接触面における被介護者２との相対速度を「０」にし、被介護者２の背面と載置具の載置面との位置ずれを防止できる。ここで、支え具１６ａに係るものをベルト部２３ａとし、支え具１６ｂに係るものをベルト部２３ｂとする。また、ベルト部２３ａ、２３ｂは支え具１６ａ、１６ｂの上側の表面に露出しており、被介護者２をベルト部２３ａ、２３ｂに乗せた状態で移動させることができる。【０１２３】
着床検知センサ３２ａ、３２ｂは、支え具１６ａ、１６ｂの挿入方向について前側下面の両端部近傍に各々複数設けられ、支え具１６ａに設けられた着床検知センサを着床検知センサ３２ａとし、支え具１６ｂにある着床検知センサを着床検知センサ３２ｂとする。【０１２４】
支持部４ａ、４ｂは、支え具１６ａ、１６ｂを被介護者２と載置具の載置面との間に挿入するための支え具挿入手段としてのベース６ａ、６ｂと、支え具１６ａ、１６ｂを昇降させる昇降手段としての脚部８ａ、８ｂと、支え具１６ａ、１６ｂの姿勢を変更する関節部１３ａ、１３ｂ、関節部１５ａ、１５ｂおよびアーム部１２ａ、１２ｂとを備えている。これにより、支持部４ａ、４ｂは、支え具１６ａ、１６ｂが目標位置および目標姿勢になるように支持することができる。ここで、支え具１６ａに係るものを支持部４ａとし、支え具１６ｂに係るものを支持部４ｂとする。【０１２５】
関節部１３ａ、１３ｂは、支え具１６ａ、１６ｂの姿勢をかえる第１の回動手段として設けられ、位置／姿勢の基準となる支持部４ａ、４ｂに対してＸ軸回りに回動動作を行う。ここで、支え具１６ａに対して回動動作を行うものを関節部１３ａとし、支え具１６ｂに対して回動動作を行うものを関節部１３ｂとする。同様に、関節部１５ａ、１５ｂは、支え具１６ａ、１６ｂの姿勢をかえるための第２の回動手段として設けられ、支持部４ａ、４ｂに対してＹ軸回りに回動動作を行う。ここで、支え具１６ａに対して回動動作を行うものを関節部１５ａとし、支え具１６ｂに対して回動動作を行うものを関節部１５ｂとする。関節部１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂには、それぞれに１軸方向に回転可能な公知の軸受機構を用いることができ、モータ等を動力源とした関節駆動部１１４により駆動される。【０１２６】
アーム部１２ａ、１２ｂは、関節部１３ａ、１３ｂと関節部１５ａ、１５ｂとを連結する。ここで、関節部１３ａ、１５ａに連結されるものをアーム部１２ａとし、関節部１３ｂ、１５ｂに連結されるものをアーム部１２ｂとする。なお、アーム部１２ａ、１２ｂに伸縮機構を設け、このアーム部１２ａ、１２ｂの伸縮動作によって支え具１６ａ、１６ｂの相対位置を変更可能にしてもよい。【０１２７】
ベース６ａ、６ｂには、複数の車輪５が配設されている。車輪５は、モータ等を動力源とした位置駆動部１１６により駆動され、移乗支援装置１の全体を自立して前後左右に移動させ、Ｚ軸の回りに回動させ、絶対姿勢を変更することができる。ここで、支え具１６ａ側にあるものをベース６ａとし、支え具１６ｂ側にあるものをベース６ｂとする。ベース６ａとベース６ｂとは連結部１０により連結され、連結部１０は必要に応じて、車輪５の動作に合わせて伸縮し、支え具１６ａと支え具１６ｂとの間隔を調整し、相対位置をかえる。なお、支え具挿入手段としては、車輪５とアーム部１２ａ、１２ｂとを併用する構成や、アーム部１２ａ、１２ｂのみの構成でもよい。アーム部１２ａ、１２ｂのみを使用する場合には、アーム部１２ａ、１２ｂの伸縮動作によって支え具１６ａ、１６ｂの位置を変更する。【０１２８】
脚部８ａ、８ｂは、ベース６ａ、６ｂと関節部１５ａ、１５ｂとを連結し、スライド機構により支え具１６ａ、１６ｂを昇降させる。スライド機構はモータ等を動力源とした昇降駆動部１１８により駆動される。ここで、支え具１６ａに係るものを脚部８ａとし、支え具１６ｂに係るものを脚部８ｂとする。なお、他の昇降手段として、複数のリンクを組み合わせて、連結した部分の角度を変更可能にすることで支え具１６ａ、１６ｂを昇降させ、相対位置をかえるようにしてもよい。【０１２９】
身体情報取得部６００は、公知の取得手段により、被介護者２の身体にかかわる特徴を示す身体情報を取得する。例えば、介護者３の手入力によって入力された情報を取得するようにしてもよい。また、無線ＩＣタグにより管理されている被介護者２の情報を取得するようにしてもよい。他の例では、被介護者２を管理しているＩＣカードから取得するようにしてよい。移乗支援装置１は、被介護者２の身長情報、関節位置情報および肉厚情報を身体情報として取得することによって、被介護者２を救い上げて支えるときの支え具１６ａ、１６ｂの最適な位置／姿勢を設定でき、さらに、被介護者２にとって無理のない動作と、負担の少ない姿勢をとることができる。【０１３０】
なお、取得された身長情報および体重情報に基づいて標準的な関節位置情報および肉厚情報を生成することができる場合には、身体情報として、身長情報および体重情報を取得するようにしてもよい。例えば、標準身長および標準体重に対する標準関節位置情報および標準肉厚情報をもつ標準人体テーブルを備え、この標準人体テーブルに基づいて、標準関節位置情報および標準肉厚情報を得ることができる。【０１３１】
さらに、被介護者２の動かすことができない怪我や負傷部分の位置などの部位情報を取得するようにしてもよい。この部位情報を予め取得することで、移乗支援装置１が行う基本の移乗動作に対して、被介護者２にとって無理のない動作と負担の少ない姿勢を予め動作条件として設定することが可能となる。詳細については後述する。【０１３２】
制御装置１１０は、支え具１６ａ、１６ｂを動作させる動作経路を設定する。すなわち、制御装置１１０は、被介護者２を支え具１６ａ、１６ｂで保持するとき、取得した身体情報に基づいて支え具１６ａ、１６ｂの目標位置および目標姿勢を決定するための動作姿勢経路情報を生成する。また、制御装置１１０は、動作姿勢経路情報に基づいて、関節駆動部１１４、位置駆動部１１６、昇降駆動部１１８およびベルト駆動部２５の制御を行う。これにより、支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢が目標位置および目標姿勢をとるように制御することができる。【０１３３】
操作部１４ａ、１４ｂ（入力部）は、移乗支援装置１を操作するための指示情報を入力するためのものである。操作部１４ａ、１４ｂは、操作意思の一例として、操作力の検知を前後左右上下方向および各方向における回転を含む６軸力センサなどで指示情報を取得する。この指示情報は制御装置１１０に伝達され、制御装置１１０は上記した各駆動部分を制御する。なお、操作部１４ａ、１４ｂは、仮想的に外力を生成することができるものであればよい。例えば、必要な指示情報に応じて、ジョイスティック、レバー、プッシュスイッチ、タッチパネルなどの公知の入力手段が使用できる。介護者３は、この操作部１４ａ、１４ｂを操作することにより、移乗支援装置１を操縦することができる。なお、操作部１４ａ、１４ｂに、入力操作を補助するための報知手段または表示手段をさらに備えてもよい。【０１３４】
つぎに、移乗支援装置１の電気的な構成について、図３を用いて説明する。図３に示すように、移乗支援装置１は、操作指令を入力するための操作部１４ａ、１４ｂと、関節部１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂを駆動する関節駆動部１１４と、ベルト部２３ａ、２３ｂを駆動するベルト駆動部２５と、脚部８ａ、８ｂをスライドさせる昇降駆動部１１８と、ベース６ａ、６ｂを駆動する位置駆動部１１６と、制御装置１１０とを備えている。さらに、移乗支援装置１は入出力手段として、被介護者２の身体情報を取得する身体情報取得部６００と、支え具１６ａ、１６ｂの着床状態を検知するための複数の着床検知センサ３２ａ、３２ｂとを備えている。関節駆動部１１４、ベルト駆動部２５、昇降駆動部１１８および位置駆動部１１６には、それぞれ公知のモータ等を動力源とした駆動手段を用いることができる。【０１３５】
つぎに、移乗支援装置１の機能について説明する。【０１３６】
まず、上記の構成により、本発明の実施の形態における移乗支援装置１では、制御装置１１０により、被介護者２の身体特徴を示す身体情報を身体情報取得部６００から取得し、取得した身体情報に基づいて複数の支え具１６ａ、１６ｂの目標位置および目標姿勢を決定するための動作姿勢経路情報を生成する。そして、制御装置１１０は、生成された動作姿勢経路情報（動作経路）に沿って支え具１６ａ、１６ｂが動作するように、上記の各駆動部１１４、１１６、１１８（アクチュエータ）を駆動させることにより、操作部１４ａ、１４ｂの操作に基づく支え具１６ａ、１６ｂの動作を補正する操作補正部として機能する。すなわち、制御装置１１０は、動作姿勢経路情報にもとづいて、関節駆動部１１４、位置駆動部１１６、昇降駆動部１１８およびベルト駆動部２５の制御を行う。これにより、移乗支援装置１は、支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢が目標位置および目標姿勢となるように制御することができる。【０１３７】
また、移乗支援装置１は、支え具１６ａ、１６ｂそれぞれの下面に着床検知センサ３２ａ、３２ｂを離間して設け、脚部８ａ、８ｂのスライド動作によって支え具１６ａ、１６ｂが載置面に着床したことを検知することができる。【０１３８】
つぎに、移乗支援装置１の動作姿勢経路情報に基づく動作制御について詳細に説明する。図４は、本発明の実施の形態における移乗支援装置１の動作制御にかかわる構成を示すブロック図である。【０１３９】
図４に示すように、操作部１４ａ、１４ｂは、介護者３の操作意思を検出する操作意思検出部６０９と、介護者３が動作姿勢経路を修正するときの修正意思を検出する修正意思検出部６０７と、動作モードを設定する動作モード設定部６１１と、被介護者２の頭の向きを取得する人体方向検出部６２７とを備えており、移乗支援装置１の動作に合わせて、各種操作指示が入力される。【０１４０】
操作意思検出部６０９は、介護者３によって、操作部１４ａ、１４ｂが所定の方向に所定の操作力で所定の期間操作されたとき、介護者３の操作意思があると判定する。操作意思検出部６０９は、介護者３の操作意思に応じて、移乗支援装置１の動作／維持の操作意思情報を制御装置１１０に出力する。移乗支援装置１を動作させない場合には、移乗支援装置１はその操作前の状態を維持する。また、操作意思情報は、介護者３の意思にかかわる情報であり、操作開始、操作停止、操作維持などを操作意思判断部６１０を介して、動作経路生成部６０４に反映される。【０１４１】
なお、操作部１４ａ、１４ｂの操作に対して、過敏な装置の応答をさけるため、操作方向、操作力に対して所定の不感帯を設けるようにしてもよい。【０１４２】
修正意思検出部６０７は、介護者３によって、動作姿勢経路情報に基づいて設定された目標位置および目標姿勢に対して、決定された動作経路から離れる方向に操作部１４ａ、１４ｂが操作されたときに介護者３の修正意思があると検出する。ここで、修正意思検出部６０７は、所定の操作力で所定の期間、操作部１４ａ、１４ｂが操作されたときに入力ありと判断する。修正意思検出部６０７は、介護者３の修正意思に応じて、移乗支援装置１の設定された目標位置および目標姿勢を修正するための修正意思情報を制御装置１１０に出力する。移乗支援装置１の目標位置および目標姿勢を修正しない場合には、動作姿勢経路情報は修正されない。【０１４３】
動作モード設定部６１１では、被介護者２を移乗させるときに、各動作に応じた動作モードを設定する。例えば、支え具１６ａ、１６ｂを載置具に着床させ被介護者２と載置具との間に挿入する第１の動作モード（挿入モード）と、支え具１６ａ、１６ｂを上昇させ、被介護者２を掬う第２の動作モード（抱上モード）と、支え具１６ａ、１６ｂを移動させ、被介護者２を第２の載置具（図示せず）まで移動する第３の動作モード（積載移動モード）と、支え具１６ａ、１６ｂを降下させ、被介護者２を第２の載置具の載置面まで下げる第４の動作モード（抱下モード）と、支え具１６ａ、１６ｂを被介護者２と載置具との間から引き抜く第５の動作モード（引抜モード）等、移乗時の基本動作に対して動作モードを設定する。介護者３は、被介護者２を移乗させる場合、この５つに区分された移乗形態に応じて、各動作モードを選択することにより、移乗時の一連の基本動作に対して移乗支援装置１を操作することができる。なお、これらの移乗の基本動作に加えて、操作前後の準備その他のステップを考慮してさらに細分化できることはいうまでもない。【０１４４】
制御装置１１０は、被介護者２の身体にかかわる特徴を示す身体情報を身体情報取得部６００から取得する。例えば、動作経路生成部６０４は、身体情報として、身長情報、関節位置情報および肉厚情報を直接に取得する。可動域情報生成部６０５は、この取得された身長情報、関節位置情報および肉厚情報に基づいて、被介護者２の関節における屈曲方向および可動範囲を示す可動域情報を生成する。動作経路生成部６０４は、生成された可動域情報に基づいて支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢に対して制限を設けた第１の動作姿勢経路の情報を生成する。【０１４５】
なお、動作経路生成部６０４は、身長情報、関節位置情報および肉厚情報を間接的に取得するようにしてもよい。この場合には、身長情報および体重情報に基づき標準関節位置情報および標準肉厚情報を生成する。【０１４６】
例えば、図４に示すように、標準身長および標準体重に対応付けられた標準関節位置情報および標準肉厚情報をもつ標準人体テーブルを標準人体情報記憶部６０２に記憶しておき、個別人体情報作成部６０１はこの標準人体テーブルに従って、身長情報および体重情報から標準関節位置情報および標準肉厚情報を生成し、身長情報、標準関節位置情報および標準肉厚情報を個別人体情報記憶部６０３に記憶する。【０１４７】
可動域情報生成部６０５は、個別人体情報記憶部６０３に記憶されている、身長情報、標準関節位置情報および標準肉厚情報に基づいて被介護者２の関節における屈曲方向および可動範囲を示す可動域情報を生成する。動作経路生成部６０４は、生成された可動域情報に基づいて位置／姿勢に対して制限を設けた第１の動作姿勢経路の情報を生成する。【０１４８】
これにより、身体情報として、一般的な情報として管理される、身長情報および体重情報を利用することができる。【０１４９】
さらに、制御装置１１０で、被介護者２の動かすことができない怪我や負傷部分の位置等の部位情報を取得するようにしてもよい。この場合には、可動域情報生成部６０５は、部位情報に基づいて被介護者２の関節における屈曲方向および可動範囲を示す可動域情報を生成し、動作経路生成部６０４は、可動域情報生成部６０５で生成された可動域情報に基づいて支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢に対して制限を設けた第１の動作姿勢経路の情報を生成する。【０１５０】
このように部位情報を予め取得することで、移乗支援装置１が行う基本の移乗動作に対して、被介護者２にとって無理のない動作と負担の少ない姿勢を予め動作条件として設定することが可能となる。これにより、被介護者２をベッドなどから掬い上げるときに、部位情報から怪我や負傷部分の位置を避けた可動域情報を生成し、生成された可動域情報に基づいて相対位置および相対姿勢に対して制限を設けた第１の動作姿勢経路情報を生成し、第１の動作姿勢経路情報に基づく動作姿勢経路に沿った動きになるように支え具１６ａ、１６ｂの間隔を設定して掬い上げることができる。また、被介護者２が腰を痛めていることを示す部位情報が含まれている場合には、支え具１６ａ、１６ｂの屈曲角度に制限を持たせた動作条件を設定し、制限を設けた第１の動作姿勢経路情報を生成することができる。これにより、被介護者２にとって、より安全で安心することできる移乗支援装置１を実現することができる。【０１５１】
動作モード設定部６１１によって設定された動作モードに応じて、動作モード情報記憶部６０６から基本動作を行うための基本動作姿勢経路情報を取得し、その動作モードに係る基本動作をアシストするための情報が動作経路生成部６０４に出力される。【０１５２】
動作モード設定部６１１は、設定された動作モードを開始の動作モードとし、上述した第１〜第５の動作モードをシーケンシャルに全部または一部を自動で設定して実行することができる。これにより、移乗支援装置１は、移乗動作を行う場合には、上述した第１〜第５の動作モードをシーケンシャルに全部または一部を自動で実行することができる。介護者３は、移乗形態に応じて、必要とする動作モードから実行すればよい。また、特定の動作モードを選んで実行すればよい。【０１５３】
基本動作経路情報切替部６１２は、実行する動作モードに応じて動作モード情報記憶部６０６にあらかじめ記憶されている基本動作姿勢経路情報を選択して取得し、動作経路生成部６０４に送信する。したがって、介護者３は、複数の動作モードの中から必要な動作モードを選択するだけで、第１〜第５の動作モードに係る基本動作に係る動作のアシストを受けることができる。【０１５４】
制御装置１１０は、第１〜第５の動作モードごとに、移乗支援装置１が被介護者２を移乗するために必要な動作に係る第１の動作姿勢経路情報６１３、第２の動作姿勢経路情報６１４を動作経路生成部６０４から出力する。【０１５５】
なお、制御装置１１０は、操作意思判断部６１０により、操作意思検出部６０９からの操作意思情報を判断し、介護者３の操作意思に応じて、移乗支援装置１を動作させるか否かを決定する。移乗支援装置１を動作させない場合には、移乗支援装置１はその操作前の状態の動作を維持する。また、制御装置１１０は、動作経路修正部６０８により、修正意思検出部６０７からの修正意思情報を判断し、介護者３の修正意思に応じて、移乗支援装置１の位置/姿勢、支え具の位置／姿勢を修正するか否かを決定する。移乗支援装置１の位置／姿勢をさらに修正する場合には、動作経路生成部６０４にその修正内容を通知する。修正しない場合には、動作経路生成部６０４に対して何もせず、結果、動作姿勢経路情報は修正されない。【０１５６】
動作制御情報生成部６１５は、上述の第１の動作姿勢経路情報６１３に基づいて複数の支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢動作を制御するための動作制御情報を生成する第１動作制御情報生成部６１６と、第２の動作姿勢経路情報６１４に基づいて装置全体の位置／姿勢を制御するための動作制御情報を生成する第２動作制御情報生成部６１７とを備えている。【０１５７】
第１動作制御情報生成部６１６で生成された動作制御情報（Ｆ１、Ｆ２）は支え具制御部６１８に出力され、支え具１６ａ、１６ｂを協調動作させながら、支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢動作を制御する。支え具制御部６１８は、第１の動作姿勢経路情報６１３に基づく動作制御情報（Ｆ１、Ｆ２）により、被介護者２と左右の支え具１６ａ、１６ｂとの相対位置および姿勢の制御を行う。これにより、支え具制御部６１８は、脚部８ａ、８ｂを動作させて支え具１６ａ、１６ｂを上下に移動するほか、関節部１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂに備えた回転機構により、支え具１６ａ、１６ｂをＸ軸回りに回転させ、必要に応じてＹ軸回りに傾斜させる。【０１５８】
第２動作制御情報生成部６１７で生成された動作制御情報（Ｆ３）は装置全体の位置／姿勢を制御する協調動作制御部６２６に送信される。【０１５９】
協調動作制御部６２６は、装置全体の位置／対姿勢の情報に基づいて、支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢動作を補正するために制御信号を支え具制御部６１８に送信し、さらに、移動ベース制御部６１９に装置全体の位置を制御するための制御信号を送信する。これにより、協調動作制御部６２６は、第２の動作姿勢経路情報６１４に基づく動作制御情報（Ｆ３）に基づき、装置全体の位置／姿勢と、それに応じて支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢動作を補正するように制御する。【０１６０】
支え具１６ａ、１６ｂの現在位置およびそのときの姿勢は、逐次検出部（図示せず）で検出され、支え具制御部６１８および移動ベース制御部６１９にフィードバックされ、さらに、身体情報に基づいた可動域情報生成部６０５に反映され、被介護者２にとって負担が少ない姿勢になるように移乗支援装置１の姿勢が制御される。【０１６１】
以上述べたように、移乗支援装置１は、身体情報に基づいて左右の支え具１６ａ、１６ｂの目標位置および目標姿勢を決定するための第１および第２の動作姿勢経路情報を動作経路生成部６０４で生成する。また、移乗支援装置１は、この第１および第２の動作姿勢経路情報および操作意思情報に基づいて、その動作を制御する。【０１６２】
つぎに、被介護者２と支え具１６ａ、１６ｂとの相対位置および相対姿勢に関する処置について説明する。【０１６３】
動作経路生成部６０４は、被介護者２と支え具１６ａ、１６ｂとの相対位置および相対姿勢に関し、あらかじめ定められた動作条件を維持する第１の動作姿勢経路を決定するための第１の動作姿勢経路情報６１３を生成する。また、動作経路生成部６０４は、第１の動作姿勢経路を定義するための第２の動作姿勢経路を決定するための第２の動作姿勢経路情報６１４を生成する。この第１の動作姿勢経路と第２の動作姿勢経路の詳細については後述する。【０１６４】
支え具１６ａ、１６ｂは、被介護者２との接触位置において、それぞれ被介護者２と略平行であり、支え具１６ａ、１６ｂと被介護者２とは相対位置ずれまたは相対姿勢ずれのないことを動作条件としている。したがって、支え具１６ａ、１６ｂは、被介護者２に対して、動作時に皮膚の擦れを発生させ難い。【０１６５】
なお、動作経路生成部６０４は、人体方向検出部６２７により被介護者２の頭の向きを検出し、被介護者２の足部の高さが頭部の高さより上になるのを防止するように第１または第２の動作姿勢経路情報６１３を設定している。これにより、被介護者２に負担をかける姿勢になり難くしている。【０１６６】
つぎに、動作経路生成部６０４において移乗支援装置１の支え具１６ａ、１６ｂおよび移乗支援装置１全体の絶対位置ならびに絶対姿勢を制御するための動作制御情報である第１の動作姿勢経路情報６１３、第２の動作姿勢経路情報６１４を生成する方法について、図５〜図１１により説明する。【０１６７】
図５は、移乗支援装置１の動作姿勢経路の定義を示す斜視図である。図５において、Ｓ１、Ｓ２は被介護者２と支え具１６ａ、１６ｂとの相対位置および相対姿勢に関する動作経路である第１の動作姿勢経路を示している。第１の動作姿勢経路Ｓ１，Ｓ２は第１の動作姿勢経路情報６１３に基づき決定される。また、Ｓ３は第１の動作姿勢経路を定義する第２の動作姿勢経路を示している。第２の動作姿勢経路Ｓ３は、移乗支援装置１全体の絶対位置ならびに絶対姿勢を制御する第２の動作姿勢経路情報６１４に基づき決定される。本実施の形態における移乗支援装置１は、移乗支援装置１の運動に関し、仮想ポテンシャルエネルギを用いることによって支え具１６ａ、１６ｂおよび移乗支援装置１に作用する仮想外力を算出し、動作姿勢経路および動作可動域を決定している。【０１６８】
ここで、図５および図７に示す各記号を説明する。
Σ０は、静止座標系である基準座標系を示している。
Σ２は、両支え具１６ａ、１６ｂ全体を代表する点を原点とし、支え具１６ａ，１６ｂと共に動く支え具１６ａ、１６ｂ全体の座標系を示している。
Σ１は、原点が支え具１６ａ、１６ｂの代表点と一致し、Ｘ軸がΣ２のＸ軸と一致する座標系である。Σ１は、Σ２の基準となる座標系である。
Σｈｒは、支え具１６ａに固定され、支え具１６ａと共に動く支え具１６ａの座標系を示している。
Σｈｌは、支え具１６ｂに固定され、支え具１６ｂと共に動く支え具１６ｂの座標系を示している。
０ｒ２は、Σ０からΣ２への位置ベクトルである。
２ｒｈｒは、Σ２からΣｈｒへの位置ベクトルである。
２ｒｈｌは、Σ２からΣｈｌへの位置ベクトルである。
０Ｒ２は、Σ０から見たΣ２の姿勢を表す回転行列である。
２Ｒｈｒは、Σ２から見たΣｈｒの姿勢を表す回転行列である。
２Ｒｈｌは、Σ２から見たΣｈｌの姿勢を表す回転行列である。【０１６９】
図６に示すように、第１の仮想ポテンシャルエネルギ生成部６２０及び第２の仮想ポテンシャルエネルギ生成部６２２は、第１の動作姿勢経路情報６１３が入力され、第1の動作姿勢経路情報６１３に基づく第1の動作姿勢経路上の各点における仮想ポテンシャルエネルギをそれぞれ生成する。第１の仮想外力算出部６２１及び第２の仮想外力算出部６２３は、この仮想ポテンシャルエネルギに基づく仮想外力情報Ｆ１、Ｆ２をそれぞれ支え具制御部６１８に出力する。【０１７０】
同様に、第３の仮想ポテンシャルエネルギ生成部６２４は、第２の動作姿勢経路情報６１４が入力され、第２の動作姿勢経路情報６１４に基づく第２の動作姿勢経路上の各点における仮想ポテンシャルエネルギを生成する。第３の仮想外力算出部６２５は、この仮想ポテンシャルエネルギに基づく仮想外力情報Ｆ３を協調動作制御部６２６に送信する。協調動作制御部６２６は、移乗支援装置１全体に係るかかるものは移動ベース制御部６１９に出力し、支え具１６ａ、１６ｂに係るものは支え具制御部６１８に出力する。【０１７１】
図７は、被介護者２と支え具１６ａ、１６ｂとの相対的な位置関係を示している。ここで、Σ２の座標系はΣ１の座標系に対してＸ軸周りに０θｘ回転したものである。身体情報に基づく支え具１６ａ、１６ｂの動作制限に関し、頭部の高さを足部の高さより上にするための条件は、下記式（２）のようになる。【０１７２】
以下、図７中の各記号を説明する。
Ｏは、被介護者２の関節位置（股関節の位置）を示している。
ｓｒは、支え具１６ａの中心ｃａを通り、支え具１６ａが被介護者２を支承する面に平行な直線を示している。
ｈｒは、被介護者２の関節位置Ｏと支え具１６ａの中心ｃａとを結んだ直線を示している。
ｓｌは、支え具１６ｂの中心ｃｂを通り、支え具１６ｂが被介護者２を支承する面に平行な直線を示している。
ｈｌは、被介護者２の関節位置Ｏと支え具１６ｂの中心ｃｂとを結んだ直線を示している。
１θｈｌは、Σ１のｙ軸（ｙ１）とｈｌ軸の間のΣ１のｘ軸周りの角度を示している。１θｈｌは、図７において時計回りの方向を正とする。
２θｈｌは、Σ２のｙ軸（ｙ２）とｈｌ軸の間のΣ１のｘ軸周りの角度を示している。２θｈｌは、図７において時計回りの方向を正とする。
ｈｌθｓｌは、ｈｌ軸とｓｌ軸の間のΣ１のｘ軸周りの角度を示している。ｈｌθｓｌは、図７において時計回りの方向を正とする。
１θｈｒは、Σ１のｙ軸（ｙ１）とｈｒ軸の間のΣ１のｘ軸周りの角度を示している。１θｈｒは、図７において反時計回りの方向を正とする。
２θｈｒは、Σ２のｙ軸（ｙ２）とｈｒ軸の間のΣ１のｘ軸周りの角度を示している。２θｈｒは、図７において反時計回りの方向を正とする。
ｈｒθｓｒは、ｈｒ軸とｓｒ軸の間のΣ１のｘ軸周りの角度を示している。ｈｒθｓｒは、図７において反時計回りの方向を正とする。
０θｘは、Σ１のｙ軸（ｙ１）とΣ２のｙ軸（ｙ２）の間のΣ１のｘ軸周りの角度を示している。０θｘは、図７において反時計回りの方向を正とするが、時計回りの方向を正としてもよい。【０１７３】
[数２]
2008129847.tif 000004
【０１７４】
また、被介護者２の屈曲角度を例えば０〜９０度とする条件は、下記式（３）のようになる。【０１７５】
[数３]
2008129847.tif 000005
【０１７６】
被介護者２の関節位置Ｏ（股関節の位置）から支え具１６ａ、１６ｂの中心ｃａ，ｃｂまでの距離をそれぞれＲｒ、Ｒｌとし、身長情報に基づく長さＬｂｒ、Ｌｂｌ、被介護者２の厚み（例えば、背中から胸までの厚みを半分にした値）を示す肉厚情報に基づく厚みをＬｔｒ、Ｌｔｌとすると、下記式（４）、（５）の条件のようになる。【０１７７】
[数４、数５]
2008129847.tif 000006
【０１７８】
ここで、右側支え具は反時計周りを正方向、左側支え具は時計回りを正方向とする。また、支え具１６ａ、１６ｂは、それぞれ第１の動作姿勢経路Ｓ１、Ｓ２上にあり、被介護者２との接触位置において被介護者２と略平行となる姿勢を維持する。【０１７９】
図８は、座標系Σ２から見た第１の動作姿勢経路上の点Ｐａ（位置／姿勢）における仮想ポテンシャルエネルギの例を示す。第１の動作姿勢経路（Ｓ１）上の点Ｐａ（図７）の位置／姿勢をＰａ（ａ、ｂ、ｃ）とした場合、図８（ａ）では、位置ｙ２に関する仮想ポテンシャルエネルギ、位置ｚ２に関する仮想ポテンシャルエネルギ、姿勢２θｈｒに関する仮想ポテンシャルエネルギの状態を示す。【０１８０】
また、図８（ｂ）は、第１の動作姿勢経路（Ｓ１）上の各点における支え具１６ａの姿勢に関し、身体情報に基づく姿勢制限を示している。ここでは、０θｘ、２θｈｌ、ｈｒθｓｒ、ｈｌθｓｌがある値のとき支え具１６ａの姿勢を定義する２θｈｒが取りうる範囲の例を示している。【０１８１】
図９（ａ）（ｂ）に示すように、姿勢ｃに対する制限条件は、被介護者２が支え具１６ａ、１６ｂで保持されるときの屈曲角度により異なる。例えば、図９（ａ）に示すように、被介護者２が支え具１６ａ、１６ｂによって９０度の姿勢で持ち上げられている場合には、姿勢２θｈｒに関する仮想ポテンシャルエネルギは図９（ｂ）に示すようになる。被介護者２の屈曲角度が９０度よりも大きくなる姿勢になると、被介護者２に負担を強いることになる。このため、図９（ｂ）に示すように、姿勢ｃがＣｍａｘ以上にならないように、仮想ポテンシャルエネルギをＣｍａｘ以上で急激に高くするようにしている。移乗支援装置１は、仮想ポテンシャルエネルギが低くなる側へ支え具１６ａ、１６ｂを動作すべく制御するため、屈曲角度が９０度未満になるように制御され、被介護者２に負担を強いることはない、安全で安心な移乗支援装置１を提供できる。【０１８２】
同様に、図９（ｃ）は、被介護者２が支え具１６ａ、１６ｂによって０度の姿勢で持ち上げられる場合の姿勢２θｈｒに関する仮想ポテンシャルエネルギの例を示すもので、図９（ｄ）に示すように、Ｃｍｉｎ以下となる姿勢ｃでは、被介護者２の身体を逆にそらせた姿勢（さば折状態）になるため、被介護者２の身体を逆にそらせない姿勢ｃをとるように、Ｃｍｉｎ以下で仮想ポテンシャルエネルギを急激に高くするよう生成する。【０１８３】
つぎに、図１０を用いて第２の動作姿勢経路上の位置における仮想ポテンシャルエネルギについて説明する。【０１８４】
図１０（ａ）において、第２の動作姿勢経路上の点Ｐｃの絶対位置および絶対姿勢をＰｃ（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）とした場合、図１０（ｂ）は、各位置Ａ、Ｂ、Ｃおよび姿勢Ｄ、Ｅでの仮想ポテンシャルを示す。ここで、姿勢Ｄは移乗支援装置１の進行方向の姿勢であり、姿勢Ｅは移乗支援装置１の傾き姿勢とする。図１０（ｃ）は、第２の動作姿勢経路上の各位置における姿勢Ｅに関し、身体情報に基づき、第１の動作姿勢経路に基づく支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢においてあらかじめ定めた動作条件を満足する範囲を示したものである。移乗支援装置１は、決定された姿勢Ｅに対応して、適切な仮想ポテンシャルエネルギを生成し、この仮想ポテンシャルエネルギが低くなる側への移乗支援装置１の傾き姿勢を制御する。【０１８５】
つぎに、移乗支援装置１の動作について説明する。図１１は、本実施の形態における移乗支援装置１の動作を示すフローチャートである。【０１８６】
図１１に示すように、移乗支援装置１は、装置全体が載置具に近づくと、被介護者２の身体情報を身体情報取得部６００を用いて取得する（Ｓ１００）。【０１８７】
つぎに、移乗支援装置１は、移乗形態に応じて、その基本動作を設定するための動作モードを設定する（Ｓ１０２）。新たに動作モードが設定された場合には、基本動作経路情報切替部６１２により、動作モード情報記憶部６０６から設定された動作モードに応じた基本動作経路情報を選択して取得し、動作経路生成部６０４に送信する。設定されている動作モードが同じ場合には、Ｓ１０６とＳ１０８はスキップされる（Ｓ１０４、１０６、Ｓ１０８）。【０１８８】
つぎに、移乗支援装置１は、支え具１６ａ、１６ｂの現在の位置／姿勢の情報を取得するとともに移乗支援装置１全体の現在の位置／姿勢の情報を取得し（Ｓ１１０）、身体情報に基づいて、可動域情報生成部６０５により、支え具１６ａ、１６ｂの現在の位置／姿勢情報および移乗支援装置１全体の現在の位置／姿勢の情報に応じて動作制限情報（以下、この可動可能な範囲を示す動作制限情報を「可動域情報」という）を生成する（Ｓ１１２）。【０１８９】
つぎに、移乗支援装置１は、動作経路生成部６０４により、各動作モードごとに、可動域情報に基づいて、支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢を決定するための第１の動作姿勢経路の情報として第１の動作姿勢経路情報６１３を出力するとともに、移乗支援装置１全体の現在の位置／姿勢を決定するための第２の動作姿勢経路の情報として第２の動作姿勢経路情報６１４を出力する（Ｓ１１４）。【０１９０】
つぎに、移乗支援装置１は、第1の動作姿勢経路情報６１３に基づいて、第１の仮想ポテンシャルエネルギ生成部６２０及び第２の仮想ポテンシャルエネルギ生成部６２２で仮想ポテンシャルエネルギを生成する。第１の仮想外力算出部６２１、第２の仮想外力算出部６２３は、仮想ポテンシャルエネルギに基づいて、仮想ポテンシャルエネルギが低くなる側へ支え具１６ａ、１６ｂを動作すべく、仮想外力情報Ｆ１、Ｆ２を支え具制御部６１８に送信する。これにより、移乗支援装置１は、身体情報にもとづき、基本動作に適切な第１の動作姿勢経路に沿うように支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢を制御する。これにより、介護者３は、被介護者と２と支え具１６ａ、１６ｂの関係を逐一意識することなく移乗支援装置１をすることができる。同様に、移乗支援装置１は、第２の動作姿勢経路情報６１４に基づく第２の動作姿勢経路上における移乗支援装置１の姿勢を制御するため、第３の仮想ポテンシャルエネルギ生成部６２４で仮想ポテンシャルエネルギを生成し、第３の仮想外力算出部６２５でこの仮想ポテンシャルエネルギが低くなる側への移乗支援装置１の姿勢を変えるべく、仮想外力情報Ｆ３を協調動作制御部６２６に送信する。協調動作制御部６２６は、移乗支援装置１全体に係るものは移動ベース制御６１９に送信する。また、協調動作制御部６２６は、支え具１６ａ、１６ｂの位置／相対に係るものは支え具制御部６１８に送信する（Ｓ１１６、Ｓ１１８）。【０１９１】
つぎに、移乗支援装置１は、操作意思判断部６１０により、介護者３が一定の期間の間、所定の力で操作入力を継続して操作部１４ａ、１４ｂに作用させているか否かの操作意思検出部６０９からの情報に基づいて操作意思の有無を判断する（Ｓ１２０、Ｓ１２２）。移乗支援装置１を動作させない場合には、移乗支援装置１はその操作入力前の位置および姿勢状態を維持する。移乗支援装置１を動作させる場合には、支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢、移乗支援装置１全体の位置／姿勢の制御を行う（Ｓ１２４）。【０１９２】
つぎに、移乗支援装置１は、動作経路修正部６０８により、修正意思検出部６０７で介護者３が一定の期間の間、所定の力で修正意思入力を継続して操作部１４ａ、１４ｂに作用させているか否かの情報から修正意思の有無を判断する（Ｓ１２６、Ｓ１２８）。介護者３が支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢、移乗支援装置１全体の位置／姿勢の修正意思がある場合には、動作経路生成部６０４にその修正内容を通知する（Ｓ１３０）。動作経路生成部６０４はこの修正内容に応じて基本動作姿勢経路情報に基づく第１および第２の動作姿勢経路を修正し、再度、Ｓ１１４に戻り、第１および第２の動作姿勢経路を生成する。動作経路修正部６０８は、動作姿勢経路情報を修正しない場合には、動作経路生成部６０４に対して何も送信しない。【０１９３】
つぎに、移乗動作が完了したかを判断する（Ｓ１３２）。第５の動作モードが完了し、第５の動作モードにおける目標位置／目標姿勢を完了した場合には、処理を終了する。他方、完了していない場合には、Ｓ１０４に戻る。【０１９４】
以下、処理を終了するまで、Ｓ１０４からＳ１３２を繰り返して行う。【０１９５】
支え具１６ａ、１６ｂの現在の位置／姿勢は、逐次検出され、都度、第１および第２の動作姿勢経路上における適切な仮想ポテンシャルを生成し、仮想ポテンシャルエネルギが低くなる側へ支え具１６ａ、１６ｂおよび移乗支援装置１を動作すべく制御する。これにより、移乗支援装置１は、被介護者２の身体情報に基づいて、第１および第２の動作姿勢経路上のどの点においても被介護者２にとって負担が少ない姿勢になるように支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢、移乗支援装置１の位置／姿勢制御できる。【０１９６】
なお、着床検知センサ３２ａ、３２ｂを用いて、動作モードを自動で切り替えるようにしてもよい。例えば、支え具１６ａ、１６ｂで被介護者２を掬い上げ、移動し、他のベッド等に移乗させる場合について説明する。この場合には、通常、介護者３は、第４の動作モードを操作部１４ａ、１４ｂから入力し、支え具１６ａ、１６ｂを降下させ、被介護者２をベッド面まで下げる。介護者３は、支え具１６ａ、１６ｂがベッド面に着床したことを確認すると第４の動作モードを完了させる。つぎに、第５の動作モードを操作部１４ａ、１４ｂから入力し、支え具１６ａ、１６ｂを被介護者２とベッドとの間から引き抜く動作を行うことになる。よって、この第４の動作モードから第５の動作モードに自動でシーケンシャルに移行するモード（例えば自動モード）では、移乗支援装置１は、第４の動作モードで支え具１６ａ、１６ｂを降下させ、被介護者２をベッド面まで下げ、着床検知センサ３２ａ、３２ｂで支え具１６ａ、１６ｂがベッド面に着床したことを検知すると、自動で第５の動作モードに切り替え、支え具１６ａ、１６ｂを被介護者２とベッドとの間から引き抜く動作を行う。これにより、介護者３の負担を減らすことができ、スムーズに操作することができる。【０１９７】
以上の本実施の形態の移乗支援装置１によれば、被介護者２の身体にかかわる特徴を示す身体情報に基づいて操作者の操作を補助することができるので、習熟度の低い介護者３が操作した場合であっても、被介護者２にとって無理のない動作を行い負担が少ない姿勢を取らせることを可能にする移乗支援装置１を提供することができる。【０１９８】
なお、本実施の形態における移乗支援装置１は、介護が必要な被介護者２を移乗するとしたが、人体であればよく、例えば、自ら移動したり、体を動かすことが困難な者に対しても、同様に応用でき、載置具からその人体を掬い上げ、移乗させることができる。【０１９９】
また、本実施の形態における移乗支援装置１は、身体情報により移乗支援装置１の位置／姿勢を制御する場合をについて説明したが、移乗支援装置１の周囲の環境情報を利用することで、移乗支援装置１の位置／姿勢を制御するようにしてもよい。これにより、周囲との接触を回避可能な位置／姿勢を制御する移乗支援装置１を実現できる。【０２００】
すなわち、当該他の実施形態では、移乗支援装置は、載置具に載置されている人体を掬い上げるための複数の支え具と、人体の身体に係わる特徴を示す身体情報を取得する身体情報取得部と、人体を複数の支え具で保持するとき、複数の支え具の目標位置および目標姿勢を決定するための動作姿勢経路情報を前記身体情報に基づいて生成する動作姿勢経路生成部と、前記動作姿勢経路情報に基づいて前記複数の支え具を前記目標位置および目標姿勢をとるように支持する支持部とを備えたことを特徴とする。【０２０１】
このような構成によれば、習熟度の低い操作者が操作した場合であっても、人体の身体にかかわる特徴を示す身体情報に基づいて動作するため、習熟度の高い操作者が操作した場合と同様に、人体にとって無理のない動作を行い、負担が少ない姿勢を取らせることを可能にする。【０２０２】
また、当該他の実施形態では、動作姿勢経路生成部は、人体と複数の支え具との相対位置および相対姿勢に関し、所定の動作条件を維持するように第１の動作姿勢経路情報を生成している。これによれば、さらに、所定の動作条件にしたがって人体と複数の支え具との相対的な位置および姿勢を維持することが可能となり、一層、介護者に習熟度を要求することなく操作が可能となる。【０２０３】
また、当該他の実施形態では、特に所定の動作条件として、支え具が人体との接触位置において人体と略平行であり、支え具と人体とが相対位置ずれまたは相対姿勢ずれがないようにしている。これによれば、支え具と人体とは相対的な位置ずれまたは相対的姿勢ずれがないように動作するため、被介護者に対して、さらに、支え具で保持されたときの人体の負担を少なくできる。【０２０４】
また、当該他の実施形態では、身体情報として、身長情報、関節位置情報および肉厚情報が取得され、動作姿勢経路生成部は、取得された前記身長情報、関節位置情報および肉厚情報に基づいて人体の各々の関節における屈曲方向および可動範囲を示す可動域情報を生成し、生成された可動域情報に基づいて相対位置および相対姿勢に対して制限が設けられた第１の動作姿勢経路情報を生成している。これによれば、さらに、支え具で保持されたときの被介護者における姿勢の負担を少なくできる。【０２０５】
また、当該他の実施形態では、身体情報として、身長情報および体重情報が取得され、動作姿勢経路生成部は、取得された身長情報および体重情報に基づいて標準的な関節位置情報および肉厚情報を設定し、設定された身長情報、標準的な関節位置情報および肉厚情報に基づいて人体の各々の関節における屈曲方向および可動範囲を示す可動域情報を生成し、生成された可動域情報に基づいて相対位置および相対姿勢に対して制限が設けられた第１の動作姿勢経路情報を生成している。これによれば、さらに、取得する身体情報が身長情報および体重情報であった場合でも、人体の各々の関節における屈曲方向および可動範囲を示す可動域情報を生成でき、支え具で保持されたときの人体における姿勢の負担を少なくできる。【０２０６】
また、当該他の実施形態では、標準的な関節位置情報および肉厚情報は、標準身長および標準体重に対応付けされている標準関節位置情報および標準肉厚情報が記録されている標準人体テーブルに従って設定されている。これによれば、さらに、取得する身体情報が身長情報および体重情報であった場合でも、標準人体テーブル従って、人体の各々の関節における屈曲方向および可動範囲を示す可動域情報を生成でき、支え具で保持されたときの人体における姿勢の負担を少なくできる。【０２０７】
また、当該他の実施形態では、身体情報として、人体で動かすことが制限されている部位情報がさらに取得され、動作姿勢経路生成部は、部位情報に基づいて相対位置および相対姿勢に対して制限が設けられた第１の動作姿勢経路情報を生成している。これによれば、さらに、人体で動かすことが制限されている部位情報に基づいて、人体の各々の関節における屈曲方向および可動範囲を示す可動域情報を生成でき、支え具で保持されたときの人体における姿勢の負担を少なくできる。たとえば、人体が怪我をしている場合や人体が損傷している場合等に効果を発揮する。【０２０８】
また、当該他の実施形態では、動作姿勢経路情報は、複数の支え具の絶対位置および絶対姿勢を定義する第２の動作姿勢経路を含み、動作姿勢経路生成部は、第２の動作姿勢経路上の各位置ごとに、第１の動作姿勢経路情報に応じた複数の支え具の目標位置および目標姿勢が維持されるように動作姿勢経路情報を生成するようにしている。【０２０９】
これによれば、操作者は、身体特徴を考慮した支え具の位置／姿勢を都度意識することなく、効率よく操作を行うことができる。【０２１０】
また、当該他の実施形態では、動作姿勢経路生成部は、人体の向き情報を取得する人体方向検出部をさらに備え、人体の向き情報に基づいて、人体の頭部の高さが足部の高さより上になるように第１または第２の動作姿勢経路情報を設定するようにしている。【０２１１】
これによれば、常に人体の頭部の高さより足部の高さが上になるのを防止できる。したがって、介護者は、意識することなく、被介護者にとって負担となる不自然な動作を防止することができる。【０２１２】
また、当該他の実施形態では、操作者の操作意思情報を検出する操作意思検出部と、操作意思情報に基づいて支持部を制御する制御装置とをさらに備え、制御装置は、操作意思情報が検出されたときには動作姿勢経路情報に基づいて複数の支え具が目標位置および目標姿勢になるように支持部を制御し、操作意思情報が検出されなかったときには複数の支え具の位置および姿勢をそのまま維持するように支持部を制御するようにしている。【０２１３】
これによれば、さらに、操作者の操作意思がない場合には、装置の位置および姿勢を維持するように動きを制御でき、安全な装置を実現できる。【０２１４】
また、当該他の実施形態では、操作者が動作姿勢経路情報を修正しようとする修正意思情報を検出する修正意思検出部と、修正意思情報に基づいて動作姿勢経路情報に基づく動作姿勢経路を修正する動作姿勢経路修正部とをさらに備えている。【０２１５】
このような構成によれば、あらかじめ想定したものと動作姿勢経路が異なる場合には、修正することができる。【０２１６】
また、当該他の実施形態では、異なった複数の動作モードを有し、動作姿勢経路生成部は、動作モードごとに異なった動作姿勢経路情報を生成するようにしている。【０２１７】
これによれば、複数の動作モードごとに最適な基本動作姿勢経路情報を設定することができる。これにより、あらかじめ想定される動作を容易に実現することができる。【０２１８】
また、当該他の実施形態では、複数の動作モードとして、複数の支え具を人体と載置具との間に挿入する第１の動作モードと、複数の支え具を上昇させ、人体を掬う第２の動作モードと、複数の支え具を移動させ、人体を第２の載置具まで移動する第３の動作モードと、複数の支え具を降下させ、前記人体を第２の載置具の載置面まで下げる第４の動作モードと、複数の支え具を人体と載置具との間から引き抜く第５の動作モードとを備えている。【０２１９】
このような構成によれば、さらに、一連に移乗動作をスムーズに実行することができる。【０２２０】
また、当該他の実施形態では、前記支持部は、前記動作姿勢経路情報に基づく動作姿勢経路を中心として、前記動作姿勢経路から離れるほど高くなる仮想ポテンシャルエネルギを生成し、前記仮想ポテンシャルエネルギが低くなる側へ前記複数の支え具を動作すべく、前記複数の支え具を制御するようにしている。これによれば、複数の支え具を目標位置および目標姿勢に容易に、かつ人体にとって無理がないようにアシストすることができる。【０２２１】
また、当該他の実施形態では、仮想ポテンシャルエネルギは、身体情報に基づいて生成している。これによれば、さらに、操作者の誤操作があった場合でも、身体情報に基づいて人体にとって無理がないように複数の支え具が制御されるため、安全性を高めることができる。【０２２２】
［実施の形態の概要］
ここで、本実施の形態の概要について、以下に説明する。【０２２３】
(1) 以上説明したように、この移乗支援装置では、制御装置が支え具を動作させる動作経路を設定し、さらに、動作経路に沿って支え具が動作するように、アクチュエータを駆動させて、操作部の操作に基づく支え具の動作を補正する。このため、当該移乗支援装置の操作の習熟度が低い操作者が操作した場合であっても、当該操作者の操作が、制御装置によって補正される。これにより、移乗支援を受ける人の身体が無理な姿勢になるなど、移乗支援を受ける人に負担を強いるような操作を抑制できる。このため、操作者にとっては移乗支援装置の操作が簡単であり、移乗支援を受ける人にとっても安心して介護を受けることができる。【０２２４】
(2) 前記制御装置は、前記人の体格情報を記憶する体格情報記憶部を備え、前記動作経路設定部は、前記体格情報記憶部に記憶された体格情報に基づいて前記人の体格に応じて前記支え具を動作させる動作経路を設定する。したがって、支え具を人の体格に応じた目標位置及び目標姿勢に到達させ易くすることができる。【０２２５】
(3) 前記制御装置は、身体情報記憶部を備え、前記身体情報記憶部に記憶される身体情報には、身体の異常部位に関する情報が含まれており、前記動作経路設定部は、前記身体情報記憶部に記憶された身体の異常部位に関する情報に基づいて、前記支え具を動作させる動作経路を設定する。したがって、人体が怪我をしている場合や人体が損傷している場合等に効果を発揮する。【０２２６】
(4) 本実施形態の移乗支援装置は、当該移乗支援装置と載置具との距離を検知する第１検知部と、前記載置具の載置面に対する前記支え具の高さを検知する第２検知部とを備え、前記動作経路設定部は、前記第１検知部によって検知された当該移乗支援装置と前記載置具との距離が近くなるにつれて、前記第２検知部によって検知された前記支え具の高さが前記載置面の高さに近づくように、前記支え具の動作経路を設定する。したがって、被介護者の目前で支え具が急に降下することを防止でき、被介護者が感じ得る不安感を軽減することができる。【０２２７】
(5) 本実施形態の移乗支援装置は、前記支え具に配設され、人が支承される載置具の載置面と前記支え具との接触圧を検知可能な圧力センサを備え、前記操作補正部は、前記圧力センサによって検知された前記接触圧が、前記制御装置に予め定められた接触圧よりも高くならないように、前記操作部の操作に基づく前記支え具の動作を補正する。したがって、載置具と被介護者との間に支え具を挿入する際に、支え具が載置具を押さえつけ過ぎることを防止することができる。【０２２８】
(6) 本実施形態の移乗支援装置は、前記支え具は、第１支え具と第２支え具とを備えており、前記第１支え具と第２支え具のうち一方の支え具によって人の上半身を支承し、他方の支え具によって人の下半身を支承する。【０２２９】
(7) 本実施形態の移乗支援装置は、前記支え具は、第１支え具と第２支え具とを備えており、前記第１支え具と第２支え具のうち一方の支え具によって人の上半身を支承し、他方の支え具によって人の下半身を支承し、前記体格情報記憶部に記憶される体格情報には身長に関する身長情報が含まれており、前記制御装置は、前記体格情報記憶部に記憶された身長情報に基づいて、前記第１支え具と第２支え具の間隔を設定する。したがって、第１支え具と第２支え具の間隔を、人の身長に応じた間隔に設定し易くすることができる。【０２３０】
(8) 本実施形態の移乗支援装置は、人の臀部の位置を検知する臀部検知部を備え、前記動作経路設定部は、前記臀部検知部によって検知された人の臀部の位置に基づいて、前記第１支え具と第２支え具のうち一方の支え具が前記臀部の位置よりも上半身側を支承し、他方の支え具が前記臀部の位置よりも下半身側を支承するように、前記第１支え具と第２支え具の動作経路を設定する。【０２３１】
(9) 前記制御装置は、前記支え具によって支承された人の股関節の位置を特定する股関節特定部を備え、前記支え具によって支承された人を屈曲させる動作において、前記股関節特定部で特定された人の股関節の位置に基づいて、前記支え具の動作経路を設定する。【０２３２】
(10)前記動作経路設定部は、前記人を支承する支え具と前記人との接触状態を維持しつつ、前記第１支え具及び第２支え具がそれぞれ前記股関節の位置から一定の距離を維持しながら移動するように、前記第１支え具と第２支え具の動作経路をそれぞれ設定する。したがって、人を屈曲させる際に、支え具と人の背中とがずれるのを発生し難くすることができる。【０２３３】
(11)前記制御装置は、前記第１支え具と第２支え具による前記人の抱き上げ動作時における前記人の股関節の屈曲許容角度を設定する屈曲許容角度設定部と、前記第１支え具と第２支え具によって掬い上げられる人の股関節の屈曲角度を算出する屈曲角度算出部とを備え、前記第１支え具と第２支え具によって前記人を抱き上げる動作において、前記屈曲角度算出部で算出された屈曲角度が、前記屈曲許容角度設定部で設定された屈曲許容角度の範囲内になるように、前記操作部の操作に基づく前記支え具の動作を補正する。したがって、背中が反った状態や腹部が圧迫される状態等、人が取りづらい姿勢になることを未然に防止することができる。【０２３４】
(12)前記制御装置は、前記第１支え具と第２支え具によって前記人を抱き上げる動作において、前記第１支え具と第２支え具の高さ方向の動作と、前記第１支え具と第２支え具によって人の股関節を屈曲させる動作とを連動させる。したがって、第１支え具と第２支え具によって人を抱き上げる高さに応じて、人の股関節を屈曲させることができる。これにより、人にとって楽な姿勢で人を抱き上げることができる。【０２３５】
(13)前記制御装置は、前記動作経路設定部によって設定された動作経路から前記支え具までの距離に応じて、当該支え具に作用させる力の大きさで規定される仮想ポテンシャルエネルギを設定する仮想ポテンシャルエネルギ設定部を備え、前記操作補正部は、前記仮想ポテンシャルエネルギ設定部で設定された仮想ポテンシャルエネルギに基づいて、前記支え具が前記動作経路へ近づくように当該支え具に力を作用させることにより、前記操作部の操作に基づく前記支え具の動作を補正する。したがって、人が取りづらい姿勢になることを、仮想ポテンシャルエネルギの作用によって未然に防止することができる。【０２３６】
(14) 本実施形態の移乗支援装置は、当該移乗支援装置と前記載置具との距離を検知する第１検知部を備え、前記仮想ポテンシャルエネルギ設定部は、前記第１検知部で検知された前記距離が小さくなるにつれて、前記支え具に作用させる力が大きくなるように、前記仮想ポテンシャルエネルギを設定する。したがって、移乗支援装置が載置具から離れた場所では支え具の操作に対する自由度を確保して操作者にとって使い勝手のいいものにする一方、移乗支援装置が載置具に近づくにつれて支え具に作用させる力を大きくすることで、支え具が目標位置又は目標姿勢に確実に到達するようにすることができる。【０２３７】
(15)前記制御装置は、前記人の体格情報を記憶する体格情報記憶部を備え、前記仮想ポテンシャルエネルギ設定部は、前記体格情報記憶部に記憶された体格情報に基づいて、人の体格に応じた仮想ポテンシャルエネルギを設定する。したがって、支え具を体格に応じた目標位置及び目標姿勢に到達させることができる。【０２３８】
(16)前記制御装置は、前記操作部において前記支え具を操作する操作の入力がない場合に、前記支え具の位置及び姿勢を維持する。したがって、操作者が不意に操作部から手を離した場合に、支え具が不測の動作を行なうことを防止することができる。【０２３９】
(17)前記制御装置は、前記操作補正部の機能を解除する補正解除部を備える。しがたって、仮想ポテンシャルエネルギによる支え具の拘束を一時的に外すことができ、その場合に操作者が支え具を自由に操作できるようになる。【０２４０】
(18)前記制御装置は、前記動作経路設定部で設定される動作経路を修正する動作経路修正部を備え、前記操作補正部は、前記動作経路修正部によって動作経路が修正された場合に、当該動作経路修正部によって修正された動作経路に沿って前記支え具が動作するように前記アクチュエータを駆動させることにより、前記操作部の操作に基づく前記支え具の動作を補正する。したがって、移乗支援装置で自動的に設定される動作経路を適宜に修正したい場合に、当該修正が許容されることになる。このため、操作者の意図に沿った操作が可能になる。【０２４１】
(19) 本実施形態の移乗支援装置は、前記支え具によって支承された人の姿勢に関する情報を記憶する姿勢情報記憶部を備え、前記動作経路設定部は、前記姿勢情報記憶部に記憶された人の姿勢に関する情報に基づいて、前記支え具に支承された人の頭の高さが足よりも上になるように、前記動作経路を設定する。したがって、操作者が意識していなくても、人にとって負担となる不自然な姿勢になることを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２４２】
以上述べたように、本発明の移乗支援装置によれば、習熟度の低い操作者が操作した場合であっても、人体の身体にかかわる特徴を示す身体情報／体格情報に基づいて動作するため、習熟度の高い操作者が操作した場合と同様に、人体にとって無理のない動作を行い、負担が少ない姿勢を取らせることができる。したがって、操作が容易で安全性の高い移乗支援装置および介護ロボット装置等として有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年7月10日(2009.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病院や家庭等において人が行う移乗作業を支援する移乗支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
病院や家庭において、ベッド上に横たわった患者の運搬を介護する移乗支援装置や入浴用の看護介助ロボットが提案されている（例えば、特許文献１、２を参照）。これらは、力作業をアシストし、介護者の肉体的負担を軽減することを目的として提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６２−６４５２５号公報
【特許文献２】特公平６−９５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
移乗支援装置は、例えば病院や家庭等において、介護者が被介護者をベッドなどに移乗する作業を支援する装置である。移乗支援装置は、習熟度が低い介護者が操作した場合には、被介護者の身体が無理な姿勢になるなど、被介護者に負担を強いるような操作がなされる可能性がないとは言えない。
【０００５】
本発明は、より簡単に操作できる移乗支援装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る移乗支援装置は、人を支承する支え具と、支え具を操作する操作部とを備えている。そして、操作者の操作に基づいて支え具を動作させ、支え具によって人を抱き上げる。この移乗支援装置は、支え具を動作させるアクチュエータと、操作部の操作に基づいてアクチュエータを制御する制御装置とを備えている。制御装置は、支え具を動作させる動作経路を設定する動作経路設定部を備えている。さらに制御装置は、動作経路設定部で設定された動作経路に沿って支え具が動作するように、アクチュエータを駆動させることにより、操作部の操作に基づく支え具の動作を補正する操作補正部を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、より簡単に操作できる移乗支援装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態における移乗支援装置の使用時の状況を示す斜視図である。
【図２】同移乗支援装置の要部の構造を示す斜視図である。
【図３】同移乗支援装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図４】同移乗支援装置の動作制御にかかわる構成を示すブロック図である。
【図５】同移乗支援装置の動作姿勢経路の定義を示す斜視図である。
【図６】同移乗支援装置の動作制御情報生成部のブロック図である。
【図７】同移乗支援装置における被介護者と支え具との相対的な位置関係を示す説明図である。
【図８】同移乗支援装置の第１の動作姿勢経路上の点における仮想ポテンシャルエネルギを示す説明図である。
【図９】同移乗支援装置の被介護者の姿勢と仮想ポテンシャルエネルギとの関係を示す説明図である。
【図１０】同移乗支援装置の第２の動作姿勢経路上の点における仮想ポテンシャルエネルギを示す説明図である。
【図１１】同移乗支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態における移乗支援装置を示す斜視図である。
【図１３】同移乗支援装置の使用時の状況を示す斜視図である。
【図１４】同移乗支援装置の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】同移乗支援装置の構成を示す側面図である。
【図１６】同移乗支援装置の使用時の状況を示す平面図である。
【図１７】同移乗支援装置に設定される動作経路を示す平面図である。
【図１８】同移乗支援装置に設定される動作経路を示す側面図である。
【図１９】同移乗支援装置に設定される仮想ポテンシャルエネルギを示す平面図である。
【図２０】同移乗支援装置に設定される仮想ポテンシャルエネルギを示す側面図である。
【図２１】同実施形態の移乗支援装置における被介護者の屈曲角度を示す側面図である。
【図２２】同実施形態の移乗支援装置における被介護者の屈曲角度を示す側面図である。
【図２３】同実施形態の移乗支援装置における抱き上げ動作において設定される動作経路を示す側面図である。
【図２４】同実施形態の移乗支援装置における抱き上げ動作において設定される動作経路を示す側面図である。
【図２５】（ａ）は同実施形態の移乗支援装置における仮想ポテンシャルエネルギの概念を示す図であり、（ｂ）は仮想ポテンシャルエネルギに応じて力Ｆ（ｘ１）を算出する際のモデルの一例を説明するための図である。
【図２６】同実施形態の移乗支援装置における体格情報と設定される仮想ポテンシャルエネルギとの関係を示す図である。
【図２７】同実施形態の移乗支援装置において設定される仮想ポテンシャルエネルギの一例を示す図である。
【図２８】同実施形態の移乗支援装置おいて設定される仮想ポテンシャルエネルギの一例を示す図である。
【図２９】同実施形態の移乗支援装置おいて設定される制御装置に設定されたモード移行を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態に係る移乗支援装置を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を例示的に説明したものであり、本発明は、以下に記載する実施形態に限定されるものではない。また、本明細書において、移乗支援装置について「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」というときは移乗支援装置を操作する操作者の通常の操作姿勢における前後左右上下の方向に従う。図面中、必要に応じて適宜、前を「Ｆｒ」、後を「Ｒｒ」、左を「Ｌ」、右「Ｒ」で示す。また、各図面は符号の向きに見ることを前提に図示している。
【００１０】
この実施形態では、移乗支援装置２００は、図１２に示すように、支え具２０１と、操作部２０２と、アクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）と、制御装置３１０とを備えている。
【００１１】
支え具２０１は、人を支承する部材である。この実施形態では、支え具２０１は、当該移乗支援装置２００の移動を補助する移動体２０５に支持されている。
【００１２】
移動体２０５は、左右一対のベース２１１、２１２と、連結部２１３、２１４とを備えている。左右のベース２１１、２１２は、車輪２１５と、当該車輪２１５を駆動させる第１駆動装置３０１ａ、３０１ｂとを備えている。この実施形態では、車輪２１５として、全方位に移動可能な車輪が取り付けられている。具体的には、車輪２１５には、全方位に移動可能な車輪として、オムニホイールやメカナムホイールを用いることができる。連結部２１３、２１４は左右のベース２１１、２１２を連結する部材であり、左右のベース２１１、２１２の前後２箇所に架け渡されている。連結部２１３、２１４は、伸縮自在な機構を備えていて、左右のベース２１１、２１２の間隔に応じて伸縮する。なお、この実施形態では、左右のベース２１１、２１２を連結する連結部を、左右のベース２１１、２１２の前後２箇所に設けているが、連結部の数は２つに限らず、例えば１つでもよい。また、連結部は、移乗支援装置を操作する操作者の操作の邪魔にならない位置に配設するとよい。この実施形態では、連結部２１３、２１４は、移乗支援装置２００の下部に配設されており、操作者がまたぐことができる高さとなっている。これにより、操作者の操作位置へのアクセス性をよくしている。
【００１３】
この移乗支援装置２００は、支え具２０１として第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂを備えている。この実施形態では、第１支え具２０１ａは左側のベース２１１に取り付けられ、第２支え具２０１ｂは右側のベース２１２に取り付けられている。この実施形態では、第１支え具２０１ａおよび第２支え具２０１ｂは、それぞれ腕部２２１ａ、２２１ｂとハンド部２２２ａ、２２２ｂとを備えている。腕部２２１ａ、２２１ｂの基端は、それぞれ左右のベース２１１、２１２に取り付けられている。腕部２２１ａ、２２１ｂは、基端側から順に、第１腕部２３１ａ、２３１ｂと、第１関節部２３２ａ、２３２ｂと、第２腕部２３３ａ、２３３ｂと、第２関節部２３４ａ、２３４ｂとを備えている。
【００１４】
第１腕部２３１ａ、２３１ｂは、伸縮自在なスライド機構２３５ａ、２３５ｂと、スライド機構２３５ａ、２３５ｂを駆動させる第２駆動装置３０２ａ、３０２ｂとを備えている。この実施形態では、スライド機構２３５ａ、２３５ｂを伸ばすことによって、第１腕部２３１ａ、２３１ｂの長さが長くなる。また、スライド機構２３５ａ、２３５ｂを縮めることによって、第１腕部２３１ａ、２３１ｂの長さが短くなる。この実施形態では、移乗支援装置２００は、第１腕部２３１ａ、２３１ｂの長さを調整することによって、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの高さを調整することができる。
【００１５】
第１関節部２３２ａ、２３２ｂは、第１腕部２３１ａ、２３１ｂと第２腕部２３３ａ、２３３ｂとを屈曲自在に連結する部材である。第１関節部２３２ａ、２３２ｂには、第３駆動装置３０３ａ、３０３ｂが取り付けられている。第３駆動装置３０３ａ、３０３ｂは、当該第１関節部２３２ａ、２３２ｂを駆動させて第１腕部２３１ａ、２３１ｂと第２腕部２３３ａ、２３３ｂの屈曲角を変える。
【００１６】
第２腕部２３３ａ、２３３ｂの先端には、第２関節部２３４ａ、２３４ｂを介してハンド部２２２ａ、２２２ｂが取り付けられている。第２関節部２３４ａ、２３４ｂは、第２腕部２３３ａ、２３３ｂの長さ方向の軸周りに回動自在にハンド部２２２ａ、２２２ｂを連結している。当該第２関節部２３４ａ、２３４ｂには、第４駆動装置３０４ａ、３０４ｂが取り付けられている。第４駆動装置３０４ａ、３０４ｂは、当該第２関節部２３４ａ、２３４ｂを駆動させて、第２腕部２３３ａ、２３３ｂに対して第２腕部２３３ａ、２３３ｂの長さ方向の軸周りにハンド部２２２ａ、２２２ｂの回動角を変える。
【００１７】
ハンド部２２２ａ、２２２ｂは、図１３に示すように、人（被介護者４０２）を支承する部位である。この実施形態では、移乗支援装置２００は、ハンド部２２２ａ、２２２ｂに、介護者４０１（操作者）が当該支え具２０１を操作する操作部２０２を備えている。この実施形態では、移乗支援装置２００は、操作部２０２として、左右のハンド部２２２ａ、２２２ｂにそれぞれ操作レバー２０２ａ、２０２ｂを備えている。この実施形態では、操作レバー２０２ａ、２０２ｂには、６軸力センサが取り付けられており、並進及び回転の６軸の方向について、操作レバー２０２ａ、２０２ｂに入力された操作力を検知することができる。操作レバー２０２ａ、２０２ｂに入力された操作入力の情報は、図１４に示すように、制御装置３１０に送られる。
【００１８】
この移乗支援装置２００は、図１３に示すように、左右の第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの間に介護者４０１（操作者）が入り、左右の操作レバー２０２ａ、２０２ｂを操作する。介護者４０１は、操作レバー２０２ａ、２０２ｂを操作して、移乗支援装置２００を移動させ、かつ、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂを操作することができる。
【００１９】
ハンド部２２２ａ、２２２ｂは、この実施形態では、平らな形状を有し、先端から上面に掛けて搬送ベルト２４１ａ、２４１ｂが露出している。ハンド部２２２ａ、２２２ｂは、搬送ベルト２４１ａ、２４１ｂを動かす第５駆動装置３０５ａ、３０５ｂを備えている。また、この実施形態では、ハンド部２２２ａ、２２２ｂは、当該ハンド部２２２ａ、２２２ｂが人を支承しているか否かを検知する検知センサ３６５を備えている。この実施形態では、当該検知センサ３６５として、図１２に示すように、近接センサ３６６と圧力センサ３６７を備えている。近接センサ３６６は、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの基端部に、検知部が先端側に向くように配設されている。また、圧力センサ３６７には、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの上面に複数の圧力センサ３６７が分散して配設されている。
【００２０】
これによって、ハンド部２２２ａ、２２２ｂは、人（被介護者４０２）を支承している際は、近接センサ３６６或いは圧力センサ３６７によって、人を支承している状態を検知することができる。近接センサ３６６は、主に、被介護者４０２がハンド部２２２ａ、２２２ｂの基端部まで載せられているかを検知する。また、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの上面に分散して配設された複数の圧力センサ３６７は、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの上面が均等な力で被介護者４０２を支承しているか否かを検知している。この実施形態では、当該近接センサ３６６或いは圧力センサ３６７によって、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの上面が適切に被介護者４０２を支承しているかを検知できる。検知センサ３６５としての近接センサ３６６と圧力センサ３６７の検知情報は、図１４に示すように、制御装置３１０に送られる。
【００２１】
この移乗支援装置２００は、介護者４０１の操作に基づいて支え具２０１を動作させ、支え具２０１によって被介護者４０２を抱き上げる装置である。具体的には、この実施形態では、移乗支援装置２００は、例えば、図１３に示すように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂのうち、一方の支え具２０１ｂで被介護者４０２の上半身を支承し、他方の支え具２０１ａで被介護者４０２の下半身を支承する。
【００２２】
この移乗支援装置２００は、図１２に示すように、アクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）と、制御装置３１０とを備えている。アクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）は、移乗支援装置２００および支え具２０１を動作させる。この実施形態では、移乗支援装置２００は、アクチュエータとして上述した第１駆動装置３０１ａ、３０１ｂ〜第５駆動装置３０５ａ、３０５ｂを備えている。第１駆動装置３０１ａ、３０１ｂ〜第５駆動装置３０５ａ、３０５ｂは、それぞれ制御装置３１０によって制御可能なモータで構成されている。
【００２３】
この移乗支援装置２００は、図１３に示すように、各駆動装置（アクチュエータ３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）が、当該介護者４０１の操作に対して力を補助する。これにより、介護者４０１は、移乗支援装置２００を移動させたり、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂを操作したりすることが容易にできる。また、被介護者４０２を抱き上げるときも、各駆動装置によって力が補助されるので、容易に被介護者４０２を抱き上げることができる。なお、この実施形態では、制御装置３１０によって、介護者４０１の操作は補正される。
【００２４】
次に、制御装置３１０を説明する。
【００２５】
制御装置３１０は、図１４に示すように、操作部２０２の操作に基づいてアクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）を制御する。この実施形態では、制御装置３１０は、動作経路設定部３１１と、操作補正部３１２と、仮想ポテンシャルエネルギ設定部３１３を備えている。さらに、この実施形態では、制御装置３１０は、体格情報記憶部３２１と、身体情報記憶部３２２と、屈曲許容角度設定部３２３と、屈曲角度算出部３２４と、補正解除部３２５と、動作経路修正部３２６、股関節特定部３２７、姿勢情報記憶部３２８などの記憶部と、演算処理部とを備えている。また、制御装置３１０は、種々の情報を取得するため、第１検知部３６１と、第２検知部３６２と、圧力センサ３６３と、臀部検知部３６４と、検知センサ３６５とを備えている。
【００２６】
動作経路設定部３１１は、支え具２０１を動作させる動作経路を設定する。かかる動作経路は、予め制御装置３１０に記憶されたプログラムに沿って設定される。操作補正部３１２は、動作経路設定部３１１によって設定された動作経路に沿って支え具２０１が動作するように、アクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）を駆動させることにより、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１の動作を補正する。なお、これら制御装置の記憶部や演算処理、および、各種センサについては後で詳述する。
【００２７】
この実施形態における移乗支援装置２００は、図１５に示すように、ベッド４１０（載置具）に横になった被介護者４０２の移乗作業を支援する装置として用いることができる。なお、ここでは、人が横になれる物は、広義に「載置具」という。「載置具」には、この実施形態で例示するベッド、キャスター付のベッド、さらに、人が横になれる形態に変形可能な介護用の車椅子も、ここでは「載置具」に含まれる。
【００２８】
この実施形態では、移乗支援装置２００は、図１５に示すように、ベッド４１０と支え具２０１との距離を検知する第１検知部３６１を備えている。当該第１検知部３６１は、例えば、公知の測距センサを用いてベッド４１０と支え具２０１との距離を検知するように構成するとよい。第１検知部３６１で検知された情報は、図１４に示すように、制御装置３１０に送られる。
【００２９】
また、移乗支援装置２００は、図１５に示すように、ベッド４１０の載置面４１１（ベッド面）を検知する第２検知部３６２を備えている。ここで、「載置面」は、ベッド４１０に人が寝かされる面をいう。第２検知部３６２は、ベッド４１０の載置面４１１を検知する種々の検知手段を用いることができる。
【００３０】
この実施形態では、当該第２検知部３６２として、支え具２０１のハンド部２２２ａ、２２２ｂの下面に圧力センサや近接スイッチなどが取り付けられている。そして、第２検知部３６２がハンド部２２２ａ、２２２ｂの下面が載置面４１１に着いたことを検知すると、制御装置３１０は、当該検知したときの高さを載置面４１１の高さとして記憶する。この場合、上述した支え具２０１のハンド部２２２ａ、２２２ｂを予め手動で載置面４１１に当接させ、載置面４１１の高さを制御装置３１０に記憶させるとよい。なお、第２検知部３６２は、かかる構成に限らない。第２検知部３６２は、例えば、測距センサによって、ベッド４１０の載置面４１１（ベッド面）の高さを検知する構成としてもよい。また、移乗支援装置２００に取り付けられたカメラから取得された画像を画像処理することによって、ベッド４１０の載置面４１１（ベッド面）の高さを検知する構成としてもよい。
【００３１】
また、この実施形態では、支え具２０１には、図１５に示すように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂのハンド部２２２ａ、２２２ｂの裏面にそれぞれ圧力センサ３６３が取り付けられている。この圧力センサ３６３は、支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂの裏面）とベッド４１０（載置具）との接触圧を検知することができるものである。圧力センサ３６３で検知された情報は制御装置３１０に送られる。
【００３２】
この移乗支援装置２００は、ベッド４１０に横になった被介護者４０２を支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）に乗せる第１工程と、ベッド４１０に横になった被介護者を抱き上げる第２工程と、被介護者４０２を抱き上げた状態で移動させる第３工程と、被介護者４０２を降ろす第４工程と、支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）を引き抜く第５工程とを順に行なう。
【００３３】
まず、ベッド４１０に横になった被介護者４０２を支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）に乗せる第１工程を説明する。
【００３４】
制御装置３１０は、ベッド４１０に横になった被介護者４０２を支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）に乗せる当該第１工程において、支え具２０１の動作経路を設定する。
【００３５】
この実施形態では、制御装置３１０は、図１４に示すように、体格情報記憶部３２１を備えている。体格情報記憶部３２１は、被介護者４０２の体格に関する体格情報を記憶している。体格情報記憶部３２１に記憶される体格情報としては、身長情報、体重情報が含まれている。この実施形態では、動作経路設定部３１１は、体格情報記憶部３２１に記憶された体格情報に基づいて被介護者４０２の体格に応じて支え具２０１を動作させる動作経路を設定する。
【００３６】
さらに、この実施形態では、制御装置３１０は、身体情報記憶部３２２を備えている。当該身体情報記憶部３２２に記憶される身体情報には、身体の異常部位に関する情報が含まれている。かかる身体の異常部位は、例えば、床擦れ部位や、怪我などによって身体の損傷している部位であり、具体的には、支え具２０１で支承することが出来ない部位である。この実施形態では、当該異常部位が、予め被介護者毎に身体情報記憶部３２２に記憶されている。
【００３７】
さらに、この実施形態では、移乗支援装置２００は、人の臀部４０３の位置を検知する臀部検知部３６４を備えている。当該「臀部」には、股関節が含まれる。臀部検知部３６４は、例えば、移乗支援装置２００に備え付けたカメラで撮影された画像に基づいて、所定のプログラムによって、人の臀部４０３を検知するものでもよい。また、所定のプログラムによって、体格情報記憶部３２１に記憶された身長情報、および、予め人の標準的な体格に関するデータから、人の臀部４０３を検知（この場合、人の臀部の位置を推定）するものでもよい。
【００３８】
第１工程では、ベッド４１０に横になった被介護者の下に支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）を挿入する。この実施形態では、移乗支援装置２００は、動作経路設定部３１１は、まず、ベッド４１０に横になった被介護者に対して、支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）を挿入する位置を特定する。次に、移乗支援装置２００は、現在位置から被介護者に対して支え具２０１を移動させるべき最適な動作経路を設定する。さらに、操作者（介護者）の操作に対して、操作補正部３１２は、動作経路設定部３１１によって設定された動作経路に沿って支え具２０１が動作するように、アクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）を駆動させることにより、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１の動作を補正する。
【００３９】
具体的には、動作経路設定部３１１は、まず、ベッド４１０に横になった被介護者に対して、支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）を挿入する位置を特定する。この実施形態では、当該身体情報記憶部３２２に、支え具２０１で支承することが出来ない部位が身体情報として記憶されている。例えば、床擦れ部位や、怪我などによって身体の損傷している部位が記憶されている。したがって、支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）を挿入する位置を特定する場合には、当該身体情報記憶部３２２に記憶された部位が支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）を挿入する位置から外れるように、支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）を挿入する位置を特定するとよい。
【００４０】
この移乗支援装置２００は、例えば、図１３に示すように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂのうち一方の支え具２０１ｂが臀部４０３の位置よりも上半身側を支承し、他方の支え具２０１ａが臀部４０３の位置よりも下半身側を支承する。この実施形態では、例えば、一方の支え具２０１ｂで被介護者４０２の背中の肩甲骨の辺りを支承し、他方の支え具２０１ａで膝裏辺りを支承するとよい。
【００４１】
この実施形態では、体格情報記憶部３２１に記憶される体格情報には、身長に関する情報（身長情報）が含まれている。そして、動作経路設定部３１１は、体格情報記憶部３２１に記憶された身長情報に基づいて、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂが被介護者４０２に挿入される際の両支え具２０１ａ、２０１ｂの間隔が設定される。
【００４２】
具体的には、この実施形態では、制御装置３１０は、身長を基準にして、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの最適な間隔を予め規定した第１データベース３５１を備えている。制御装置３１０は、当該第１データベース３５１および体格情報記憶部３２１に記憶された身長情報に基づいて、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの間隔を設定している。例えば、図２６に示すように、身長の高い被介護者４０２ａに比べて、身長の低い被介護者４０２ｂでは、被介護者４０２に挿入される際に両支え具２０１ａ、２０１ｂに設定される動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂの間隔は狭くなる。
【００４３】
なお、この実施形態では、図１６に示すように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂのうち一方の支え具２０１ｂ，２０１ａが被介護者４０２の背中の肩甲骨の辺りに挿入され、他方の支え具２０１ａ，２０１ｂが被介護者４０２の膝裏辺りに挿入されるように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの間隔が設定される。
【００４４】
この実施形態では、移乗支援装置２００は、臀部検知部３６４によって、被介護者４０２の臀部４０３の位置を検知する。動作経路設定部３１１は、図１７に示すように、臀部検知部３６４で検知された臀部４０３の位置に基づいて、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路をそれぞれ設定する。この実施形態では、動作経路設定部３１１は、臀部検知部３６４で検知された臀部４０３の位置に基づいて、被介護者４０２の背中の肩甲骨の位置と膝裏の位置を特定する。そして、動作経路設定部３１１は、当該特定された位置に基づいて、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路ｒ１をそれぞれ設定する。これにより、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂのうち一方の支え具２０１ｂ，２０１ａが被介護者４０２の背中の肩甲骨の辺りに挿入され、他方の支え具２０１ａ，２０１ｂが被介護者４０２の膝裏辺りに挿入されるように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路ｒ１がそれぞれ設定される。
【００４５】
さらに、この実施形態では、身体情報記憶部３２２に、身体の異常部位に関する情報が記憶されている。例えば、当該身体情報記憶部３２２において、被介護者４０２の背中の肩甲骨の辺り、又は、膝裏辺りが、支え具２０１で支承することが出来ない部位として記憶されている場合には、当該部位を外して第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂが被介護者４０２に挿入される位置が設定される。この実施形態では、制御装置３１０は、図１４に示すように、当該設定を行なう第１設定部３４１を備えている。第１設定部３４１は、例えば、介護者４０１が被介護者４０２の当該事情を考慮して、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂで被介護者４０２を支承する位置を設定するとよい。したがって、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂで被介護者４０２を支承する位置は、被介護者４０２の個々の事情などに応じて柔軟に変更が可能である。
【００４６】
なお、この実施形態では、制御装置３１０は、図１４に示すように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂで被介護者４０２を安全に支承できるかをチェックするチェック部３４２を備えている。この実施形態では、当該チェック部３４２は、当該体格情報記憶部３２１に記憶された情報に基づいて、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂで支承した被介護者４０２を物理的なモデルにモデル化する。そして、当該物理的なモデルに基づいて、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂで被介護者４０２を安定した状態で支承できるかを、所定のプログラムに沿って確認する。これによって、例えば、第１設定部３４１で、介護者４０１が第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂで被介護者４０２を支承する位置が変更された場合でも、その安全性を確保できる。
【００４７】
このように、この実施形態では、第１設定部３４１によって、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂを被介護者４０２に挿入する位置を設定することができる。そして、第１設定部３４１によって、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂを被介護者４０２に挿入する位置が設定されている場合には、制御装置３１０は、当該位置に、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂが導かれるように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路を設定する。
【００４８】
動作経路は、第１支え具２０１ａ及び第２支え具２０１ｂの現在位置からそれぞれの挿入位置までの動作経路であり、制御装置３０１は、現在位置から被介護者４０２の背中の肩甲骨の辺りと被介護者４０２の膝裏辺りにそれぞれスムーズに挿入されるように各支え具２０１ａ，２０１ｂの動作経路を設定する。また、この実施形態では、図１７に示すように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂが略同時に被介護者４０２の近傍に到達するように動作経路ｒ１が設定される。このため、この実施形態では、移乗支援装置２００は、まず支え具２０１の挿入に適切な位置に移動する。そして、そこから被介護者４０２に第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂを向けて、被介護者４０２に近づくように動作経路ｒ１が設定される。
【００４９】
この実施形態では、図１７に示すように、被介護者４０２が横になっているベッド４１０に対して、ベッド４１０の横側に真っ直ぐに第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂが向く第１位置Ｐ１に、移乗支援装置２００を移動させる。なお、移乗支援装置２００は、地図情報を有しており、自分の位置及びベッド４１０の位置を把握している。このため、移乗支援装置２００は第１位置Ｐ１に自動的に移動することができる。次に、当該第１位置Ｐ１から第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂが被介護者４０２に挿入される位置に向けて動作経路ｒ１が設定される。この際、一方の支え具２０１ｂ，２０１ａが被介護者４０２の背中の肩甲骨の辺りに挿入され、他方の支え具２０１ａ，２０１ｂが被介護者４０２の膝裏辺りに挿入されるように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂを動作させる動作経路ｒ１が設定される。また、この実施形態では、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの間隔は、それぞれ被介護者４０２に近づくにつれて徐々に被介護者４０２に挿入される際の所定の間隔になるように、滑らかな経路が設定される。
【００５０】
この実施形態では、移乗支援装置２００は、図１５に示すように、当該移乗支援装置２００とベッド４１０との距離を検知する第１検知部３６１と、ベッド４１０の載置面４１１を検知する第２検知部３６２とを備えている。制御装置３１０の動作経路設定部３１１は、第１検知部３６１で検知された移乗支援装置２００とベッド４１０との距離と、第２検知部３６２で検知されたベッド４１０の載置面４１１とに基づいて、図１８に示すように、移乗支援装置２００とベッド４１０との距離が近くなるにつれて、支え具（２０１ａ、２０１ｂ）がベッド４１０の載置面４１１の高さに近づくように支え具（２０１ａ、２０１ｂ）の動作経路ｒ１を設定する。
【００５１】
この実施形態では、図１８に示すように、被介護者４０２が横になっているベッド４１０に対して、支え具（２０１ａ、２０１ｂ）が近づく際、ベッド４１０に対して所定の距離（この実施形態では、５０ｃｍ）よりも近づくまでに、載置面４１１よりも少し高い高さ（この実施形態では、載置面４１１から５ｃｍ）になるように、滑らかな経路が設定される。かかる経路ｒ１に沿って、支え具（２０１ａ、２０１ｂ）を動作させることによって、支え具（２０１ａ、２０１ｂ）が被介護者４０２の目前で急に降下する動作を防止できる。これにより、被介護者４０２の目前で支え具（２０１ａ、２０１ｂ）が急に降下することを防止でき、被介護者４０２が感じ得る不安感を軽減できる。
【００５２】
次に、操作の補正について説明する。
【００５３】
この実施形態では、制御装置３１０は操作補正部３１２を備えている。操作補正部３１２は、動作経路設定部３１１で設定された動作経路ｒ１に沿って支え具２０１が動作するようにアクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）を駆動させることにより、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１の動作を補正する。
【００５４】
この実施形態では、動作経路設定部３１１によって、一方の支え具２０１ｂ，２０１ａが被介護者４０２の背中の肩甲骨の辺りに挿入され、他方の支え具２０１ａ，２０１ｂが被介護者４０２の膝裏辺りに挿入されるように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路がそれぞれ設定される。この移乗支援装置２００は、図１３に示すように、介護者４０１によって操作される。この際、図１７および図１８に示すように、動作経路設定部３１１で設定された動作経路ｒ１に沿って支え具２０１が動作するように、介護者４０１による操作が補正される。すなわち、制御装置３１０は、適宜にアクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）を駆動させて、介護者４０１による操作を補正する。この実施形態では、制御装置３１０は、介護者４０１による操作によって、第１支え具２０１ａおよび第２支え具２０１ｂが、動作経路設定部３１１で設定された動作経路から大きく外れることがないように、介護者４０１による操作を補正する。
【００５５】
かかる補正を具現化するため、この実施形態では、制御装置３１０は仮想ポテンシャルエネルギ設定部３１３を備えている。仮想ポテンシャルエネルギ設定部３１３は、支え具２０１に作用させる力の大きさを規定する仮想ポテンシャルエネルギを設定する。この実施形態では、仮想ポテンシャルエネルギは、動作経路設定部３１１で設定された動作経路ｒ１を基準とし、当該動作経路ｒ１から支え具２０１が離れるにつれて、支え具２０１を動作経路ｒ１へ近づけるように支え具２０１に作用させる力の大きさを定めている。言い換えると、支え具２０１に作用させる力は、動作経路ｒ１から支え具２０１までの距離に応じた大きさとなる。
【００５６】
この実施形態では、図１９および図２０に示すように、動作経路設定部３１１において、第１支え具２０１ａの動作に対する動作経路ｒ１ａと、第２支え具２０１ｂの動作に対する動作経路ｒ１ｂがそれぞれ設定されている。そして、当該動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂのそれぞれに対して、仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂが設定される。
【００５７】
操作補正部３１２は、仮想ポテンシャルエネルギ設定部３１３で設定された仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂに基づいて、アクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）を駆動させて、支え具２０１を動作経路ｒ１へ近づけるように支え具２０１に力を作用させている。これにより、操作レバー２０２ａ，２０２ｂによる操作に基づく支え具２０１ａ，２０１ｂの動作が補正される。
【００５８】
この実施形態では、仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂとして、例えば、図２５（ａ）に示すように、仮想的なエネルギ場が設定されている。すなわち、図２５（ａ）では、横軸は、動作経路ｒ１からのずれ量に相当する変位量ｘを示し、縦軸はエネルギＥを示している。図２５（ａ）で例示されている仮想ポテンシャルエネルギＥａ（Ｅｂ）は、動作経路ｒ１上に支え具２０１ａが位置している状態では、支え具２０１ａの変位量ｘは０となるので、支え具２０１ａに作用させる力は０になる。一方、支え具２０１ａが同図中ｘ１の位置に変位している場合には、Ｅ（ｘ１）の仮想ポテンシャルエネルギが設定される。仮想ポテンシャルエネルギは、動作経路ｒ１からの変位量ｘが増大するにつれて次第に増大するように設定されている。この場合、Ｅ（ｘ１）の仮想ポテンシャルエネルギに応じて、支え具２０１ａに作用させる力Ｆ（ｘ１）が求められる。この実施形態では、Ｆ（ｘ１）は、図２５（ａ）で例示されている仮想ポテンシャルエネルギＥａ（Ｅｂ）のｘ１の位置でのエネルギ状態に応じた方向及び大きさの力が算出される。したがって、支え具２０１ａが動作経路ｒ１から大きく変位するに従って、支え具２０１ａを動作経路ｒ１に引き戻そうとする力が大きくなる。この力Ｆ（ｘ１）の算出は、例えば図２５（ｂ）に示すように、バネ・マス・ダンパー系の仮想モデルを表す下記式（１）を用いて計算することによって行うことができる。そして、制御装置３１０は、当該算出された力Ｆ（ｘ１）を支え具２０１に作用させる。
【００５９】
【数１】
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【００６０】
この実施形態では、図１９および図２０に示すように、移乗支援装置２００がベッド４１０に近づくにつれて、支え具２０１ａ、２０１ｂの動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂに対して支え具２０１ａ、２０１ｂの移動が許容される変位幅が狭くなるように、仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂが設定されている。なお、仮想ポテンシャルエネルギ設定部３１３は、第１検知部３６１で検知された移乗支援装置２００とベッド４１０との距離に基づいて、このような仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂを設定する。なお、図１９および図２０では、便宜上、仮想ポテンシャルエネルギを示す線Ｅａ、Ｅｂとして、仮想ポテンシャルエネルギ設定部３１３で設定される仮想ポテンシャルエネルギによって、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの操作が許容される幅が示されている。
【００６１】
すなわち、この実施形態では、図１９および図２０に示すように、仮想ポテンシャルエネルギ設定部３１３で設定される仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂは、移乗支援装置２００とベッド４１０との距離が近くなるにつれて、幅が狭くなっている。すなわち、移乗支援装置２００がベッド４１０に近づくにつれて、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの操作が許容される幅が狭くなるように、仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂが設定されている。このため、移乗支援装置２００がベッド４１０に近づくにつれて、支え具２０１は動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂへ近づくように操作補正される。
【００６２】
この実施形態では、支え具２０１がベッド４１０から離れている状態では、仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂの幅が広く、介護者４０１が支え具２０１を操作できる自由度が大きい。これに対し、支え具２０１がベッド４１０に近づくにつれて、仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂの幅が狭くなっており、介護者４０１が支え具２０１を操作できる自由度は徐々に小さくなる。これによって、支え具２０１が被介護者４０２に到達する直前では、第１支え具２０１ａと、第２支え具２０１ｂは、略動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂ上に操作される。
【００６３】
また、制御装置３１０に警告機能を持たせてもよい。すなわち、操作レバー２０２ａ，２０２ｂによる操作が操作補正部によって補正されることによって、支え具２０１ａ，２０１ｂの動きが操作レバー２０２ａ，２０２ｂによる操作に合致した動きにならないことがあるので、そのことが分かるような表示を表示部に表示したり、音声案内を発するようにしてもよい。
【００６４】
また、この実施形態では、制御装置３１０は、被介護者４０２の体格情報を記憶する体格情報記憶部３２１を備えている。仮想ポテンシャルエネルギ設定部３１３は、体格情報記憶部３２１に記憶された体格情報に基づいて、人の体格に応じた仮想ポテンシャルエネルギを設定する。例えば、図２６に示すように、支え具２０１ａ、２０１ｂの動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂに対して支え具２０１ａ、２０１ｂの操作が許容される変位幅ｘａ，ｘｂは、身長が高い被介護者４０２ａの場合に比べて、身長が低い被介護者４０２ｂの場合に小さくなる。
【００６５】
また、この実施形態では、制御装置３１０は、操作部２０２において支え具２０１を操作する操作の入力がない場合に、支え具２０１の位置を維持する制御を実行する。すなわち、この実施形態では、図１４に示すように、操作レバー２０２ａ、２０２ｂからの操作入力の信号がない場合に、制御装置３１０は、予め設定されたプログラムに沿って支え具２０１の位置を維持する処理を行う。支え具２０１の位置を維持する処理としては、この実施形態では、操作レバー２０２ａ、２０２ｂからの操作入力の信号がない場合に、支え具２０１の位置が維持されるように、アクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）によって支え具２０１に力を作用させる。これにより、操作レバー２０２ａ、２０２ｂから操作入力の信号がない場合に、支え具２０１の位置が維持される。なお、支え具の位置を維持する処理としては、支え具２０１の位置をロックするロック機構（例えば、各機構に設けたブレーキ）を作動させてもよい。これにより、介護者４０１が不意に操作レバー２０２ａ、２０２ｂから手を離した場合に支え具２０１は停止し、支え具２０１が不測の動作を行なうことがない。
【００６６】
また、この実施形態では、制御装置３１０は、図１４に示すように、操作補正部３１２の機能を解除する補正解除部３２５を備えている。補正解除部３２５は、介護者４０１（操作者）が適宜に操作補正部３１２の機能を解除する制御処理部である。この実施形態では、補正解除部３２５は、図１４に示すように、解除ボタン３７１を押すことによって、介護者４０１（操作者）が適宜に操作補正部３１２の機能を解除できるように構成されている。かかる解除ボタン３７１は、操作レバー２０２ａ、２０２ｂの近傍に設けるとよい。当該解除ボタン３７１が押されると、制御装置３１０において補正解除部３２５が機能して、操作補正部３１２の機能が解除される。このため、上述した仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂ（図１９および図２０参照）に基づいたアクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）の力が解除される。これにより、仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂによる支え具２０１の拘束が外れ、介護者４０１（操作者）が支え具２０１を自由に操作できるようになる。
【００６７】
かかる補正解除部３２５は、例えば、当該介護者４０１が、操作補正部３１２の機能によって、適切に支え具２０１を操作できない場合に、適宜に操作補正部３１２の機能を解除することができる。このように、この移乗支援装置２００は、この装置の操作に熟練した介護者４０１が自由に支え具２０１を操作することも可能である。
【００６８】
また、この実施形態では、制御装置３１０は、図１４に示すように、動作経路設定部３１１で設定される動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂ（図１９〜図２０参照）を修正する動作経路修正部３２６を備えている。動作経路修正部３２６は、例えば、介護者４０１（操作者）が適宜に適切な動作経路を設定できるようにする制御処理部である。この実施形態では、動作経路修正部３２６は、介護者４０１が動作経路設定部３１１によって設定された動作経路を修正するべく、介護者４０１が手動で動作経路を設定する手動設定部３７２を備えている。かかる動作経路修正部３２６によって、例えば、当該移乗支援装置２００の操作に熟練した介護者４０１が操作する場合において、当該介護者４０１が、移乗支援装置２００で自動的に設定される動作経路を適宜に修正したい場合に、当該修正が許容される。これにより、介護者４０１は自由に支え具２０１の動作経路を設定することができる。
【００６９】
そして、操作補正部３１２は、動作経路修正部３２６によって動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂが修正された場合に、修正された動作経路に沿って支え具２０１が動作するように支え具２０１の動作を補正する。すなわち、操作補正部３１２は、動作経路修正部３２６によって修正された動作経路に沿って支え具２０１が動作するように、アクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）を駆動させて、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１の動作を補正する。この移乗支援装置２００によれば、介護者４０１が設定した動作経路に沿って、支え具２０１が動作するように、操作補正部３１２は操作レバー２０２ａ、２０２ｂの操作に基づく支え具２０１の動作を補正する。これにより、移乗支援装置２００は、介護者４０１の意図に沿った操作が可能になる。例えば、制御装置３１０が設定した動作経路上に移乗支援装置２００の動作の支障となる障害物等を発見した場合には、操作者（介護者４０１）は、制御装置３１０が設定した動作経路を適宜に修正することができる。
【００７０】
以下、この移乗支援装置２００の動作及び機能を説明する。
【００７１】
この移乗支援装置２００は、図１７、図１８に示すように、制御装置３１０（動作経路設定部３１１）によって支え具（２０１ａ、２０１ｂ）の動作経路ｒ１が設定される。そして、当該動作経路ｒ１に沿って支え具２０１が動作するように、制御装置３１０（操作補正部３１２）は、アクチュエータ３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂを駆動させる。これにより、移乗支援装置２００は、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１ａ、２０１ｂの動作を補正しつつ、ベッド４１０に近づいていく。
【００７２】
次に、ベッド４１０と被介護者４０２との間に支え具２０１が挿入される。この実施形態では、移乗支援装置２００は、支え具２０１に圧力センサ３６３を備えている。圧力センサ３６３は、被介護者４０２が寝かされるベッド４１０の載置面４１１と支え具２０１との接触圧を検知する。そして、操作補正部３１２は、当該検知された接触圧が、制御装置３１０に予め定められた接触圧よりも高くならないように、支え具２０１の動作を補正する。これによって、ベッド４１０と被介護者４０２との間に支え具２０１を挿入する際に、支え具２０１がベッドを押さえつけ過ぎることがない。なお、制御装置３１０には、かかる動作補正のため、予め所定の接触圧を記憶しているとよい。また、かかる接触圧は、操作者が予め設定する設定部を備えていてもよい。
【００７３】
この実施形態では、移乗支援装置２００は、支え具２０１は先端のハンド部２２２ａ、２２２ｂに、被介護者４０２を乗せる。
【００７４】
この実施形態では、ハンド部２２２ａ、２２２ｂは、平らな形状を有し、先端から上面に掛けて搬送ベルト２４１ａ、２４１ｂが露出している。ハンド部２２２ａ、２２２ｂは、搬送ベルト２４１ａ、２４１ｂを動かす第５駆動装置３０５ａ、３０５ｂを備えている。このため、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの先端を被介護者４０２に挿入し、搬送ベルト２４１ａ、２４１ｂを動かすことにより、簡単にハンド部２２２ａ、２２２ｂの上に被介護者４０２を乗せることができる。
【００７５】
この実施形態では、ハンド部２２２ａ、２２２ｂを被介護者４０２とベッド４１０との間に挿入する際、制御装置３１０は当該挿入動作と同期して搬送ベルト２４１ａ、２４１ｂを反転動作させる。これにより、ベッド４１０と被介護者４０２との間に、支え具２０１をスムーズに挿入することができる。また、これによって、ハンド部２２２ａ、２２２ｂを被介護者４０２とベッド４１０との間に挿入する際、ハンド部２２２ａ、２２２ｂと被介護者４０２の両者の接触面の相対速度を０にすることができる。これにより、ハンド部２２２ａ、２２２ｂを被介護者４０２とベッド４１０との間に挿入する際、ハンド部２２２ａ、２２２ｂと被介護者４０２との摩擦をほとんど生じさせず、被介護者４０２の負担を軽減することができる。
【００７６】
なお、この実施形態では、制御装置３１０は、上述したように被介護者４０２とベッド４１０との間にハンド部２２２ａ、２２２ｂを挿入する際、被介護者４０２に対して、ハンド部２２２ａ、２２２ｂが真っ直ぐ挿入されるように、ハンド部２２２ａ、２２２ｂが上下方向、左右方向に動いたり、傾いたりしないように、仮想ポテンシャルエネルギに応じて作用する力によって、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの操作を強く拘束する。これによって、被介護者４０２に対して、ハンド部２２２ａ、２２２ｂが真っ直ぐ挿入される。この点は、被介護者４０２からハンド部２２２ａ、２２２ｂを引き抜く動作（第５工程）においても同様である。
【００７７】
次に、被介護者を抱き上げる第２工程について説明する。
【００７８】
制御装置３１０は、屈曲許容角度設定部３２３と、屈曲角度算出部３２４とを備えている。この実施形態では、屈曲許容角度設定部３２３は、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂによって被介護者４０２を支承した状態で抱き上げる動作（抱き上げ動作）において、被介護者４０２の股関節４０４の屈曲許容角度を設定する。
【００７９】
なお、ここでは、図２２に示すように、「股関節の屈曲角度」は、股関節で上半身を前側に傾けた前傾角度をいう。図２１および図２２に示すように、被介護者４０２の股関節４０４の屈曲角度θｘは、便宜上、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂによって掬い上げられる被介護者４０２の股関節４０４の屈曲角度と推定している。この実施形態では、屈曲許容角度設定部３２３は、当該抱き上げ動作における股関節４０４の屈曲許容角度が予め設定されており、当該抱き上げ動作において、被介護者４０２の股関節４０４の屈曲角度θｘが０°≦θｘ≦３０°になるように設定されている。
【００８０】
屈曲角度算出部３２４は、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂによって掬い上げられる被介護者４０２の股関節４０４の屈曲角度を算出する。この実施形態では、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂは、平坦なハンド部２２２ａ、２２２ｂで被介護者４０２の上半身と下半身を支承している。そして、屈曲角度算出部３２４は、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂのハンド部２２２ａ、２２２ｂの平坦な面Ｐａ、Ｐｂが成す角度をθ１とし、当該角度θ１を１８０度から差し引くことにより、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂによって掬い上げられる被介護者４０２の股関節４０４の屈曲角度θｘを算出している。すなわち屈曲角度θｘは、θｘ＝１８０−θ１によって算出される。
【００８１】
制御装置は、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂによる人の抱き上げ動作時において、屈曲角度算出部３２４によって算出された屈曲角度が、屈曲許容角度設定部３２３によって設定された屈曲許容角度の範囲内になるように、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１の動作を補正する。この実施形態では、屈曲許容角度設定部３２３では、例えば、屈曲許容角度が３０°として設定されている。このため、操作補正部３１２は、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂによって掬い上げられる被介護者４０２の股関節４０４の屈曲角度θｘが０°≦θｘ≦３０°となるように、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１ａ、２０１ｂの動作を補正する。
【００８２】
すなわち、この実施形態では、制御装置３１０は、アクチュエータ３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂを駆動させることにより、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１ａ、２０１ｂの動作を補正する。この実施形態では、かかる補正を具現化するため、制御装置３１０は仮想ポテンシャルエネルギ設定部３１３において、支え具２０１ａ、２０１ｂに作用させる力の大きさを規定する仮想ポテンシャルエネルギを設定している。
【００８３】
この実施形態では、仮想ポテンシャルエネルギは、屈曲許容角度設定部３２３によって設定された屈曲許容角度（この実施形態では、３０°）の近くになると、それ以上、屈曲角度θｘが大きくならないように、支え具２０１ａ、２０１ｂの動作を規制する。すなわち、この実施形態では、図２７に示すように、屈曲角度θｘに対して、支え具２０１ａ、２０１ｂに作用させる力の大きさを規定する仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂが設定される。そして、図２７に示すように、仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂが設定されている場合には、屈曲角度θｘが０°と３０°の近傍を除いて、０°＜θｘ＜３０°の範囲で支え具２０１ａ、２０１ｂに作用させる力は小さい。そして、０°と３０°の近傍において、徐々に仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂが大きくなり、屈曲角度θｘが０°よりも小さくならないように、または、３０°よりも大きくならないようになっている。
【００８４】
次に、屈曲角度θｘが３０°よりも小さい屈曲角度から３０°よりも大きくならず、かつ、屈曲角度θｘが３０°になるように、支え具２０１ａ、２０１ｂを操作する場合を説明する。この場合は、図２８に示すように、仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂを設定するとよい。図２８に示すように仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂが設定されている場合には、屈曲角度θｘが３０°よりも小さい屈曲角度から、屈曲角度θｘが３０°に近づくように支え具２０１ａ、２０１ｂに力が作用する。また、屈曲角度θｘが３０°を超えると急激に仮想ポテンシャルエネルギＥａ、Ｅｂが高くなり、屈曲角度θｘが３０°を超えるような操作に対しては、大きな反力が作用し、屈曲角度θｘが３０°を超えるような操作が規制される。
【００８５】
このため、この実施形態では、屈曲許容角度設定部３２３によって設定された屈曲許容角度の近くになると、制御装置３１０は、被介護者４０２の股関節４０４の屈曲角度が屈曲許容角度を超えないようにアクチュエータ３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂを駆動させる。このとき、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１ａ、２０１ｂの動作を補正する力が大きくなることにより、屈曲許容角度が超えないようにする。
【００８６】
これにより、被介護者４０２の股関節４０４の屈曲角度が屈曲許容角度を超えないように、支え具２０１ａ、２０１ｂの動作が規制される。すなわち、仮想ポテンシャルエネルギの作用によって、図２１に示すように、被介護者４０２の股関節４０４の屈曲角度θｘが０°の状態よりも小さくなって被介護者４０２の背中が反った状態になるのを防止することができる。また、図２２に示すように、被介護者４０２の股関節４０４の屈曲角度θｘが３０°の状態よりも大きくなって被介護者４０２の腹部が圧迫される状態になるのを防止することができる。なお、この実施形態では、屈曲許容角度の下限値及び上限値として０°と３０°が設定されているが、これに限定されない。この実施形態では、屈曲許容角度は、屈曲許容角度設定部３２３において、適当な角度を適宜に設定できる。
【００８７】
また、この実施形態では、当該第２工程において、図２１および図２２に示すように、制御装置３１０は、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂによって被介護者４０２を支承した状態で抱き上げる動作を制御する。当該動作において、制御装置３１０は、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの高さ方向の動作と、被介護者４０２の股関節４０４を屈曲させる動作を連動させる。すなわち、被介護者４０２を抱き上げる動作において、被介護者４０２を抱き上げる高さが高くなるにつれて、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂが徐々に回動し、被介護者４０２の股関節４０４が徐々に屈曲して適切な屈曲角になる。
【００８８】
このように、この移乗支援装置２００によれば、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂによって被介護者４０２を抱き上げる高さに応じて、被介護者４０２の股関節４０４を屈曲させることができる。これによって、被介護者４０２にとって楽な姿勢で被介護者４０２を抱き上げることができる。また、被介護者を降ろす第４工程においては、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂによって被介護者４０２を降ろす際の下向きの移動動作と、被介護者４０２の股関節４０４の屈曲を戻す動作を連動させるとよい。
【００８９】
また、この実施形態では、図２３、図２４に示すように、制御装置３１０は、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂによって被介護者４０２を抱き上げる動作において、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂが被介護者４０２を支持する位置が、被介護者４０２に対して変化しないように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂを設定している。
【００９０】
すなわち、この実施形態では、制御装置３１０は、図２３、２４に示すように、支え具２０１ａ、２０１ｂで支承した被介護者４０２の股関節４０４の位置を特定する股関節特定部３２７を備えている。なお、この実施形態では、股関節特定部３２７は、例えば、体格情報記憶部３２１に記憶された体格情報（例えば、身長情報、体重情報）に基づいて、予め定められたプログラムによって被介護者４０２の股関節４０４の位置を特定している。
【００９１】
制御装置３１０は、支え具２０１ａ、２０１ｂで支承した被介護者４０２を屈曲させる動作において、股関節特定部３２７によって特定された被介護者４０２の股関節４０４の位置に基づいて、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂをそれぞれ設定する。この実施形態では、制御装置３１０の股関節特定部３２７は、図２３、図２４に示すように、被介護者４０２の股関節４０４の位置を特定し、動作経路設定部３１１は第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂを設定する。この実施形態では、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂは、それぞれ特定された被介護者４０２の股関節４０４の位置に対して、被介護者４０２の股関節４０４の位置を中心とした円弧になるように設定される。換言すれば、被介護者４０２を支承する支え具２０１ａ及び２０１ｂと被介護者４０２の人体との接触状態を維持しつつ、第１支え具２０１ａ及び第２支え具２０１ｂがそれぞれ股関節４０４の位置から一定の距離を維持しながら移動するように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路がそれぞれ設定される。
【００９２】
さらに、この実施形態では、制御装置３１０は、被介護者４０２を屈曲させる動作において、ハンド部２２２ａ、２２２ｂと被介護者４０２の当接状態が維持されるように、ハンド部２２２ａ、２２２ｂを第２腕部２３３ａ、２３３ｂの長さ方向の軸周りに回動させる。
【００９３】
すなわち、この実施形態では、ハンド部２２２ａ、２２２ｂは、図１２に示すように、当該ハンド部２２２ａ、２２２ｂが人を支承しているか否かを検知する検知センサ３６５（近接センサ３６６および圧力センサ３６７）を備えている。制御装置３１０は、当該検知センサ３６５によって、ハンド部２２２ａ、２２２ｂが被介護者４０２の背中および膝裏に当接した状態を検知する。そして、被介護者４０２を屈曲させる動作において、制御装置３１０は、当該検知をしつつ、当該当接状態が維持されるように、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの回動角を変える。これによって、被介護者４０２を屈曲させる動作において、ハンド部２２２ａ、２２２ｂと被介護者４０２との当接状態が維持される。これによって、被介護者４０２を屈曲させる際、ハンド部２２２ａ、２２２ｂと被介護者４０２とのずれや摩擦を小さく抑えることができる。
【００９４】
なお、この実施形態では、制御装置３１０は、上述したように被介護者４０２を抱き上げる動作において、ハンド部２２２ａ、２２２ｂが設定された動作経路に沿って適切に動くように、仮想ポテンシャルエネルギによって、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの操作を強く拘束する。これによって、被介護者４０２に負担を生じさせないように、被介護者４０２に対して、ハンド部２２２ａ、２２２ｂを適切に操作することができる。この点は、被介護者４０２を降ろす動作（第４工程）においても同様である。
【００９５】
また、制御装置３１０は、被介護者４０２を抱き上げた状態で移動させる第３工程においては、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂで支承した被介護者４０２が障害物に当たらないように、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１の動作を補正する。この実施形態では、制御装置３１０は、図１４に示すように、移動経路上の障害物を検知する障害物検知部３４２を備えている。制御装置３１０は、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂで支承した被介護者４０２が、当該障害物検知部３４２で検知された障害物に当たらないように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂの動作経路を設定する。
【００９６】
具体的には、この実施形態では、制御装置３１０は、姿勢情報記憶部３２８を備えている。姿勢情報記憶部３２８は、支え具２０１ａ、２０１ｂによって支承された被介護者４０２の姿勢に関する情報を記憶する。支え具２０１ａ、２０１ｂに支承された被介護者４０２の姿勢に関する情報は、例えば、操作部２０２の近傍に設けられた姿勢操作部（図示省略）によって、操作者（介護者４０１）によって入力される。例えば、操作者（介護者４０１）は、支え具２０１ａ、２０１ｂに支承された被介護者４０２の姿勢を見て、被介護者４０２の頭が左右どちらに向いているかなど、被介護者４０２の姿勢に関する情報を入力するとよい。
【００９７】
制御装置３１０（動作経路設定部）は、支え具２０１ａ、２０１ｂで被介護者４０２を支承した状態において、姿勢情報記憶部３２８に記憶された被介護者４０２の姿勢に関する情報に基づいて、被介護者４０２の頭の高さが足よりも上になるように支え具２０１ａ、２０１ｂを動作させる動作経路を設定する。なお、この実施形態では、制御装置３１０は、体格情報記憶部３２１に記憶された体格情報（例えば、身長情報、体重情報）と、支え具２０１ａ、２０１ｂの位置及び姿勢とに基づいて、予め定められたプログラムによって、被介護者４０２の概ねの姿勢（具体的には、被介護者４０２の頭の位置や、足の位置など）を認識することができる。このため、動作経路を設定する際は、被介護者４０２が、障害物検知部３４２で検知された障害物に当たらないように、適切な動作経路を設定することができる。
【００９８】
そして、制御装置３１０は、当該設定された動作経路に沿って、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂが動作するように、アクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）を駆動させて、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１の動作を補正する。
【００９９】
これにより、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂで被介護者４０２を支承した状態でも、被介護者４０２が、当該障害物検知部３４２で検知された障害物に当たらないように、第１支え具２０１ａと第２支え具２０１ｂを動作させることが容易になる。
【０１００】
なお、この実施形態では、制御装置３１０は、上述したように被介護者４０２を抱き上げた状態で移動する動作において、ハンド部２２２ａ、２２２ｂが設定された動作経路に沿って適切に動くように、仮想ポテンシャルエネルギによって、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの操作を強く拘束する。特に、左右のハンド部２２２ａ、２２２ｂの間隔や、左右のハンド部２２２ａ、２２２ｂの傾きなどに対して、仮想ポテンシャルエネルギによって、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの操作を強く拘束する。これによって、被介護者４０２が不安定な姿勢になるのを防止できる。
【０１０１】
次に、被介護者を降ろす第４工程では、移乗支援装置２００は、ハンド部２２２ａ、２２２ｂが所定の距離よりもベッド４１０に近づくと、ハンド部２２２ａ、２２２ｂがゆっくりと動作するように（早く動かないように）、支え具２０１の動作速度が制限される。
【０１０２】
すなわち、この実施形態では、移乗支援装置２００は、図１５に示すように、移乗支援装置２００とベッド４１０との距離を検知する第１検知部３６１およびベッド４１０の載置面４１１に対する支え具２０１の高さを検知する第２検知部３６２を備えている。制御装置３１０は、当該第１検知部３６１によって検知された、移乗支援装置とベッド４１０との距離に基づいて、移乗支援装置２００が、制御装置３１０に予め定められた距離よりもベッド４１０に近づくと、移乗支援装置２００がゆっくり近づくように、移動体２０５の動作速度を制御装置３１０に予め定められた速度よりも遅い速度に制限する。また、制御装置３１０は、当該第２検知部３６２によって検知された、載置面４１１に対する支え具２０１の高さに基づいて、支え具２０１が、制御装置３１０に予め定められた高さよりもベッド４１０に近づくと、支え具２０１がゆっくりと動作するように、支え具２０１の動作速度を制御装置３１０に予め定められた速度よりも遅い速度に制限する。
【０１０３】
これにより、被介護者４０２は、例えば、ベッド４１０に降ろされる際に、ハンド部２２２ａ、２２２ｂがベッド４１０に近づくと、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの動作が遅くなり、ゆっくりとベッド４１０に降ろされる。このため、ベッド４１０に降ろされる際に、被介護者４０２が感じ得る不安感が軽減される。また、ハンド部２２２ａ、２２２ｂがベッド４１０に近づくと、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの動作が遅くなるので、操作者（介護者４０１）にとっては、移乗支援装置２００の操作がし易くなり、ハンド部２２２ａ、２２２ｂをベッド４１０に対して適切な位置に操作し易くなる。
【０１０４】
次に、支え具２０１（ハンド部２２２ａ、２２２ｂ）を引き抜く第５工程では、この実施形態では、ハンド部２２２ａ、２２２ｂに備え付けられた搬送ベルト２４１ａ、２４１ｂによって、被介護者４０２をベッド４１０の上に移動させるとよい。
【０１０５】
また、この実施形態では、制御装置３１０には、図２９に示すように、挿入モード（第１工程）、抱上モード（第２工程）、積載移動モード（第３工程）、抱下モード（第４工程）および引抜モード（第５工程）がそれぞれ設定されている。そして、各モードそれぞれにおいて、支え具２０１ａ、２０１ｂの動作経路が設定される。そして、動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂに沿って支え具２０１ａ、２０１ｂが動作するように、アクチュエータ３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂを駆動させることにより、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１ａ、２０１ｂの動作が補正される。
【０１０６】
この実施形態では、図２９に示すように、挿入モード（第１工程）、抱上モード（第２工程）、積載移動モード（第３工程）、抱下モード（第４工程）および引抜モード（第５工程）が、自動で切り替わる。
【０１０７】
例えば、制御装置３１０は、挿入モード（第１工程）において、第２検知部３６２によりハンド部２２２ａ、２２２ｂの下面が載置面４１１に着いたことを検知し、かつ、人を支承しているか否かを検知する検知センサ３６５が人を支承していることを検知しているときに、操作レバー２０２ａ，２０２ｂにより抱上げ動作を行うための操作入力情報が入力されると、挿入動作が完了したと判断し、抱上モード（第２工程）に移行する。次に、抱上モード（第２工程）において、抱上げ動作を行い、同モードにおいて生成された経路の終点近傍に到着後、移動動作するための操作入力情報が入力されると、抱き上げ動作が完了したと判断し、積載移動モード（第３工程）に移行する。また、積載移動モード（第３工程）において、移動動作を行い、同モードにおいて生成された経路の終点近傍に到着後、抱き下ろし動作を行うための操作入力情報が入力されると、積載移動動作が完了したと判断し、抱下モード（第４工程）に移行する。さらに、抱下モード（第４工程）において、第２検知部３６２によりハンド部２２２ａ、２２２ｂの下面が載置面４１１に着いたことを検知し、かつ、引き抜き動作を行うための操作入力情報が入力されると、被介護者４０２を降ろす動作が完了したと判断し、引抜モード（第５工程）に移行する。制御装置３１０は、移乗支援装置２００の各種センサの信号に基づいて、予め設定されたプログラムに基づいて各動作の完了を検知する。
【０１０８】
このように、各モードが自動で行なわれると、スムーズにモードが切り替わり、操作性がよい。なお、各モードは、操作者が手動で切り替えるようにしてもよい。この場合、制御装置３１０は、移乗支援装置２００の各種センサ信号に基づいて、手動でモードの切り替えをしてよい状態かどうかのチェックを行う。例えば、抱下モード（第４工程）から引抜モード（第５工程）に手動で切り替える場合には、第２検知部３６２によりハンド部２２２ａ、２２２ｂの下面が載置面４１１に着いていることを検知しているときにのみ、手動による引抜モード（第５工程）への移行を許可している。これによって、ハンド部２２２ａ、２２２ｂの下面が載置面４１１に着いていない状態にも拘らず、ベルトの回転を伴う引抜動作が行われることを防ぐことができる。すなわち、人を持ち上げた状態で誤ってベルトを回転させることを防ぐことができ、その安全性を確保できる。また、挿入モード（第１工程）と引抜モード（第５工程）の相互間の移行、および、抱上モード（第２工程）と抱下モード（第４工程）の相互間の移行も可能に設定してもよい。これにより、モードをまたぐ各種動作のやり直しを行うことができる。例えば、抱上モード（第２工程）時に、もう少し抱き下ろした状態にしたい場合には、抱下モード（第４工程）に移行し、そのまま抱き下ろし動作を行うことができる。
【０１０９】
以上のとおり、この移乗支援装置２００は、制御装置３１０が支え具２０１ａ、２０１ｂの動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂを設定する。さらに、動作経路ｒ１ａ、ｒ１ｂに沿って支え具２０１ａ、２０１ｂが動作するように、アクチュエータ（３０１ａ、３０１ｂ〜３０５ａ、３０５ｂ）を駆動させることにより、操作部２０２の操作に基づく支え具２０１ａ、２０１ｂの動作を補正する。このため、当該移乗支援装置２００の操作の習熟度が低い操作者（介護者４０１）が操作した場合であっても、当該介護者４０１の操作が、制御装置３１０によって補正されるので、移乗支援を受ける人（被介護者４０２）の身体が無理な姿勢になるなど、移乗支援を受ける被介護者４０２に負担を強いるような操作を抑制できる。このため、操作者（介護者４０１）にとっては移乗支援装置２００の操作が簡単であり、移乗支援を受ける被介護者４０２にとっても安心に介護を委ねることができる。
【０１１０】
以上、本発明の一実施形態に係る移乗支援装置を説明したが、本発明の移乗支援装置は上記の実施形態に限定されない。
【０１１１】
例えば、移乗支援装置の構造は上述した構造に限定されない。例えば、上述した実施形態では、支え具は、一方の支え具によって人の上半身を支承し、他方の支え具によって人の下半身を支承する、第１支え具と第２支え具を備えた構成を例示した。本発明においては、支え具は、人を支承できる構造を有していればよく、上述した実施形態に限定されない。また、制御装置の構成についても上述した実施形態に限定されない。上述した制御上の種々の特徴は、一つの移乗支援装置において具現化されている。
【０１１２】
以下、本発明の他の実施形態に係る移乗支援装置を説明する。
【０１１３】
（他の実施形態）
まず、図１により、介護者３が本実施の形態の移乗支援装置１を使用して、被介護者２の介護を行う場合の概要を説明する。図１は移乗支援装置１の使用時の状況を示す斜視図である。ここでは、病気の人、怪我をした人などを被介護者として説明する。
【０１１４】
図１に示すように、本実施の形態の移乗支援装置１は、基本の移乗動作として、載置具上に載置されている被介護者２と載置具との間に左右の支え具１６ａ、１６ｂを挿入する動作（挿入動作）、支え具１６ａ、１６ｂの掬い面上に被介護者２を掬い上げる動作（抱上動作）、別の場所にある載置具のところまで任意の姿勢で移動する動作（積載移動動作）、支え具１６ａ、１６ｂを降下させ、載置具に降ろす動作（抱下動作）、載置具と被介護者２との間から支え具１６ａ、１６ｂを引き抜く動作（引抜動作）がある。これにより、介護者３は被介護者２を他の載置具に任意の姿勢で移乗させることができる。
【０１１５】
これらの基本の移乗動作を行うにあたって、介護者３は、被介護者２に無理のない、負担の少ない動作を行う必要がある。
【０１１６】
このため、本実施の形態の移乗支援装置１は、載置具に載置されている被介護者２を支え具１６ａ、１６ｂで掬い上げ他の載置具に移乗させるとき、被介護者２の身体に係わる特徴を示す身体情報を取得し、被介護者２を支え具１６ａ、１６ｂで保持するとき、身体情報に基づいて支え具１６ａ、１６ｂの目標位置および目標姿勢を決定するための動作姿勢経路の情報を生成し、動作姿勢経路情報に基づいて支え具１６ａ、１６ｂを目標位置および目標姿勢をとるように支持することを特徴とする。
【０１１７】
これにより、移乗支援装置１は、被介護者２の身体情報に基づいて、習熟度の低い操作者が操作した場合であっても、被介護者２にとって無理のない動作を行い、負担が少ない姿勢を取らせて移乗することができる。
【０１１８】
また、移乗支援装置１は、被介護者２の身体情報（体格情報）に基づいて、被介護者２にとって極めて負担となる極端な姿勢がないように動作制限を設け、この動作制限の範囲の中で支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢を制御している。この動作制限の範囲内でスムーズな動作を行うため、後述するように、動作姿勢経路上の各位置ごとに仮想ポテンシャルエネルギの考えを導入し、動作制限からくる限界の姿勢に対して仮想ポテンシャルエネルギを急激に高めるようしている。これにより、移乗支援装置１は、動作制限内で仮想ポテンシャルエネルギが低くなる側へ支え具１６ａ、１６ｂを動作するように制御される。これにより、被介護者２に負担を強いることはない、安全で安心な移乗支援装置１を提供できる。また、移乗支援装置１は、仮想ポテンシャルエネルギの勾配の持たせ方によりスムーズに操作することができる。
【０１１９】
以下、左右の支え具を用いて載置具に載置されている人体を掬い上げ他の載置具に移乗させる場合について説明する。
【０１２０】
つぎに、本実施の形態における移乗支援装置１の構造について図２を用いて説明する。図２は移乗支援装置１の要部の構造を示す斜視図である。
【０１２１】
まず、図２を用いて、移乗支援装置１の構成を説明する。なお、図２において、互いに直交する３つの軸（Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸）は、ＸＹ平面が地面に対して平行な水平面であり、移乗支援装置１は正面がＸ方向を向いている。
【０１２２】
移乗支援装置１は、左右の支え具１６ａ、１６ｂと、被介護者２の身体にかかわる特徴を示す身体情報を取得する身体情報取得部６００と、被介護者２を支え具１６ａ、１６ｂで保持するとき、身体情報に基づいて支え具１６ａ、１６ｂの目標位置および目標姿勢を制御するための動作制御情報（以下、「動作姿勢経路情報」という）を生成する制御装置１１０と、動作姿勢経路情報に応じて支え具１６ａ、１６ｂが目標位置および目標姿勢をとるように支え具１６ａ，１６ｂを支持する支持部４ａ、４ｂと、支え具１６ａ，１６ｂを操作するための指示情報を入力するための操作部１４ａ、１４ｂ（入力部）とを備えている。
【０１２３】
支え具１６ａ、１６ｂは、載置具に載置された被介護者２と載置具の載置面の間に挿入し、被介護者２を掬う目的で配設されている。支え具１６ａ、１６ｂは、支え具１６ａ、１６ｂ上に掬い上げた被介護者２を支えている位置を変えるためのベルト部２３ａ、２３ｂ（搬送ベルト）と、支え具１６ａ、１６ｂの下面が載置具の戴置面の上面に着床したことを検知するための着床検知手段としての着床検知センサ３２ａ、３２ｂ（例えば、圧力センサ）とを備えている。
【０１２４】
ベルト部２３ａ、２３ｂは、後述するベルト駆動部２５（図３）により、支え具１６ａ、１６ｂを挿入または引き抜くときに、挿入または引き抜きに同期して駆動され、回転する。これにより、接触面における被介護者２との相対速度を「０」にし、被介護者２の背面と載置具の載置面との位置ずれを防止できる。ここで、支え具１６ａに係るものをベルト部２３ａとし、支え具１６ｂに係るものをベルト部２３ｂとする。また、ベルト部２３ａ、２３ｂは支え具１６ａ、１６ｂの上側の表面に露出しており、被介護者２をベルト部２３ａ、２３ｂに乗せた状態で移動させることができる。
【０１２５】
着床検知センサ３２ａ、３２ｂは、支え具１６ａ、１６ｂの挿入方向について前側下面の両端部近傍に各々複数設けられ、支え具１６ａに設けられた着床検知センサを着床検知センサ３２ａとし、支え具１６ｂにある着床検知センサを着床検知センサ３２ｂとする。
【０１２６】
支持部４ａ、４ｂは、支え具１６ａ、１６ｂを被介護者２と載置具の載置面との間に挿入するための支え具挿入手段としてのベース６ａ、６ｂと、支え具１６ａ、１６ｂを昇降させる昇降手段としての脚部８ａ、８ｂと、支え具１６ａ、１６ｂの姿勢を変更する関節部１３ａ、１３ｂ、関節部１５ａ、１５ｂおよびアーム部１２ａ、１２ｂとを備えている。これにより、支持部４ａ、４ｂは、支え具１６ａ、１６ｂが目標位置および目標姿勢になるように支持することができる。ここで、支え具１６ａに係るものを支持部４ａとし、支え具１６ｂに係るものを支持部４ｂとする。
【０１２７】
関節部１３ａ、１３ｂは、支え具１６ａ、１６ｂの姿勢をかえる第１の回動手段として設けられ、位置／姿勢の基準となる支持部４ａ、４ｂに対してＸ軸回りに回動動作を行う。ここで、支え具１６ａに対して回動動作を行うものを関節部１３ａとし、支え具１６ｂに対して回動動作を行うものを関節部１３ｂとする。同様に、関節部１５ａ、１５ｂは、支え具１６ａ、１６ｂの姿勢をかえるための第２の回動手段として設けられ、支持部４ａ、４ｂに対してＹ軸回りに回動動作を行う。ここで、支え具１６ａに対して回動動作を行うものを関節部１５ａとし、支え具１６ｂに対して回動動作を行うものを関節部１５ｂとする。関節部１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂには、それぞれに１軸方向に回転可能な公知の軸受機構を用いることができ、モータ等を動力源とした関節駆動部１１４により駆動される。
【０１２８】
アーム部１２ａ、１２ｂは、関節部１３ａ、１３ｂと関節部１５ａ、１５ｂとを連結する。ここで、関節部１３ａ、１５ａに連結されるものをアーム部１２ａとし、関節部１３ｂ、１５ｂに連結されるものをアーム部１２ｂとする。なお、アーム部１２ａ、１２ｂに伸縮機構を設け、このアーム部１２ａ、１２ｂの伸縮動作によって支え具１６ａ、１６ｂの相対位置を変更可能にしてもよい。
【０１２９】
ベース６ａ、６ｂには、複数の車輪５が配設されている。車輪５は、モータ等を動力源とした位置駆動部１１６により駆動され、移乗支援装置１の全体を自立して前後左右に移動させ、Ｚ軸の回りに回動させ、絶対姿勢を変更することができる。ここで、支え具１６ａ側にあるものをベース６ａとし、支え具１６ｂ側にあるものをベース６ｂとする。ベース６ａとベース６ｂとは連結部１０により連結され、連結部１０は必要に応じて、車輪５の動作に合わせて伸縮し、支え具１６ａと支え具１６ｂとの間隔を調整し、相対位置をかえる。なお、支え具挿入手段としては、車輪５とアーム部１２ａ、１２ｂとを併用する構成や、アーム部１２ａ、１２ｂのみの構成でもよい。アーム部１２ａ、１２ｂのみを使用する場合には、アーム部１２ａ、１２ｂの伸縮動作によって支え具１６ａ、１６ｂの位置を変更する。
【０１３０】
脚部８ａ、８ｂは、ベース６ａ、６ｂと関節部１５ａ、１５ｂとを連結し、スライド機構により支え具１６ａ、１６ｂを昇降させる。スライド機構はモータ等を動力源とした昇降駆動部１１８により駆動される。ここで、支え具１６ａに係るものを脚部８ａとし、支え具１６ｂに係るものを脚部８ｂとする。なお、他の昇降手段として、複数のリンクを組み合わせて、連結した部分の角度を変更可能にすることで支え具１６ａ、１６ｂを昇降させ、相対位置をかえるようにしてもよい。
【０１３１】
身体情報取得部６００は、公知の取得手段により、被介護者２の身体にかかわる特徴を示す身体情報を取得する。例えば、介護者３の手入力によって入力された情報を取得するようにしてもよい。また、無線ＩＣタグにより管理されている被介護者２の情報を取得するようにしてもよい。他の例では、被介護者２を管理しているＩＣカードから取得するようにしてよい。移乗支援装置１は、被介護者２の身長情報、関節位置情報および肉厚情報を身体情報として取得することによって、被介護者２を救い上げて支えるときの支え具１６ａ、１６ｂの最適な位置／姿勢を設定でき、さらに、被介護者２にとって無理のない動作と、負担の少ない姿勢をとることができる。
【０１３２】
なお、取得された身長情報および体重情報に基づいて標準的な関節位置情報および肉厚情報を生成することができる場合には、身体情報として、身長情報および体重情報を取得するようにしてもよい。例えば、標準身長および標準体重に対する標準関節位置情報および標準肉厚情報をもつ標準人体テーブルを備え、この標準人体テーブルに基づいて、標準関節位置情報および標準肉厚情報を得ることができる。
【０１３３】
さらに、被介護者２の動かすことができない怪我や負傷部分の位置などの部位情報を取得するようにしてもよい。この部位情報を予め取得することで、移乗支援装置１が行う基本の移乗動作に対して、被介護者２にとって無理のない動作と負担の少ない姿勢を予め動作条件として設定することが可能となる。詳細については後述する。
【０１３４】
制御装置１１０は、支え具１６ａ、１６ｂを動作させる動作経路を設定する。すなわち、制御装置１１０は、被介護者２を支え具１６ａ、１６ｂで保持するとき、取得した身体情報に基づいて支え具１６ａ、１６ｂの目標位置および目標姿勢を決定するための動作姿勢経路情報を生成する。また、制御装置１１０は、動作姿勢経路情報に基づいて、関節駆動部１１４、位置駆動部１１６、昇降駆動部１１８およびベルト駆動部２５の制御を行う。これにより、支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢が目標位置および目標姿勢をとるように制御することができる。
【０１３５】
操作部１４ａ、１４ｂ（入力部）は、移乗支援装置１を操作するための指示情報を入力するためのものである。操作部１４ａ、１４ｂは、操作意思の一例として、操作力の検知を前後左右上下方向および各方向における回転を含む６軸力センサなどで指示情報を取得する。この指示情報は制御装置１１０に伝達され、制御装置１１０は上記した各駆動部分を制御する。なお、操作部１４ａ、１４ｂは、仮想的に外力を生成することができるものであればよい。例えば、必要な指示情報に応じて、ジョイスティック、レバー、プッシュスイッチ、タッチパネルなどの公知の入力手段が使用できる。介護者３は、この操作部１４ａ、１４ｂを操作することにより、移乗支援装置１を操縦することができる。なお、操作部１４ａ、１４ｂに、入力操作を補助するための報知手段または表示手段をさらに備えてもよい。
【０１３６】
つぎに、移乗支援装置１の電気的な構成について、図３を用いて説明する。図３に示すように、移乗支援装置１は、操作指令を入力するための操作部１４ａ、１４ｂと、関節部１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂを駆動する関節駆動部１１４と、ベルト部２３ａ、２３ｂを駆動するベルト駆動部２５と、脚部８ａ、８ｂをスライドさせる昇降駆動部１１８と、ベース６ａ、６ｂを駆動する位置駆動部１１６と、制御装置１１０とを備えている。さらに、移乗支援装置１は入出力手段として、被介護者２の身体情報を取得する身体情報取得部６００と、支え具１６ａ、１６ｂの着床状態を検知するための複数の着床検知センサ３２ａ、３２ｂとを備えている。関節駆動部１１４、ベルト駆動部２５、昇降駆動部１１８および位置駆動部１１６には、それぞれ公知のモータ等を動力源とした駆動手段を用いることができる。
【０１３７】
つぎに、移乗支援装置１の機能について説明する。
【０１３８】
まず、上記の構成により、本発明の実施の形態における移乗支援装置１では、制御装置１１０により、被介護者２の身体特徴を示す身体情報を身体情報取得部６００から取得し、取得した身体情報に基づいて複数の支え具１６ａ、１６ｂの目標位置および目標姿勢を決定するための動作姿勢経路情報を生成する。そして、制御装置１１０は、生成された動作姿勢経路情報（動作経路）に沿って支え具１６ａ、１６ｂが動作するように、上記の各駆動部１１４、１１６、１１８（アクチュエータ）を駆動させることにより、操作部１４ａ、１４ｂの操作に基づく支え具１６ａ、１６ｂの動作を補正する操作補正部として機能する。すなわち、制御装置１１０は、動作姿勢経路情報にもとづいて、関節駆動部１１４、位置駆動部１１６、昇降駆動部１１８およびベルト駆動部２５の制御を行う。これにより、移乗支援装置１は、支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢が目標位置および目標姿勢となるように制御することができる。
【０１３９】
また、移乗支援装置１は、支え具１６ａ、１６ｂそれぞれの下面に着床検知センサ３２ａ、３２ｂを離間して設け、脚部８ａ、８ｂのスライド動作によって支え具１６ａ、１６ｂが載置面に着床したことを検知することができる。
【０１４０】
つぎに、移乗支援装置１の動作姿勢経路情報に基づく動作制御について詳細に説明する。図４は、本発明の実施の形態における移乗支援装置１の動作制御にかかわる構成を示すブロック図である。
【０１４１】
図４に示すように、操作部１４ａ、１４ｂは、介護者３の操作意思を検出する操作意思検出部６０９と、介護者３が動作姿勢経路を修正するときの修正意思を検出する修正意思検出部６０７と、動作モードを設定する動作モード設定部６１１と、被介護者２の頭の向きを取得する人体方向検出部６２７とを備えており、移乗支援装置１の動作に合わせて、各種操作指示が入力される。
【０１４２】
操作意思検出部６０９は、介護者３によって、操作部１４ａ、１４ｂが所定の方向に所定の操作力で所定の期間操作されたとき、介護者３の操作意思があると判定する。操作意思検出部６０９は、介護者３の操作意思に応じて、移乗支援装置１の動作／維持の操作意思情報を制御装置１１０に出力する。移乗支援装置１を動作させない場合には、移乗支援装置１はその操作前の状態を維持する。また、操作意思情報は、介護者３の意思にかかわる情報であり、操作開始、操作停止、操作維持などを操作意思判断部６１０を介して、動作経路生成部６０４に反映される。
【０１４３】
なお、操作部１４ａ、１４ｂの操作に対して、過敏な装置の応答をさけるため、操作方向、操作力に対して所定の不感帯を設けるようにしてもよい。
【０１４４】
修正意思検出部６０７は、介護者３によって、動作姿勢経路情報に基づいて設定された目標位置および目標姿勢に対して、決定された動作経路から離れる方向に操作部１４ａ、１４ｂが操作されたときに介護者３の修正意思があると検出する。ここで、修正意思検出部６０７は、所定の操作力で所定の期間、操作部１４ａ、１４ｂが操作されたときに入力ありと判断する。修正意思検出部６０７は、介護者３の修正意思に応じて、移乗支援装置１の設定された目標位置および目標姿勢を修正するための修正意思情報を制御装置１１０に出力する。移乗支援装置１の目標位置および目標姿勢を修正しない場合には、動作姿勢経路情報は修正されない。
【０１４５】
動作モード設定部６１１では、被介護者２を移乗させるときに、各動作に応じた動作モードを設定する。例えば、支え具１６ａ、１６ｂを載置具に着床させ被介護者２と載置具との間に挿入する第１の動作モード（挿入モード）と、支え具１６ａ、１６ｂを上昇させ、被介護者２を掬う第２の動作モード（抱上モード）と、支え具１６ａ、１６ｂを移動させ、被介護者２を第２の載置具（図示せず）まで移動する第３の動作モード（積載移動モード）と、支え具１６ａ、１６ｂを降下させ、被介護者２を第２の載置具の載置面まで下げる第４の動作モード（抱下モード）と、支え具１６ａ、１６ｂを被介護者２と載置具との間から引き抜く第５の動作モード（引抜モード）等、移乗時の基本動作に対して動作モードを設定する。介護者３は、被介護者２を移乗させる場合、この５つに区分された移乗形態に応じて、各動作モードを選択することにより、移乗時の一連の基本動作に対して移乗支援装置１を操作することができる。なお、これらの移乗の基本動作に加えて、操作前後の準備その他のステップを考慮してさらに細分化できることはいうまでもない。
【０１４６】
制御装置１１０は、被介護者２の身体にかかわる特徴を示す身体情報を身体情報取得部６００から取得する。例えば、動作経路生成部６０４は、身体情報として、身長情報、関節位置情報および肉厚情報を直接に取得する。可動域情報生成部６０５は、この取得された身長情報、関節位置情報および肉厚情報に基づいて、被介護者２の関節における屈曲方向および可動範囲を示す可動域情報を生成する。動作経路生成部６０４は、生成された可動域情報に基づいて支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢に対して制限を設けた第１の動作姿勢経路の情報を生成する。
【０１４７】
なお、動作経路生成部６０４は、身長情報、関節位置情報および肉厚情報を間接的に取得するようにしてもよい。この場合には、身長情報および体重情報に基づき標準関節位置情報および標準肉厚情報を生成する。
【０１４８】
例えば、図４に示すように、標準身長および標準体重に対応付けられた標準関節位置情報および標準肉厚情報をもつ標準人体テーブルを標準人体情報記憶部６０２に記憶しておき、個別人体情報作成部６０１はこの標準人体テーブルに従って、身長情報および体重情報から標準関節位置情報および標準肉厚情報を生成し、身長情報、標準関節位置情報および標準肉厚情報を個別人体情報記憶部６０３に記憶する。
【０１４９】
可動域情報生成部６０５は、個別人体情報記憶部６０３に記憶されている、身長情報、標準関節位置情報および標準肉厚情報に基づいて被介護者２の関節における屈曲方向および可動範囲を示す可動域情報を生成する。動作経路生成部６０４は、生成された可動域情報に基づいて位置／姿勢に対して制限を設けた第１の動作姿勢経路の情報を生成する。
【０１５０】
これにより、身体情報として、一般的な情報として管理される、身長情報および体重情報を利用することができる。
【０１５１】
さらに、制御装置１１０で、被介護者２の動かすことができない怪我や負傷部分の位置等の部位情報を取得するようにしてもよい。この場合には、可動域情報生成部６０５は、部位情報に基づいて被介護者２の関節における屈曲方向および可動範囲を示す可動域情報を生成し、動作経路生成部６０４は、可動域情報生成部６０５で生成された可動域情報に基づいて支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢に対して制限を設けた第１の動作姿勢経路の情報を生成する。
【０１５２】
このように部位情報を予め取得することで、移乗支援装置１が行う基本の移乗動作に対して、被介護者２にとって無理のない動作と負担の少ない姿勢を予め動作条件として設定することが可能となる。これにより、被介護者２をベッドなどから掬い上げるときに、部位情報から怪我や負傷部分の位置を避けた可動域情報を生成し、生成された可動域情報に基づいて相対位置および相対姿勢に対して制限を設けた第１の動作姿勢経路情報を生成し、第１の動作姿勢経路情報に基づく動作姿勢経路に沿った動きになるように支え具１６ａ、１６ｂの間隔を設定して掬い上げることができる。また、被介護者２が腰を痛めていることを示す部位情報が含まれている場合には、支え具１６ａ、１６ｂの屈曲角度に制限を持たせた動作条件を設定し、制限を設けた第１の動作姿勢経路情報を生成することができる。これにより、被介護者２にとって、より安全で安心することできる移乗支援装置１を実現することができる。
【０１５３】
動作モード設定部６１１によって設定された動作モードに応じて、動作モード情報記憶部６０６から基本動作を行うための基本動作姿勢経路情報を取得し、その動作モードに係る基本動作をアシストするための情報が動作経路生成部６０４に出力される。
【０１５４】
動作モード設定部６１１は、設定された動作モードを開始の動作モードとし、上述した第１〜第５の動作モードをシーケンシャルに全部または一部を自動で設定して実行することができる。これにより、移乗支援装置１は、移乗動作を行う場合には、上述した第１〜第５の動作モードをシーケンシャルに全部または一部を自動で実行することができる。介護者３は、移乗形態に応じて、必要とする動作モードから実行すればよい。また、特定の動作モードを選んで実行すればよい。
【０１５５】
基本動作経路情報切替部６１２は、実行する動作モードに応じて動作モード情報記憶部６０６にあらかじめ記憶されている基本動作姿勢経路情報を選択して取得し、動作経路生成部６０４に送信する。したがって、介護者３は、複数の動作モードの中から必要な動作モードを選択するだけで、第１〜第５の動作モードに係る基本動作に係る動作のアシストを受けることができる。
【０１５６】
制御装置１１０は、第１〜第５の動作モードごとに、移乗支援装置１が被介護者２を移乗するために必要な動作に係る第１の動作姿勢経路情報６１３、第２の動作姿勢経路情報６１４を動作経路生成部６０４から出力する。
【０１５７】
なお、制御装置１１０は、操作意思判断部６１０により、操作意思検出部６０９からの操作意思情報を判断し、介護者３の操作意思に応じて、移乗支援装置１を動作させるか否かを決定する。移乗支援装置１を動作させない場合には、移乗支援装置１はその操作前の状態の動作を維持する。また、制御装置１１０は、動作経路修正部６０８により、修正意思検出部６０７からの修正意思情報を判断し、介護者３の修正意思に応じて、移乗支援装置１の位置/姿勢、支え具の位置／姿勢を修正するか否かを決定する。移乗支援装置１の位置／姿勢をさらに修正する場合には、動作経路生成部６０４にその修正内容を通知する。修正しない場合には、動作経路生成部６０４に対して何もせず、結果、動作姿勢経路情報は修正されない。
【０１５８】
動作制御情報生成部６１５は、上述の第１の動作姿勢経路情報６１３に基づいて複数の支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢動作を制御するための動作制御情報を生成する第１動作制御情報生成部６１６と、第２の動作姿勢経路情報６１４に基づいて装置全体の位置／姿勢を制御するための動作制御情報を生成する第２動作制御情報生成部６１７とを備えている。
【０１５９】
第１動作制御情報生成部６１６で生成された動作制御情報（Ｆ１、Ｆ２）は支え具制御部６１８に出力され、支え具１６ａ、１６ｂを協調動作させながら、支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢動作を制御する。支え具制御部６１８は、第１の動作姿勢経路情報６１３に基づく動作制御情報（Ｆ１、Ｆ２）により、被介護者２と左右の支え具１６ａ、１６ｂとの相対位置および姿勢の制御を行う。これにより、支え具制御部６１８は、脚部８ａ、８ｂを動作させて支え具１６ａ、１６ｂを上下に移動するほか、関節部１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂに備えた回転機構により、支え具１６ａ、１６ｂをＸ軸回りに回転させ、必要に応じてＹ軸回りに傾斜させる。
【０１６０】
第２動作制御情報生成部６１７で生成された動作制御情報（Ｆ３）は装置全体の位置／姿勢を制御する協調動作制御部６２６に送信される。
【０１６１】
協調動作制御部６２６は、装置全体の位置／対姿勢の情報に基づいて、支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢動作を補正するために制御信号を支え具制御部６１８に送信し、さらに、移動ベース制御部６１９に装置全体の位置を制御するための制御信号を送信する。これにより、協調動作制御部６２６は、第２の動作姿勢経路情報６１４に基づく動作制御情報（Ｆ３）に基づき、装置全体の位置／姿勢と、それに応じて支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢動作を補正するように制御する。
【０１６２】
支え具１６ａ、１６ｂの現在位置およびそのときの姿勢は、逐次検出部（図示せず）で検出され、支え具制御部６１８および移動ベース制御部６１９にフィードバックされ、さらに、身体情報に基づいた可動域情報生成部６０５に反映され、被介護者２にとって負担が少ない姿勢になるように移乗支援装置１の姿勢が制御される。
【０１６３】
以上述べたように、移乗支援装置１は、身体情報に基づいて左右の支え具１６ａ、１６ｂの目標位置および目標姿勢を決定するための第１および第２の動作姿勢経路情報を動作経路生成部６０４で生成する。また、移乗支援装置１は、この第１および第２の動作姿勢経路情報および操作意思情報に基づいて、その動作を制御する。
【０１６４】
つぎに、被介護者２と支え具１６ａ、１６ｂとの相対位置および相対姿勢に関する処置について説明する。
【０１６５】
動作経路生成部６０４は、被介護者２と支え具１６ａ、１６ｂとの相対位置および相対姿勢に関し、あらかじめ定められた動作条件を維持する第１の動作姿勢経路を決定するための第１の動作姿勢経路情報６１３を生成する。また、動作経路生成部６０４は、第１の動作姿勢経路を定義するための第２の動作姿勢経路を決定するための第２の動作姿勢経路情報６１４を生成する。この第１の動作姿勢経路と第２の動作姿勢経路の詳細については後述する。
【０１６６】
支え具１６ａ、１６ｂは、被介護者２との接触位置において、それぞれ被介護者２と略平行であり、支え具１６ａ、１６ｂと被介護者２とは相対位置ずれまたは相対姿勢ずれのないことを動作条件としている。したがって、支え具１６ａ、１６ｂは、被介護者２に対して、動作時に皮膚の擦れを発生させ難い。
【０１６７】
なお、動作経路生成部６０４は、人体方向検出部６２７により被介護者２の頭の向きを検出し、被介護者２の足部の高さが頭部の高さより上になるのを防止するように第１または第２の動作姿勢経路情報６１３を設定している。これにより、被介護者２に負担をかける姿勢になり難くしている。
【０１６８】
つぎに、動作経路生成部６０４において移乗支援装置１の支え具１６ａ、１６ｂおよび移乗支援装置１全体の絶対位置ならびに絶対姿勢を制御するための動作制御情報である第１の動作姿勢経路情報６１３、第２の動作姿勢経路情報６１４を生成する方法について、図５〜図１１により説明する。
【０１６９】
図５は、移乗支援装置１の動作姿勢経路の定義を示す斜視図である。図５において、Ｓ１、Ｓ２は被介護者２と支え具１６ａ、１６ｂとの相対位置および相対姿勢に関する動作経路である第１の動作姿勢経路を示している。第１の動作姿勢経路Ｓ１，Ｓ２は第１の動作姿勢経路情報６１３に基づき決定される。また、Ｓ３は第１の動作姿勢経路を定義する第２の動作姿勢経路を示している。第２の動作姿勢経路Ｓ３は、移乗支援装置１全体の絶対位置ならびに絶対姿勢を制御する第２の動作姿勢経路情報６１４に基づき決定される。本実施の形態における移乗支援装置１は、移乗支援装置１の運動に関し、仮想ポテンシャルエネルギを用いることによって支え具１６ａ、１６ｂおよび移乗支援装置１に作用する仮想外力を算出し、動作姿勢経路および動作可動域を決定している。
【０１７０】
ここで、図５および図７に示す各記号を説明する。
Σ０は、静止座標系である基準座標系を示している。
Σ２は、両支え具１６ａ、１６ｂ全体を代表する点を原点とし、支え具１６ａ，１６ｂと共に動く支え具１６ａ、１６ｂ全体の座標系を示している。
Σ１は、原点が支え具１６ａ、１６ｂの代表点と一致し、Ｘ軸がΣ２のＸ軸と一致する座標系である。Σ１は、Σ２の基準となる座標系である。
Σｈｒは、支え具１６ａに固定され、支え具１６ａと共に動く支え具１６ａの座標系を示している。
Σｈｌは、支え具１６ｂに固定され、支え具１６ｂと共に動く支え具１６ｂの座標系を示している。
０ｒ２は、Σ０からΣ２への位置ベクトルである。
２ｒｈｒは、Σ２からΣｈｒへの位置ベクトルである。
２ｒｈｌは、Σ２からΣｈｌへの位置ベクトルである。
０Ｒ２は、Σ０から見たΣ２の姿勢を表す回転行列である。
２Ｒｈｒは、Σ２から見たΣｈｒの姿勢を表す回転行列である。
２Ｒｈｌは、Σ２から見たΣｈｌの姿勢を表す回転行列である。
【０１７１】
図６に示すように、第１の仮想ポテンシャルエネルギ生成部６２０及び第２の仮想ポテンシャルエネルギ生成部６２２は、第１の動作姿勢経路情報６１３が入力され、第1の動作姿勢経路情報６１３に基づく第1の動作姿勢経路上の各点における仮想ポテンシャルエネルギをそれぞれ生成する。第１の仮想外力算出部６２１及び第２の仮想外力算出部６２３は、この仮想ポテンシャルエネルギに基づく仮想外力情報Ｆ１、Ｆ２をそれぞれ支え具制御部６１８に出力する。
【０１７２】
同様に、第３の仮想ポテンシャルエネルギ生成部６２４は、第２の動作姿勢経路情報６１４が入力され、第２の動作姿勢経路情報６１４に基づく第２の動作姿勢経路上の各点における仮想ポテンシャルエネルギを生成する。第３の仮想外力算出部６２５は、この仮想ポテンシャルエネルギに基づく仮想外力情報Ｆ３を協調動作制御部６２６に送信する。協調動作制御部６２６は、移乗支援装置１全体に係るかかるものは移動ベース制御部６１９に出力し、支え具１６ａ、１６ｂに係るものは支え具制御部６１８に出力する。
【０１７３】
図７は、被介護者２と支え具１６ａ、１６ｂとの相対的な位置関係を示している。ここで、Σ２の座標系はΣ１の座標系に対してＸ軸周りに０θｘ回転したものである。身体情報に基づく支え具１６ａ、１６ｂの動作制限に関し、頭部の高さを足部の高さより上にするための条件は、下記式（２）のようになる。
【０１７４】
以下、図７中の各記号を説明する。
Ｏは、被介護者２の関節位置（股関節の位置）を示している。
ｓｒは、支え具１６ａの中心ｃａを通り、支え具１６ａが被介護者２を支承する面に平行な直線を示している。
ｈｒは、被介護者２の関節位置Ｏと支え具１６ａの中心ｃａとを結んだ直線を示している。
ｓｌは、支え具１６ｂの中心ｃｂを通り、支え具１６ｂが被介護者２を支承する面に平行な直線を示している。
ｈｌは、被介護者２の関節位置Ｏと支え具１６ｂの中心ｃｂとを結んだ直線を示している。
１θｈｌは、Σ１のｙ軸（ｙ１）とｈｌ軸の間のΣ１のｘ軸周りの角度を示している。１θｈｌは、図７において時計回りの方向を正とする。
２θｈｌは、Σ２のｙ軸（ｙ２）とｈｌ軸の間のΣ１のｘ軸周りの角度を示している。２θｈｌは、図７において時計回りの方向を正とする。
ｈｌθｓｌは、ｈｌ軸とｓｌ軸の間のΣ１のｘ軸周りの角度を示している。ｈｌθｓｌは、図７において時計回りの方向を正とする。
１θｈｒは、Σ１のｙ軸（ｙ１）とｈｒ軸の間のΣ１のｘ軸周りの角度を示している。１θｈｒは、図７において反時計回りの方向を正とする。
２θｈｒは、Σ２のｙ軸（ｙ２）とｈｒ軸の間のΣ１のｘ軸周りの角度を示している。２θｈｒは、図７において反時計回りの方向を正とする。
ｈｒθｓｒは、ｈｒ軸とｓｒ軸の間のΣ１のｘ軸周りの角度を示している。ｈｒθｓｒは、図７において反時計回りの方向を正とする。
０θｘは、Σ１のｙ軸（ｙ１）とΣ２のｙ軸（ｙ２）の間のΣ１のｘ軸周りの角度を示している。０θｘは、図７において反時計回りの方向を正とするが、時計回りの方向を正としてもよい。
【０１７５】
【数２】
2008129847.tif 000037
【０１７６】
また、被介護者２の屈曲角度を例えば０〜９０度とする条件は、下記式（３）のようになる。
【０１７７】
【数３】
2008129847.tif 000038
【０１７８】
被介護者２の関節位置Ｏ（股関節の位置）から支え具１６ａ、１６ｂの中心ｃａ，ｃｂまでの距離をそれぞれＲｒ、Ｒｌとし、身長情報に基づく長さＬｂｒ、Ｌｂｌ、被介護者２の厚み（例えば、背中から胸までの厚みを半分にした値）を示す肉厚情報に基づく厚みをＬｔｒ、Ｌｔｌとすると、下記式（４）、（５）の条件のようになる。
【０１７９】
【数４】
2008129847.tif 000039
【０１８０】
ここで、右側支え具は反時計周りを正方向、左側支え具は時計回りを正方向とする。また、支え具１６ａ、１６ｂは、それぞれ第１の動作姿勢経路Ｓ１、Ｓ２上にあり、被介護者２との接触位置において被介護者２と略平行となる姿勢を維持する。
【０１８１】
図８は、座標系Σ２から見た第１の動作姿勢経路上の点Ｐａ（位置／姿勢）における仮想ポテンシャルエネルギの例を示す。第１の動作姿勢経路（Ｓ１）上の点Ｐａ（図７）の位置／姿勢をＰａ（ａ、ｂ、ｃ）とした場合、図８（ａ）では、位置ｙ２に関する仮想ポテンシャルエネルギ、位置ｚ２に関する仮想ポテンシャルエネルギ、姿勢２θｈｒに関する仮想ポテンシャルエネルギの状態を示す。
【０１８２】
また、図８（ｂ）は、第１の動作姿勢経路（Ｓ１）上の各点における支え具１６ａの姿勢に関し、身体情報に基づく姿勢制限を示している。ここでは、０θｘ、２θｈｌ、ｈｒθｓｒ、ｈｌθｓｌがある値のとき支え具１６ａの姿勢を定義する２θｈｒが取りうる範囲の例を示している。
【０１８３】
図９（ａ）（ｂ）に示すように、姿勢ｃに対する制限条件は、被介護者２が支え具１６ａ、１６ｂで保持されるときの屈曲角度により異なる。例えば、図９（ａ）に示すように、被介護者２が支え具１６ａ、１６ｂによって９０度の姿勢で持ち上げられている場合には、姿勢２θｈｒに関する仮想ポテンシャルエネルギは図９（ｂ）に示すようになる。被介護者２の屈曲角度が９０度よりも大きくなる姿勢になると、被介護者２に負担を強いることになる。このため、図９（ｂ）に示すように、姿勢ｃがＣｍａｘ以上にならないように、仮想ポテンシャルエネルギをＣｍａｘ以上で急激に高くするようにしている。移乗支援装置１は、仮想ポテンシャルエネルギが低くなる側へ支え具１６ａ、１６ｂを動作すべく制御するため、屈曲角度が９０度未満になるように制御され、被介護者２に負担を強いることはない、安全で安心な移乗支援装置１を提供できる。
【０１８４】
同様に、図９（ｃ）は、被介護者２が支え具１６ａ、１６ｂによって０度の姿勢で持ち上げられる場合の姿勢２θｈｒに関する仮想ポテンシャルエネルギの例を示すもので、図９（ｄ）に示すように、Ｃｍｉｎ以下となる姿勢ｃでは、被介護者２の身体を逆にそらせた姿勢（さば折状態）になるため、被介護者２の身体を逆にそらせない姿勢ｃをとるように、Ｃｍｉｎ以下で仮想ポテンシャルエネルギを急激に高くするよう生成する。
【０１８５】
つぎに、図１０を用いて第２の動作姿勢経路上の位置における仮想ポテンシャルエネルギについて説明する。
【０１８６】
図１０（ａ）において、第２の動作姿勢経路上の点Ｐｃの絶対位置および絶対姿勢をＰｃ（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）とした場合、図１０（ｂ）は、各位置Ａ、Ｂ、Ｃおよび姿勢Ｄ、Ｅでの仮想ポテンシャルを示す。ここで、姿勢Ｄは移乗支援装置１の進行方向の姿勢であり、姿勢Ｅは移乗支援装置１の傾き姿勢とする。図１０（ｃ）は、第２の動作姿勢経路上の各位置における姿勢Ｅに関し、身体情報に基づき、第１の動作姿勢経路に基づく支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢においてあらかじめ定めた動作条件を満足する範囲を示したものである。移乗支援装置１は、決定された姿勢Ｅに対応して、適切な仮想ポテンシャルエネルギを生成し、この仮想ポテンシャルエネルギが低くなる側への移乗支援装置１の傾き姿勢を制御する。
【０１８７】
つぎに、移乗支援装置１の動作について説明する。図１１は、本実施の形態における移乗支援装置１の動作を示すフローチャートである。
【０１８８】
図１１に示すように、移乗支援装置１は、装置全体が載置具に近づくと、被介護者２の身体情報を身体情報取得部６００を用いて取得する（Ｓ１００）。
【０１８９】
つぎに、移乗支援装置１は、移乗形態に応じて、その基本動作を設定するための動作モードを設定する（Ｓ１０２）。新たに動作モードが設定された場合には、基本動作経路情報切替部６１２により、動作モード情報記憶部６０６から設定された動作モードに応じた基本動作経路情報を選択して取得し、動作経路生成部６０４に送信する。設定されている動作モードが同じ場合には、Ｓ１０６とＳ１０８はスキップされる（Ｓ１０４、１０６、Ｓ１０８）。
【０１９０】
つぎに、移乗支援装置１は、支え具１６ａ、１６ｂの現在の位置／姿勢の情報を取得するとともに移乗支援装置１全体の現在の位置／姿勢の情報を取得し（Ｓ１１０）、身体情報に基づいて、可動域情報生成部６０５により、支え具１６ａ、１６ｂの現在の位置／姿勢情報および移乗支援装置１全体の現在の位置／姿勢の情報に応じて動作制限情報（以下、この可動可能な範囲を示す動作制限情報を「可動域情報」という）を生成する（Ｓ１１２）。
【０１９１】
つぎに、移乗支援装置１は、動作経路生成部６０４により、各動作モードごとに、可動域情報に基づいて、支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢を決定するための第１の動作姿勢経路の情報として第１の動作姿勢経路情報６１３を出力するとともに、移乗支援装置１全体の現在の位置／姿勢を決定するための第２の動作姿勢経路の情報として第２の動作姿勢経路情報６１４を出力する（Ｓ１１４）。
【０１９２】
つぎに、移乗支援装置１は、第1の動作姿勢経路情報６１３に基づいて、第１の仮想ポテンシャルエネルギ生成部６２０及び第２の仮想ポテンシャルエネルギ生成部６２２で仮想ポテンシャルエネルギを生成する。第１の仮想外力算出部６２１、第２の仮想外力算出部６２３は、仮想ポテンシャルエネルギに基づいて、仮想ポテンシャルエネルギが低くなる側へ支え具１６ａ、１６ｂを動作すべく、仮想外力情報Ｆ１、Ｆ２を支え具制御部６１８に送信する。これにより、移乗支援装置１は、身体情報にもとづき、基本動作に適切な第１の動作姿勢経路に沿うように支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢を制御する。これにより、介護者３は、被介護者と２と支え具１６ａ、１６ｂの関係を逐一意識することなく移乗支援装置１をすることができる。同様に、移乗支援装置１は、第２の動作姿勢経路情報６１４に基づく第２の動作姿勢経路上における移乗支援装置１の姿勢を制御するため、第３の仮想ポテンシャルエネルギ生成部６２４で仮想ポテンシャルエネルギを生成し、第３の仮想外力算出部６２５でこの仮想ポテンシャルエネルギが低くなる側への移乗支援装置１の姿勢を変えるべく、仮想外力情報Ｆ３を協調動作制御部６２６に送信する。協調動作制御部６２６は、移乗支援装置１全体に係るものは移動ベース制御６１９に送信する。また、協調動作制御部６２６は、支え具１６ａ、１６ｂの位置／相対に係るものは支え具制御部６１８に送信する（Ｓ１１６、Ｓ１１８）。
【０１９３】
つぎに、移乗支援装置１は、操作意思判断部６１０により、介護者３が一定の期間の間、所定の力で操作入力を継続して操作部１４ａ、１４ｂに作用させているか否かの操作意思検出部６０９からの情報に基づいて操作意思の有無を判断する（Ｓ１２０、Ｓ１２２）。移乗支援装置１を動作させない場合には、移乗支援装置１はその操作入力前の位置および姿勢状態を維持する。移乗支援装置１を動作させる場合には、支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢、移乗支援装置１全体の位置／姿勢の制御を行う（Ｓ１２４）。
【０１９４】
つぎに、移乗支援装置１は、動作経路修正部６０８により、修正意思検出部６０７で介護者３が一定の期間の間、所定の力で修正意思入力を継続して操作部１４ａ、１４ｂに作用させているか否かの情報から修正意思の有無を判断する（Ｓ１２６、Ｓ１２８）。介護者３が支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢、移乗支援装置１全体の位置／姿勢の修正意思がある場合には、動作経路生成部６０４にその修正内容を通知する（Ｓ１３０）。動作経路生成部６０４はこの修正内容に応じて基本動作姿勢経路情報に基づく第１および第２の動作姿勢経路を修正し、再度、Ｓ１１４に戻り、第１および第２の動作姿勢経路を生成する。動作経路修正部６０８は、動作姿勢経路情報を修正しない場合には、動作経路生成部６０４に対して何も送信しない。
【０１９５】
つぎに、移乗動作が完了したかを判断する（Ｓ１３２）。第５の動作モードが完了し、第５の動作モードにおける目標位置／目標姿勢を完了した場合には、処理を終了する。他方、完了していない場合には、Ｓ１０４に戻る。
【０１９６】
以下、処理を終了するまで、Ｓ１０４からＳ１３２を繰り返して行う。
【０１９７】
支え具１６ａ、１６ｂの現在の位置／姿勢は、逐次検出され、都度、第１および第２の動作姿勢経路上における適切な仮想ポテンシャルを生成し、仮想ポテンシャルエネルギが低くなる側へ支え具１６ａ、１６ｂおよび移乗支援装置１を動作すべく制御する。これにより、移乗支援装置１は、被介護者２の身体情報に基づいて、第１および第２の動作姿勢経路上のどの点においても被介護者２にとって負担が少ない姿勢になるように支え具１６ａ、１６ｂの位置／姿勢、移乗支援装置１の位置／姿勢制御できる。
【０１９８】
なお、着床検知センサ３２ａ、３２ｂを用いて、動作モードを自動で切り替えるようにしてもよい。例えば、支え具１６ａ、１６ｂで被介護者２を掬い上げ、移動し、他のベッド等に移乗させる場合について説明する。この場合には、通常、介護者３は、第４の動作モードを操作部１４ａ、１４ｂから入力し、支え具１６ａ、１６ｂを降下させ、被介護者２をベッド面まで下げる。介護者３は、支え具１６ａ、１６ｂがベッド面に着床したことを確認すると第４の動作モードを完了させる。つぎに、第５の動作モードを操作部１４ａ、１４ｂから入力し、支え具１６ａ、１６ｂを被介護者２とベッドとの間から引き抜く動作を行うことになる。よって、この第４の動作モードから第５の動作モードに自動でシーケンシャルに移行するモード（例えば自動モード）では、移乗支援装置１は、第４の動作モードで支え具１６ａ、１６ｂを降下させ、被介護者２をベッド面まで下げ、着床検知センサ３２ａ、３２ｂで支え具１６ａ、１６ｂがベッド面に着床したことを検知すると、自動で第５の動作モードに切り替え、支え具１６ａ、１６ｂを被介護者２とベッドとの間から引き抜く動作を行う。これにより、介護者３の負担を減らすことができ、スムーズに操作することができる。
【０１９９】
以上の本実施の形態の移乗支援装置１によれば、被介護者２の身体にかかわる特徴を示す身体情報に基づいて操作者の操作を補助することができるので、習熟度の低い介護者３が操作した場合であっても、被介護者２にとって無理のない動作を行い負担が少ない姿勢を取らせることを可能にする移乗支援装置１を提供することができる。
【０２００】
なお、本実施の形態における移乗支援装置１は、介護が必要な被介護者２を移乗するとしたが、人体であればよく、例えば、自ら移動したり、体を動かすことが困難な者に対しても、同様に応用でき、載置具からその人体を掬い上げ、移乗させることができる。
【０２０１】
また、本実施の形態における移乗支援装置１は、身体情報により移乗支援装置１の位置／姿勢を制御する場合をについて説明したが、移乗支援装置１の周囲の環境情報を利用することで、移乗支援装置１の位置／姿勢を制御するようにしてもよい。これにより、周囲との接触を回避可能な位置／姿勢を制御する移乗支援装置１を実現できる。
【０２０２】
すなわち、当該他の実施形態では、移乗支援装置は、載置具に載置されている人体を掬い上げるための複数の支え具と、人体の身体に係わる特徴を示す身体情報を取得する身体情報取得部と、人体を複数の支え具で保持するとき、複数の支え具の目標位置および目標姿勢を決定するための動作姿勢経路情報を前記身体情報に基づいて生成する動作姿勢経路生成部と、前記動作姿勢経路情報に基づいて前記複数の支え具を前記目標位置および目標姿勢をとるように支持する支持部とを備えたことを特徴とする。
【０２０３】
このような構成によれば、習熟度の低い操作者が操作した場合であっても、人体の身体にかかわる特徴を示す身体情報に基づいて動作するため、習熟度の高い操作者が操作した場合と同様に、人体にとって無理のない動作を行い、負担が少ない姿勢を取らせることを可能にする。
【０２０４】
また、当該他の実施形態では、動作姿勢経路生成部は、人体と複数の支え具との相対位置および相対姿勢に関し、所定の動作条件を維持するように第１の動作姿勢経路情報を生成している。これによれば、さらに、所定の動作条件にしたがって人体と複数の支え具との相対的な位置および姿勢を維持することが可能となり、一層、介護者に習熟度を要求することなく操作が可能となる。
【０２０５】
また、当該他の実施形態では、特に所定の動作条件として、支え具が人体との接触位置において人体と略平行であり、支え具と人体とが相対位置ずれまたは相対姿勢ずれがないようにしている。これによれば、支え具と人体とは相対的な位置ずれまたは相対的姿勢ずれがないように動作するため、被介護者に対して、さらに、支え具で保持されたときの人体の負担を少なくできる。
【０２０６】
また、当該他の実施形態では、身体情報として、身長情報、関節位置情報および肉厚情報が取得され、動作姿勢経路生成部は、取得された前記身長情報、関節位置情報および肉厚情報に基づいて人体の各々の関節における屈曲方向および可動範囲を示す可動域情報を生成し、生成された可動域情報に基づいて相対位置および相対姿勢に対して制限が設けられた第１の動作姿勢経路情報を生成している。これによれば、さらに、支え具で保持されたときの被介護者における姿勢の負担を少なくできる。
【０２０７】
また、当該他の実施形態では、身体情報として、身長情報および体重情報が取得され、動作姿勢経路生成部は、取得された身長情報および体重情報に基づいて標準的な関節位置情報および肉厚情報を設定し、設定された身長情報、標準的な関節位置情報および肉厚情報に基づいて人体の各々の関節における屈曲方向および可動範囲を示す可動域情報を生成し、生成された可動域情報に基づいて相対位置および相対姿勢に対して制限が設けられた第１の動作姿勢経路情報を生成している。これによれば、さらに、取得する身体情報が身長情報および体重情報であった場合でも、人体の各々の関節における屈曲方向および可動範囲を示す可動域情報を生成でき、支え具で保持されたときの人体における姿勢の負担を少なくできる。
【０２０８】
また、当該他の実施形態では、標準的な関節位置情報および肉厚情報は、標準身長および標準体重に対応付けされている標準関節位置情報および標準肉厚情報が記録されている標準人体テーブルに従って設定されている。これによれば、さらに、取得する身体情報が身長情報および体重情報であった場合でも、標準人体テーブル従って、人体の各々の関節における屈曲方向および可動範囲を示す可動域情報を生成でき、支え具で保持されたときの人体における姿勢の負担を少なくできる。
【０２０９】
また、当該他の実施形態では、身体情報として、人体で動かすことが制限されている部位情報がさらに取得され、動作姿勢経路生成部は、部位情報に基づいて相対位置および相対姿勢に対して制限が設けられた第１の動作姿勢経路情報を生成している。これによれば、さらに、人体で動かすことが制限されている部位情報に基づいて、人体の各々の関節における屈曲方向および可動範囲を示す可動域情報を生成でき、支え具で保持されたときの人体における姿勢の負担を少なくできる。たとえば、人体が怪我をしている場合や人体が損傷している場合等に効果を発揮する。
【０２１０】
また、当該他の実施形態では、動作姿勢経路情報は、複数の支え具の絶対位置および絶対姿勢を定義する第２の動作姿勢経路を含み、動作姿勢経路生成部は、第２の動作姿勢経路上の各位置ごとに、第１の動作姿勢経路情報に応じた複数の支え具の目標位置および目標姿勢が維持されるように動作姿勢経路情報を生成するようにしている。
【０２１１】
これによれば、操作者は、身体特徴を考慮した支え具の位置／姿勢を都度意識することなく、効率よく操作を行うことができる。
【０２１２】
また、当該他の実施形態では、動作姿勢経路生成部は、人体の向き情報を取得する人体方向検出部をさらに備え、人体の向き情報に基づいて、人体の頭部の高さが足部の高さより上になるように第１または第２の動作姿勢経路情報を設定するようにしている。
【０２１３】
これによれば、常に人体の頭部の高さより足部の高さが上になるのを防止できる。したがって、介護者は、意識することなく、被介護者にとって負担となる不自然な動作を防止することができる。
【０２１４】
また、当該他の実施形態では、操作者の操作意思情報を検出する操作意思検出部と、操作意思情報に基づいて支持部を制御する制御装置とをさらに備え、制御装置は、操作意思情報が検出されたときには動作姿勢経路情報に基づいて複数の支え具が目標位置および目標姿勢になるように支持部を制御し、操作意思情報が検出されなかったときには複数の支え具の位置および姿勢をそのまま維持するように支持部を制御するようにしている。
【０２１５】
これによれば、さらに、操作者の操作意思がない場合には、装置の位置および姿勢を維持するように動きを制御でき、安全な装置を実現できる。
【０２１６】
また、当該他の実施形態では、操作者が動作姿勢経路情報を修正しようとする修正意思情報を検出する修正意思検出部と、修正意思情報に基づいて動作姿勢経路情報に基づく動作姿勢経路を修正する動作姿勢経路修正部とをさらに備えている。
【０２１７】
このような構成によれば、あらかじめ想定したものと動作姿勢経路が異なる場合には、修正することができる。
【０２１８】
また、当該他の実施形態では、異なった複数の動作モードを有し、動作姿勢経路生成部は、動作モードごとに異なった動作姿勢経路情報を生成するようにしている。
【０２１９】
これによれば、複数の動作モードごとに最適な基本動作姿勢経路情報を設定することができる。これにより、あらかじめ想定される動作を容易に実現することができる。
【０２２０】
また、当該他の実施形態では、複数の動作モードとして、複数の支え具を人体と載置具との間に挿入する第１の動作モードと、複数の支え具を上昇させ、人体を掬う第２の動作モードと、複数の支え具を移動させ、人体を第２の載置具まで移動する第３の動作モードと、複数の支え具を降下させ、前記人体を第２の載置具の載置面まで下げる第４の動作モードと、複数の支え具を人体と載置具との間から引き抜く第５の動作モードとを備えている。
【０２２１】
このような構成によれば、さらに、一連に移乗動作をスムーズに実行することができる。
【０２２２】
また、当該他の実施形態では、前記支持部は、前記動作姿勢経路情報に基づく動作姿勢経路を中心として、前記動作姿勢経路から離れるほど高くなる仮想ポテンシャルエネルギを生成し、前記仮想ポテンシャルエネルギが低くなる側へ前記複数の支え具を動作すべく、前記複数の支え具を制御するようにしている。これによれば、複数の支え具を目標位置および目標姿勢に容易に、かつ人体にとって無理がないようにアシストすることができる。
【０２２３】
また、当該他の実施形態では、仮想ポテンシャルエネルギは、身体情報に基づいて生成している。これによれば、さらに、操作者の誤操作があった場合でも、身体情報に基づいて人体にとって無理がないように複数の支え具が制御されるため、安全性を高めることができる。
【０２２４】
［実施の形態の概要］
ここで、本実施の形態の概要について、以下に説明する。
【０２２５】
(1) 以上説明したように、この移乗支援装置では、制御装置が支え具を動作させる動作経路を設定し、さらに、動作経路に沿って支え具が動作するように、アクチュエータを駆動させて、操作部の操作に基づく支え具の動作を補正する。このため、当該移乗支援装置の操作の習熟度が低い操作者が操作した場合であっても、当該操作者の操作が、制御装置によって補正される。これにより、移乗支援を受ける人の身体が無理な姿勢になるなど、移乗支援を受ける人に負担を強いるような操作を抑制できる。このため、操作者にとっては移乗支援装置の操作が簡単であり、移乗支援を受ける人にとっても安心して介護を受けることができる。
【０２２６】
(2) 前記制御装置は、前記人の体格情報を記憶する体格情報記憶部を備え、
前記動作経路設定部は、前記体格情報記憶部に記憶された体格情報に基づいて前記人の体格に応じて前記支え具を動作させる動作経路を設定する。したがって、支え具を人の体格に応じた目標位置及び目標姿勢に到達させ易くすることができる。
【０２２７】
(3) 前記制御装置は、身体情報記憶部を備え、前記身体情報記憶部に記憶される身体情報には、身体の異常部位に関する情報が含まれており、前記動作経路設定部は、前記身体情報記憶部に記憶された身体の異常部位に関する情報に基づいて、前記支え具を動作させる動作経路を設定する。したがって、人体が怪我をしている場合や人体が損傷している場合等に効果を発揮する。
【０２２８】
(4) 本実施形態の移乗支援装置は、当該移乗支援装置と載置具との距離を検知する第１検知部と、前記載置具の載置面に対する前記支え具の高さを検知する第２検知部とを備え、前記動作経路設定部は、前記第１検知部によって検知された当該移乗支援装置と前記載置具との距離が近くなるにつれて、前記第２検知部によって検知された前記支え具の高さが前記載置面の高さに近づくように、前記支え具の動作経路を設定する。したがって、被介護者の目前で支え具が急に降下することを防止でき、被介護者が感じ得る不安感を軽減することができる。
【０２２９】
(5) 本実施形態の移乗支援装置は、前記支え具に配設され、人が支承される載置具の載置面と前記支え具との接触圧を検知可能な圧力センサを備え、前記操作補正部は、前記圧力センサによって検知された前記接触圧が、前記制御装置に予め定められた接触圧よりも高くならないように、前記操作部の操作に基づく前記支え具の動作を補正する。したがって、載置具と被介護者との間に支え具を挿入する際に、支え具が載置具を押さえつけ過ぎることを防止することができる。
【０２３０】
(6) 本実施形態の移乗支援装置は、前記支え具は、第１支え具と第２支え具とを備えており、前記第１支え具と第２支え具のうち一方の支え具によって人の上半身を支承し、他方の支え具によって人の下半身を支承する。
【０２３１】
(7) 本実施形態の移乗支援装置は、前記支え具は、第１支え具と第２支え具とを備えており、前記第１支え具と第２支え具のうち一方の支え具によって人の上半身を支承し、他方の支え具によって人の下半身を支承し、前記体格情報記憶部に記憶される体格情報には身長に関する身長情報が含まれており、前記制御装置は、前記体格情報記憶部に記憶された身長情報に基づいて、前記第１支え具と第２支え具の間隔を設定する。したがって、第１支え具と第２支え具の間隔を、人の身長に応じた間隔に設定し易くすることができる。
【０２３２】
(8) 本実施形態の移乗支援装置は、人の臀部の位置を検知する臀部検知部を備え、前記動作経路設定部は、前記臀部検知部によって検知された人の臀部の位置に基づいて、前記第１支え具と第２支え具のうち一方の支え具が前記臀部の位置よりも上半身側を支承し、他方の支え具が前記臀部の位置よりも下半身側を支承するように、前記第１支え具と第２支え具の動作経路を設定する。
【０２３３】
(9) 前記制御装置は、前記支え具によって支承された人の股関節の位置を特定する股関節特定部を備え、前記支え具によって支承された人を屈曲させる動作において、前記股関節特定部で特定された人の股関節の位置に基づいて、前記支え具の動作経路を設定する。
【０２３４】
(10)前記動作経路設定部は、前記人を支承する支え具と前記人との接触状態を維持しつつ、前記第１支え具及び第２支え具がそれぞれ前記股関節の位置から一定の距離を維持しながら移動するように、前記第１支え具と第２支え具の動作経路をそれぞれ設定する。したがって、人を屈曲させる際に、支え具と人の背中とがずれるのを発生し難くすることができる。
【０２３５】
(11)前記制御装置は、前記第１支え具と第２支え具による前記人の抱き上げ動作時における前記人の股関節の屈曲許容角度を設定する屈曲許容角度設定部と、前記第１支え具と第２支え具によって掬い上げられる人の股関節の屈曲角度を算出する屈曲角度算出部とを備え、前記第１支え具と第２支え具によって前記人を抱き上げる動作において、前記屈曲角度算出部で算出された屈曲角度が、前記屈曲許容角度設定部で設定された屈曲許容角度の範囲内になるように、前記操作部の操作に基づく前記支え具の動作を補正する。したがって、背中が反った状態や腹部が圧迫される状態等、人が取りづらい姿勢になることを未然に防止することができる。
【０２３６】
(12)前記制御装置は、前記第１支え具と第２支え具によって前記人を抱き上げる動作において、前記第１支え具と第２支え具の高さ方向の動作と、前記第１支え具と第２支え具によって人の股関節を屈曲させる動作とを連動させる。したがって、第１支え具と第２支え具によって人を抱き上げる高さに応じて、人の股関節を屈曲させることができる。これにより、人にとって楽な姿勢で人を抱き上げることができる。
【０２３７】
(13)前記制御装置は、前記動作経路設定部によって設定された動作経路から前記支え具までの距離に応じて、当該支え具に作用させる力の大きさで規定される仮想ポテンシャルエネルギを設定する仮想ポテンシャルエネルギ設定部を備え、前記操作補正部は、前記仮想ポテンシャルエネルギ設定部で設定された仮想ポテンシャルエネルギに基づいて、前記支え具が前記動作経路へ近づくように当該支え具に力を作用させることにより、前記操作部の操作に基づく前記支え具の動作を補正する。したがって、人が取りづらい姿勢になることを、仮想ポテンシャルエネルギの作用によって未然に防止することができる。
【０２３８】
(14) 本実施形態の移乗支援装置は、当該移乗支援装置と前記載置具との距離を検知する第１検知部を備え、前記仮想ポテンシャルエネルギ設定部は、前記第１検知部で検知された前記距離が小さくなるにつれて、前記支え具に作用させる力が大きくなるように、前記仮想ポテンシャルエネルギを設定する。したがって、移乗支援装置が載置具から離れた場所では支え具の操作に対する自由度を確保して操作者にとって使い勝手のいいものにする一方、移乗支援装置が載置具に近づくにつれて支え具に作用させる力を大きくすることで、支え具が目標位置又は目標姿勢に確実に到達するようにすることができる。
【０２３９】
(15)前記制御装置は、前記人の体格情報を記憶する体格情報記憶部を備え、前記仮想ポテンシャルエネルギ設定部は、前記体格情報記憶部に記憶された体格情報に基づいて、人の体格に応じた仮想ポテンシャルエネルギを設定する。したがって、支え具を体格に応じた目標位置及び目標姿勢に到達させることができる。
【０２４０】
(16)前記制御装置は、前記操作部において前記支え具を操作する操作の入力がない場合に、前記支え具の位置及び姿勢を維持する。したがって、操作者が不意に操作部から手を離した場合に、支え具が不測の動作を行なうことを防止することができる。
【０２４１】
(17)前記制御装置は、前記操作補正部の機能を解除する補正解除部を備える。しがたって、仮想ポテンシャルエネルギによる支え具の拘束を一時的に外すことができ、その場合に操作者が支え具を自由に操作できるようになる。
【０２４２】
(18)前記制御装置は、前記動作経路設定部で設定される動作経路を修正する動作経路修正部を備え、前記操作補正部は、前記動作経路修正部によって動作経路が修正された場合に、当該動作経路修正部によって修正された動作経路に沿って前記支え具が動作するように前記アクチュエータを駆動させることにより、前記操作部の操作に基づく前記支え具の動作を補正する。したがって、移乗支援装置で自動的に設定される動作経路を適宜に修正したい場合に、当該修正が許容されることになる。このため、操作者の意図に沿った操作が可能になる。
【０２４３】
(19) 本実施形態の移乗支援装置は、前記支え具によって支承された人の姿勢に関する情報を記憶する姿勢情報記憶部を備え、前記動作経路設定部は、前記姿勢情報記憶部に記憶された人の姿勢に関する情報に基づいて、前記支え具に支承された人の頭の高さが足よりも上になるように、前記動作経路を設定する。したがって、操作者が意識していなくても、人にとって負担となる不自然な姿勢になることを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２４４】
以上述べたように、本発明の移乗支援装置によれば、習熟度の低い操作者が操作した場合であっても、人体の身体にかかわる特徴を示す身体情報／体格情報に基づいて動作するため、習熟度の高い操作者が操作した場合と同様に、人体にとって無理のない動作を行い、負担が少ない姿勢を取らせることができる。したがって、操作が容易で安全性の高い移乗支援装置および介護ロボット装置等として有用である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人を支承する支え具と、
前記支え具を操作する操作部とを備え、
前記操作部の操作に基づいて前記支え具を動作させる移乗支援装置であって、
前記移乗支援装置は、
前記支え具を動作させるアクチュエータと、
前記操作部の操作に基づいて前記アクチュエータを制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記支え具の動作経路を設定する動作経路設定部と、
前記動作経路設定部によって設定された動作経路に沿って前記支え具が動作するように前記アクチュエータを駆動させることにより、前記操作部の操作に基づく前記支え具の動作を補正する操作補正部と
を備えた、移乗支援装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記人の体格情報を記憶する体格情報記憶部を備え、
前記動作経路設定部は、前記体格情報記憶部に記憶された体格情報に基づいて前記人の体格に応じて前記支え具を動作させる動作経路を設定する、請求項１に記載の移乗支援装置。
【請求項３】
前記制御装置は、身体情報記憶部を備え、前記身体情報記憶部に記憶される身体情報には、身体の異常部位に関する情報が含まれており、
前記動作経路設定部は、前記身体情報記憶部に記憶された身体の異常部位に関する情報に基づいて、前記支え具を動作させる動作経路を設定する、請求項１に記載の移乗支援装置。
【請求項４】
当該移乗支援装置と載置具との距離を検知する第１検知部と、
前記載置具の載置面に対する前記支え具の高さを検知する第２検知部とを備え、
前記動作経路設定部は、前記第１検知部によって検知された当該移乗支援装置と前記載置具との距離が近くなるにつれて、前記第２検知部によって検知された前記支え具の高さが前記載置面の高さに近づくように、前記支え具の動作経路を設定する、請求項１から３の何れかに記載の移乗支援装置。
【請求項５】
前記支え具に配設され、人が支承される載置具の載置面と前記支え具との接触圧を検知可能な圧力センサを備え、
前記操作補正部は、前記圧力センサによって検知された前記接触圧が、前記制御装置に予め定められた接触圧よりも高くならないように、前記操作部の操作に基づく前記支え具の動作を補正する、請求項１から４の何れかに記載の移乗支援装置。
【請求項６】
前記支え具は、第１支え具と第２支え具とを備えており、
前記第１支え具と第２支え具のうち一方の支え具によって人の上半身を支承し、他方の支え具によって人の下半身を支承する、請求項１から５の何れかに記載の移乗支援装置。
【請求項７】
前記支え具は、第１支え具と第２支え具とを備えており、
前記第１支え具と第２支え具のうち一方の支え具によって人の上半身を支承し、他方の支え具によって人の下半身を支承し、
前記体格情報記憶部に記憶される体格情報には身長に関する身長情報が含まれており、
前記制御装置は、前記体格情報記憶部に記憶された身長情報に基づいて、前記第１支え具と第２支え具の間隔を設定する、請求項２に記載の移乗支援装置。
【請求項８】
人の臀部の位置を検知する臀部検知部を備え、
前記動作経路設定部は、前記臀部検知部によって検知された人の臀部の位置に基づいて、前記第１支え具と第２支え具のうち一方の支え具が前記臀部の位置よりも上半身側を支承し、他方の支え具が前記臀部の位置よりも下半身側を支承するように、前記第１支え具と第２支え具の動作経路を設定する、請求項６又は７に記載の移乗支援装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記支え具によって支承された人の股関節の位置を特定する股関節特定部を備え、
前記支え具によって支承された人を屈曲させる動作において、前記股関節特定部で特定された人の股関節の位置に基づいて、前記支え具の動作経路を設定する、請求項６から請求項８の何れかに記載の移乗支援装置。
【請求項１０】
前記動作経路設定部は、前記人を支承する支え具と前記人との接触状態を維持しつつ、前記第１支え具及び第２支え具がそれぞれ前記股関節の位置から一定の距離を維持しながら移動するように、前記第１支え具と第２支え具の動作経路をそれぞれ設定する、請求項９に記載の移乗支援装置。
【請求項１１】
前記制御装置は、
前記第１支え具と第２支え具による前記人の抱き上げ動作時における前記人の股関節の屈曲許容角度を設定する屈曲許容角度設定部と、
前記第１支え具と第２支え具によって掬い上げられる人の股関節の屈曲角度を算出する屈曲角度算出部とを備え、
前記第１支え具と第２支え具によって前記人を抱き上げる動作において、前記屈曲角度算出部で算出された屈曲角度が、前記屈曲許容角度設定部で設定された屈曲許容角度の範囲内になるように、前記操作部の操作に基づく前記支え具の動作を補正する、請求項６から１０の何れかに記載の移乗支援装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、
前記第１支え具と第２支え具によって前記人を抱き上げる動作において、前記第１支え具と第２支え具の高さ方向の動作と、前記第１支え具と第２支え具によって人の股関節を屈曲させる動作とを連動させる、請求項６から１１の何れかに記載の移乗支援装置。
【請求項１３】
前記制御装置は、前記動作経路設定部によって設定された動作経路から前記支え具までの距離に応じて、当該支え具に作用させる力の大きさで規定される仮想ポテンシャルエネルギを設定する仮想ポテンシャルエネルギ設定部を備え、
前記操作補正部は、前記仮想ポテンシャルエネルギ設定部で設定された仮想ポテンシャルエネルギに基づいて、前記支え具が前記動作経路へ近づくように当該支え具に力を作用させることにより、前記操作部の操作に基づく前記支え具の動作を補正する、請求項１から１２の何れかに記載の移乗支援装置。
【請求項１４】
当該移乗支援装置と前記載置具との距離を検知する第１検知部を備え、
前記仮想ポテンシャルエネルギ設定部は、前記第１検知部で検知された前記距離が小さくなるにつれて、前記支え具に作用させる力が大きくなるように、前記仮想ポテンシャルエネルギを設定する、請求項１３に記載の移乗支援装置。
【請求項１５】
前記制御装置は、前記人の体格情報を記憶する体格情報記憶部を備え、
前記仮想ポテンシャルエネルギ設定部は、前記体格情報記憶部に記憶された体格情報に基づいて、人の体格に応じた仮想ポテンシャルエネルギを設定する、請求項１３に記載の移乗支援装置。
【請求項１６】
前記制御装置は、前記操作部において前記支え具を操作する操作の入力がない場合に、前記支え具の位置及び姿勢を維持する、請求項１から１５の何れかに記載の移乗支援装置。
【請求項１７】
前記制御装置は、前記操作補正部の機能を解除する補正解除部を備える、請求項１から１６の何れかに記載の移乗支援装置。
【請求項１８】
前記制御装置は、前記動作経路設定部で設定される動作経路を修正する動作経路修正部を備え、
前記操作補正部は、前記動作経路修正部によって動作経路が修正された場合に、当該動作経路修正部によって修正された動作経路に沿って前記支え具が動作するように前記アクチュエータを駆動させることにより、前記操作部の操作に基づく前記支え具の動作を補正する、請求項１から１７の何れかに記載の移乗支援装置。
【請求項１９】
前記支え具によって支承された人の姿勢に関する情報を記憶する姿勢情報記憶部を備え、
前記動作経路設定部は、前記姿勢情報記憶部に記憶された人の姿勢に関する情報に基づいて、前記支え具に支承された人の頭の高さが足よりも上になるように、前記動作経路を設定する、請求項１から１８の何れかに記載の移乗支援装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008129847.tif 000040
【図２】
2008129847.tif 000041
【図３】
2008129847.tif 000042
【図４】
2008129847.tif 000043
【図５】
2008129847.tif 000044
【図６】
2008129847.tif 000045
【図７】
2008129847.tif 000046
【図８】
2008129847.tif 000047
【図９】
2008129847.tif 000048
【図１０】
2008129847.tif 000049
【図１１】
2008129847.tif 000050
【図１２】
2008129847.tif 000051
【図１３】
2008129847.tif 000052
【図１４】
2008129847.tif 000053
【図１５】
2008129847.tif 000054
【図１６】
2008129847.tif 000055
【図１７】
2008129847.tif 000056
【図１８】
2008129847.tif 000057
【図１９】
2008129847.tif 000058
【図２０】
2008129847.tif 000059
【図２１】
2008129847.tif 000060
【図２２】
2008129847.tif 000061
【図２３】
2008129847.tif 000062
【図２４】
2008129847.tif 000063
【図２５】
2008129847.tif 000064
【図２６】
2008129847.tif 000065
【図２７】
2008129847.tif 000066
【図２８】
2008129847.tif 000067
【図２９】
2008129847.tif 000068
【国際調査報告】
2008129847.tif 000069
2008129847.tif 000070
2008129847.tif 000071
2008129847.tif 000072