(57)【要約】【課題】病院機器を載せてアシスト操作により平面床上を移動させるアシスト自走台車を提供する。【解決手段】アシスト自走台車１０は、病院機器１２の一部又は全部を、一側に固定状態で載置する台車フレーム１４と、台車フレーム１４に力覚センサ１５を介して設けられた少なくとも２つの球体駆動モジュール１６、１７とを有し、球体モジュール１６、１７は、球体１８と、球体１８の上下方向中央位置を直交するＸＹ方向から接する第１、第２の駆動車輪４９、５０と、第１、第２の駆動車輪４９、５０と反対側にあって第１、第２の駆動車輪４９、５０の反力を受ける第１の自在球軸受機構２１と、球体１８の上位置にあって球体１８に掛かる荷重を受ける第２の自在球軸受機構２２とを有し、力覚センサ１５によって、病院機器１２のアシスト操作のＸＹ方向の力成分とＺ方向回りのモーメント量を検知して、球体駆動モジュール１６、１７をアシスト移動方向に移動させる制御手段が設けられている。【選択図】図１
2015112290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッド、車椅子、配膳台、医療機器、移乗器、歩行器、及び移動器のいずれか１からなる車輪付きの病院機器の一部又は全部を載置してアシスト操作により平面床上を移動させるアシスト自走台車であって、
前記病院機器の一部又は全部を、一側に固定状態で載置する台車フレームと、該台車フレームに力覚センサを介して設けられた少なくとも２つの球体駆動モジュールとを有し、
それぞれの前記球体駆動モジュールは、球体と、該球体の上下方向中央位置を直交するＸＹ方向から接する第１、第２の駆動車輪と、該第１、第２の駆動車輪とそれぞれ反対側にあって該第１、第２の駆動車輪の反力を受ける第１の自在球軸受機構と、前記球体の上位置にあって前記球体に掛かる荷重を受ける第２の自在球軸受機構とを有し、
更に、それぞれの前記力覚センサによって、前記病院機器のアシスト操作のＸＹ方向の力成分とＺ方向回りのモーメント量を検知し、前記ＸＹ方向の力成分及び前記Ｚ方向回りのモーメント量のいずれか一方又は双方によって、前記病院機器のアシスト移動方向を求め、それぞれの前記球体駆動モジュールをアシスト移動方向に移動させる制御手段が設けられていることをアシスト自走台車。
【請求項２】
請求項１記載のアシスト自走台車において、前記第１の自在球軸受機構は、それぞれ前記球体の赤道の上部及び赤道の下部に設けられた第１、第２の自在ボール支持部を有することを特徴とするアシスト自走台車。
【請求項３】
請求項１又は２記載のアシスト自走台車において、前記第２の自在球軸受機構は、前記球体の頂部に配置される第３の自在ボール支持部及び前記球体の上位置で前記第３の自在ボール支持部の周囲に配置される少なくとも３つの第４の自在ボール支持部を有することを特徴とするアシスト自走台車。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１記載のアシスト自走台車において、前記力覚センサによって前記球体のZ方向の力成分を検知して前記球体の撓みを求め、前記球体の回転数を変えて、該アシスト自走台車の蛇行を防止することを特徴とするアシスト自走台車。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１記載のアシスト自走台車は、前記病院機器の一部を載置するものであって、前記病院機器の片側に設けられた連結金具に掛合する受け金具を有し、しかも、前記受け金具には前記連結金具を載せた状態で昇降する昇降手段が設けられていることを特徴とするアシスト自走台車。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１記載のアシスト自走台車において、前記台車フレームの他側には、所定高さの支持部材を介して凸面ミラーが設けられていることを特徴とするアシスト自走台車。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１記載のアシスト自走台車において、前記台車フレームの他側の両側には、障害物を検知するセンサが設けられ、該障害物の検知距離に応じて異なる色のランプを点灯することを特徴とするアシスト自走台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベッド、車椅子、配膳台、医療機器、移乗器、歩行器、（立位）移動器のいずれか１からなる車輪付きの病院機器の一部又は全部を載置してアシスト操作により平面床上を移動させるアシスト自走台車に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、病院内で患者が寝ているベッドを移動させる場合、ベッドの一端側（例えば、患者の頭部側であって進行方向の後側）に位置する看護師等によってアシスト操作が行われる操作盤と、ベッドの他端側（患者の足部側であって進行方向の前側）に取付けられ、アシスト操作に基づいて移動する走行台車を有するベッド搬送車が開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、ベッドの搬送方向を変える場合に、走行台車とベッドの間に大きな力が加わる場合があり、走行台車がベッドに対して安定よく取付けられることが求められている。そこで、例えば、看護師等によってアシスト操作される操作機本体及び操作機本体をベッドに装着する装着機構を備えた操作機と、ベッドに係止すると共にベッドに上方及び下方の力をそれぞれ付与する上、下方力付与部材を備え、アシスト操作に基づいて操作機から送信される操作信号を受信して走行する走行台車とを有する搬送補助装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１４６３６４号公報
【特許文献２】特開２０１３−１０００７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２に記載の搬送補助装置では、操作機本体と装着機構との連結部に、アシスト操作時に操作機本体に加えられた力（大きさと方向）を検知するセンサを設け、センサからの出力信号に基づいて走行台車の操作信号を作成している。このため、看護師等が搬送補助装置をアシスト操作しようとすると、必ず操作機本体を把持する必要があり、アシスト操作の場所が限定されるという問題がある。
更に、搬送補助装置を使用する場合、ベッドを移動させる都度、操作機、上、下方力付与部材、及び走行台車をベッドに付け替える必要があり、ベッド移動の前準備が非常に煩雑になるという問題を有している。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、アシスト操作を行う場所の制約がなく、ベッド、車椅子、配膳台、医療機器、移乗器、歩行器、移動器のいずれか１からなる車輪付きの病院機器の一部又は全部を載置してアシスト操作により平面床上を移動させるアシスト自走台車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係る搬送台車は、ベッド、車椅子、配膳台、医療機器、移乗器、歩行器、及び移動器のいずれか１からなる車輪付きの病院機器の一部又は全部を載置してアシスト操作により平面床上を移動させるアシスト自走台車であって、
前記病院機器の一部又は全部を、一側に固定状態で載置する台車フレームと、該台車フレームに力覚センサを介して設けられた少なくとも２つの球体駆動モジュールとを有し、
それぞれの前記球体駆動モジュールは、球体と、該球体の上下方向中央位置を直交するＸＹ方向から接する第１、第２の駆動車輪と、該第１、第２の駆動車輪とそれぞれ反対側にあって該第１、第２の駆動車輪の反力を受ける第１の自在球軸受機構と、前記球体の上位置にあって前記球体に掛かる荷重を受ける第２の自在球軸受機構とを有し、
更に、それぞれの前記力覚センサによって、前記病院機器のアシスト操作のＸＹ方向の力成分とＺ方向回りのモーメント量を検知し、前記ＸＹ方向の力成分及び前記Ｚ方向回りのモーメント量のいずれか一方又は双方によって、前記病院機器のアシスト移動方向を求め、それぞれの前記球体駆動モジュールをアシスト移動方向に移動させる制御手段が設けられている。ここで、病院機器は、介護施設や家庭内で使用する場合を含む。
【０００７】
本発明に係るアシスト自走台車において、前記第１の自在球軸受機構は、それぞれ前記球体の赤道の上部及び赤道の下部に設けられた第１、第２の自在ボール支持部を有することが好ましい。
ここで、第１、第２の自在ボール支持部は、例えば、フリーベア（登録商標）であって、自在ボールの直径は球体駆動モジュールの球体の直径の、例えば、１／５〜１／２０である。
【０００８】
本発明に係るアシスト自走台車において、前記第２の自在球軸受機構は、前記球体の頂部に配置される第３の自在ボール支持部及び前記球体の上位置で前記第３の自在ボール支持部の周囲に配置される少なくとも３つの第４の自在ボール支持部を有することが好ましい。ここで、第３、第４の自在ボール支持部は、例えば、フリーベア（登録商標）であって、自在ボールの直径は球体駆動モジュールの球体の直径の、例えば、１／５〜１／２０である。
【０００９】
本発明に係るアシスト自走台車において、前記力覚センサによって前記球体のZ方向の力成分を検知して前記球体の撓みを求め、前記球体の回転数を変えて、該アシスト自走台車の蛇行を防止することが好ましい。
【００１０】
本発明に係るアシスト自走台車は、前記病院機器の一部を載置するものであって、前記病院機器の片側に設けられた連結金具に掛合する受け金具を有し、しかも、前記受け金具には前記連結金具を載せた状態で昇降する昇降手段が設けられていることが好ましい。
【００１１】
本発明に係るアシスト自走台車において、前記台車フレームの他側には、所定高さの支持部材を介して凸面ミラーが設けられていることが好ましい。
【００１２】
本発明に係るアシスト自走台車において、前記台車フレームの他側の両側には、障害物を検知するセンサが設けられ、該障害物の検知距離に応じて異なる色のランプを点灯することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るアシスト自走台車においては、台車フレームに球体駆動モジュールが力覚センサを介して設けられ、車輪付きの病院機器の一部又は全部が台車フレームの一側に固定状態で載置されているので、車輪付きの病院機器の任意の場所からアシスト操作を行っても、アシスト操作に伴うアシスト荷重を台車フレームに確実に伝達することができ、力覚センサ毎にアシスト移動方向を求めることが可能になる。これにより、球体駆動モジュールをアシスト移動方向に移動させることができ、アシスト自走台車を介して、車輪付きの病院機器をアシスト操作により移動させることが可能になる。その結果、車輪付きの病院機器の搬送時に、情況に応じてアシスト操作場所を自由に選択することが可能になり、車輪付きの病院機器の搬送を容易かつ効率的に行うことができる。
【００１４】
本発明に係るアシスト自走台車において、第１の自在球軸受機構が、それぞれ球体の赤道の上部及び赤道の下部に設けられた第１、第２の自在ボール支持部を有する場合、球体と第１、第２の駆動車輪との当接状態を維持することができると共に、第１、第２の駆動車輪の反力を均等に受けることができ、球体の回転制御を安定して行うことができる。
【００１５】
本発明に係るアシスト自走台車において、第２の自在球軸受機構が、球体の頂部に配置される第３の自在ボール支持部及び球体の上位置で第３の自在ボール支持部の周囲に配置される少なくとも３つの第４の自在ボール支持部を有する場合、球体に掛かる荷重をバランスよく受けることができ、球体を所定位置に安定して保持することができる。
【００１６】
本発明に係るアシスト自走台車において、力覚センサによって球体のZ方向の力成分を検知して球体の撓みを求め、球体の回転数を変えて、アシスト自走台車の蛇行を防止する場合、車輪付きの病院機器の搬送を更に容易に行うことができる。
【００１７】
本発明に係るアシスト自走台車が、病院機器の一部を載置するものであって、病院機器の片側に設けられた連結金具に掛合する受け金具を有し、しかも、受け金具には連結金具を載せた状態で昇降する昇降手段が設けられている場合、病院機器の一部を台車フレームの一側に固定状態で載置することが可能になる。
【００１８】
本発明に係るアシスト自走台車において、台車フレームの他側に、所定高さの支持部材を介して凸面ミラーが設けられている場合、病院機器側で（即ち、アシスト自走台車の後方側、即ち他側から）アシスト操作を行う際に、台車フレームの他側の周囲３６０度の範囲の状況を確認することができる。
【００１９】
本発明に係るアシスト自走台車において、台車フレームの他側の両側に、障害物を検知するセンサが設けられ、障害物の検知距離に応じて異なる色のランプを点灯する場合、アシスト操作の結果を容易に視認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るアシスト自走台車及びアシスト自走台車の一側に一部が固定状態で載置されるベッドの説明図である。
【図２】同アシスト自走台車及びアシスト自走台車の一側に一部が固定状態で載置されるベッドの説明図である。
【図３】同アシスト自走台車の一側にベッドの一部が固定状態で載置された状態を示す説明図である。
【図４】同アシスト自走台車の一側にベッドの一部が固定状態で載置された状態を示す説明図である。
【図５】同アシスト自走台車の一側にベッドの一部が固定状態で載置された状態を示す部分拡大説明図である。
【図６】球体駆動モジュールの説明図である。
【図７】球体駆動モジュールの説明図である。
【図８】アシスト自走台車の作用を説明する模式図である。
【図９】アシスト自走台車の作用を説明する模式図である。
【図１０】図９のＰ−Ｐ矢視図である。
【図１１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の第２の実施の形態に係るアシスト自走台車の平面図、正面図、側面図である。
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）は、同アシスト自走台車及びアシスト自走台車の一側に一部が固定状態で載置されるベッドの説明図である。
【図１３】（Ａ）は同アシスト自走台車の位置合せ方法の説明図、（Ｂ）は操作盤の説明図である。
【図１４】（Ａ）、（Ｂ）は、同アシスト自走台車の作用を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るアシスト自走台車１０は、車輪付きの病院機器の一例であり、自在車輪１１（車輪の一例）が設けられたベッド１２の一部を載置してアシスト操作により平面床１３上を移動するものである。ここで、アシスト自走台車１０は、ベッド１２の一部が一側に固定状態で載置される台車フレーム１４と、台車フレーム１４に力覚センサ１５を介して設けられた、例えば、２つの球体駆動モジュール１６、１７とを有している。そして、図６、図７に示すように、それぞれの球体駆動モジュール１６、１７は、平面床１３に上方から当接して回転する球体１８と、球体１８の上下方向中央位置を直交するＸＹ方向から接する第１、第２の駆動車輪４９、５０と、第１、第２の駆動車輪４９、５０と反対側にあって第１、第２の駆動車輪４９、５０の反力を受ける第１の自在球軸受機構２１と、球体１８の上位置にあって球体１８に掛かる荷重を受ける第２の自在球軸受機構２２とを有している。
【００２２】
更に、アシスト自走台車１０は、それぞれの力覚センサ１５によって検知されたアシスト操作のＸＹ方向の力成分及びＺ方向回りのモーメント量のいずれか一方又は双方によって、ベッド１２のアシスト移動方向を求め、それぞれの球体駆動モジュール１６、１７をアシスト移動方向に移動させる制御手段（図示せず）と、力覚センサ１５、球体駆動モジュール１６、１７及び制御手段等に電力を供給する電源（例えば、蓄電池、発電機）とを有している。ここで、ＸＹ方向は、例えば、水平面内で互いに直交する２方向、具体的には、台車フレームの前後方向及び幅方向とすることができる。また、Z方向は水平面（ＸＹ方向）に直交する方向とすることができる。なお、直交とは９０度に対して±５％以内の誤差を有する場合も含む。
【００２３】
図１〜図４に示すように、ベッド１２を移動する際に使用する自在車輪１１はベッドフレーム２３の前両側の下側及び後両側の下側にそれぞれ取付けられている(ここで、患者がベッド１２を使用する際に頭部が配置される方向を前側（一側）、足部が配置される方向を後側（他側）とする）。そして、ベッド１２の片側、例えば、ベッドフレーム２３の後両側には、台車フレーム１４の一側に先側を固定状態で載置される連結金具の一例である搬送用アタッチメント２４、２５が取付け部材２６を介してそれぞれ取付けられている。なお、符号２７は、ベッド１２のマットレスである。以下、詳細に説明する。
【００２４】
台車フレーム１４の一側の幅方向両側には、搬送用アタッチメント２４、２５の先側（後側）に当接して台車フレーム１４の位置調節を行って、搬送用アタッチメント２４、２５に対して台車フレーム１４の位置決めを行う平面視して三角形状のガイド部材３０と、搬送用アタッチメント２４、２５の先側に掛合する掛止部２８（例えば、側面視してV字状の凹部）が形成され、上下方向に移動可能に設けられた受け金具２９と、受け金具２９を下方から搬送用アタッチメント２４、２５の先側に向けて上昇させ搬送用アタッチメント２４、２５の先側を受け金具２９に載せて掛止部２８に掛合させ、更に受け金具２９を上昇させて、搬送用アタッチメント２４、２５の先側を持ち上げる昇降手段３１がそれぞれ設けられている。ここで、受け金具２９、ガイド部材３０、及び昇降手段３１は、台車フレーム１４の幅方向両側にそれぞれ対称配置されている。また、昇降手段３１は、受け金具２９の下部の突出部３２に当接する楔状部材３３と、楔状部材３３を載置する取付け台３４を台車フレーム１４の一側と他側の間で進退させる駆動機構３５（例えば、流体圧シリンダ又は電動シリンダ、図３参照）と、取付け台３４の移動を案内するレール部材３６とを有している。
【００２５】
また、台車フレーム１４の他側には、台車フレーム１４の幅方向に長手方向を向けて棒状のハンドル部材３７が柱部材３８を介して設けられ、台車フレーム１４の一側の幅方向両側の下側にはそれぞれ第１の自在車輪３９が、台車フレーム１４の他側の幅方向両側の下側にはそれぞれ昇降機構４０（例えば、流体圧シリンダ又は電動シリンダ）を介して第２の自在車輪４１が取付けられている。なお、球体駆動モジュール１６、１７は、台車フレーム１４に取付けられた第１、第２の自在車輪３９、４１の間にそれぞれ取付けられている。昇降機構４０を操作して、第２の自在車輪４１の上下位置を調整することで、第１、第２の自在車輪３９、４１と共に球体駆動モジュール１６、１７の球体１８を平面床１３に確実に当接させることができる。
【００２６】
搬送用アタッチメント２４、２５は、ベッドフレーム２３の幅方向の両側にそれぞれ対称配置されており、基側がベッドフレーム２３に取付け部材２６を介して固定されるアタッチメント本体４２と、アタッチメント本体４２の先側の所定位置に軸方向をベッドフレーム２３の幅方向に向けて取付けられ、受け金具２９の掛止部２８に両側が掛合する、例えば、ピン状の掛合部材４３と、掛合部材４３に対する受け金具２９の位置決めを行うために、ガイド部材３０を挿入させて台車フレーム１４の位置調整を行う、例えば、平面視して先側にV字状の凹部４４が形成された位置決め部材４５とを有している。なお、ベッドフレーム２３の幅方向両側に配置される位置決め部材４５の凹部４４同士の距離は、台車フレーム１４の幅方向の両側に配置されるガイド部材３０同士の距離に等しい。
【００２７】
このような構成とすることにより、図３、図４に示すように、アシスト自走台車１０をベッド１２に向けて移動させて、ベッド１２のベッドフレーム２３の両側に取付けた搬送用アタッチメント２４、２５の位置決め部材４５の凹部４４に、台車フレーム１４に設けたガイド部材３０の先側を挿入すると、各ガイド部材３０の先部が位置決め部材４５の凹部４４のV字状内周部の一方に当接する。そして、アシスト自走台車１０を更にベッド１２に向けて移動させると、各ガイド部材３０の先部は、当接している凹部４４のV字状内周部から押圧されるので、アシスト自走台車１０は押圧方向に移動しながら凹部４４内に進入する。その結果、各ガイド部材３０の先部が凹部４４の底部に当接した時点で、アシスト自走台車１０の移動が停止し、台車フレーム１４の幅方向の中心線と、ベッドフレーム２３の幅方向の中心線の位置は一致する（ベッド１２に対してアシスト自走台車１０が位置決めされる）。ベッド１２に対してアシスト自走台車１０が位置決めされると、搬送用アタッチメント２４、２５に設けられた掛合部材４３を、アシスト自走台車１０に設けた受け金具２９（掛止部２８）の上方に位置させることができる。
【００２８】
そこで、図５に示すように、昇降手段３１の駆動機構３５を操作して、取付け台３４をレール部材３６に沿って台車フレーム１４の一側（ベッド１２側）に移動させると、楔状部材３３の傾斜面４６の下端部４７に突出部３２を介して載置されていた受け金具２９を、傾斜面４６に沿って押し上げることができる。これにより、搬送用アタッチメント２４、２５に設けられた掛合部材４３を、受け金具２９の掛止部２８に掛合させることができる。そして、取付け台３４を更に移動させると、受け金具２９は掛合部材４３を掛止部２８に掛合させた状態で更に上昇し、突出部３２が傾斜面４６の上端部４８に到達した時点で、搬送用アタッチメント２４、２５を介してベッドフレーム２３の後側を平面床１３から持ち上げることができる。その結果、ベッドフレーム２３の後側に取付けられた自在車輪１１を平面床１３から浮かせることができる。なお、ベッドフレーム２３は、２つの搬送用アタッチメント２４、２５を介して台車フレーム１４に固定されるので、台車フレーム１４とベッドフレーム２３が平面床１３上で移動する際、台車フレーム１４の移動方向とベッドフレーム２３（ベッド１２）の移動方向は常に一致する。
【００２９】
球体駆動モジュール１６、１７の球体１８は、例えば、球状の芯材と、芯材を被覆して、平面床１３に当接する表層部とを有している。ここで、芯材は、例えば、ＭＣナイロン等の硬質プラスチックで形成され、表層部は、例えば、ウレタン等の硬質ゴムやポリアセタール樹脂で形成することができる。ここで、球体１８の直径は１００〜１５０ｍｍの範囲であって、表層部の厚さは５〜１５ｍｍである。表層部が硬質ゴムやポリアセタール樹脂から形成されているので、平面床１３との間でスリップが生じ難く、球体１８の回転力で平面床１３を確実に移動することができる。なお、球体は表層部なしの芯材で形成する場合も本発明は適用される。
【００３０】
図６、図７に示すように、球体１８の上下方向中央位置を、例えば、水平面内で直交するＸＹ方向から接する第１、第２の駆動車輪４９、５０は、平面視して球体１８の中心に向けて直交する方向から球体１８に当接する。この第１、第２の駆動車輪４９、５０と、第１、第２の駆動車輪４９、５０をそれぞれ回転駆動する第１、第２の回転駆動源５１、５２を備えて第１、第２の駆動車輪機構１９、２０が構成される。ここで、第１、第２の駆動車輪４９、５０はそれぞれ、環状で球体１８に当接する外周側が凸断面円弧状となって硬質ゴム（例えばウレタン）又は樹脂（例えばポリアセタール）から形成されている。また、第１、第２の回転駆動源５１、５２は、第１、第２の駆動車輪４９、５０の車軸部５３に出力軸が接続するエンコーダ付きのパルスモータ５４を有している。なお、エンコーダ付きのパルスモータ５４の代わりに、エンコーダ付きのサーボモータを使用してもよい。
【００３１】
図６、図７に示すように、球体駆動モジュール１６、１７の第１の自在球軸受機構２１は、球体１８の赤道の上部及び赤道の下部に、球体１８の中心に向けてそれぞれ設けられた第１、第２の自在ボール支持部５５、５６と、第１、第２の自在ボール支持部５５、５６を保持して、球体１８の中心に対して進退する位置調節機構５７とを有している。また、第２の自在球軸受機構２２は、球体１８の頂部に配置される第３の自在ボール支持部５８及び球体の上位置で第３の自在ボール支持部５８の周囲に配置される少なくとも３つ（図６では、平面視して、第３の自在ボール支持部５８を中心とした円周の周方向を３等分する位置にそれぞれ配置されている）の第４の自在ボール支持部５９と、第３の自在ボール支持部５８及び第４の自在ボール支持部５９の各中心軸が球体１８の中心を通るように第３の自在ボール支持部５８及び第４の自在ボール支持部５９を保持する取付け台６０、６１とを有している。
【００３２】
第１の自在球軸受機構２１の位置調節機構５７により、球体１８の赤道の上部及び赤道の下部に第１、第２の自在ボール支持部５５、５６を確実に当接させることができ、球体１８と第１、第２の駆動車輪４９、５０との当接状態を維持することができると共に、第１、第２の駆動車輪４９、５０の反力を均等に受けることができる。これにより、球体１８の回転制御を安定して行うことができる。また、第２の自在球軸受機構２２が、球体１８の頂部に配置される第３の自在ボール支持部５８及び球体１８の上位置で第３の自在ボール支持部５８の周囲に配置される３つの第４の自在ボール支持部５９を有するので、球体１８に掛かる荷重をバランスよく受けることができると共に、球体１８を所定位置に安定して保持することができる。
【００３３】
更に、球体駆動モジュール１６、１７は、第１、第２の駆動車輪機構１９、２０、第１、第２の自在球軸受機構２１、２２を取付ける基台６２と、複数の支持部材６３を介して基台６２に取付けられて第１、第２の駆動車輪機構１９、２０、第１、第２の自在球軸受機構２１、２２を覆うと共に、下面に形成された開口部６４から球体１８の下部を露出させるカバー部材６５とを有している。
【００３４】
図１に示すように、力覚センサ１５は、例えば、球体駆動モジュール１６、１７の基台６２と台車フレーム１４との間で、球体駆動モジュール１６、１７の第３の自在ボール支持部５８の直上位置に相当する場所に設けられ、力覚センサ１５の上部は台車フレーム１４に固定され、力覚センサ１５の下部は基台６２に固定されている。また、力覚センサ１５は、互いに直交する３方向（Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向）の力成分の大きさをそれぞれ検知する機能を有している。ここで、Ｘ方向は、例えば、台車フレーム１４の幅方向に平行であり、Ｙ方向は台車フレーム１４の幅方向に直交する方向、Ｚ方向はＸ方向及びＹ方向に直交する方向である。この力覚センサ１５は、Ｚ方向回りのモーメント量を検知する機能を有している。また、力覚センサ１５によって２つの球体１８のZ方向の力成分を検知してそれぞれの球体１８の撓みを求め、それぞれ球体１８の回転数を変えて、アシスト自走台車１０の蛇行を防止する。
【００３５】
ベッドフレーム２３は、２つの搬送用アタッチメント２４、２５を介して台車フレーム１４に固定されるので、台車フレーム１４とベッドフレーム２３が平面床１３上で移動する際、台車フレーム１４の移動方向とベッド１２の移動方向は常に一致する。このため、アシスト操作を任意の場所（ハンドル部材３７、台車フレーム１４、及びベッド１２における任意の場所）で行っても、台車フレーム１４にはアシスト操作に伴う外力を伝達することができ、この外力を球体駆動モジュール１６、１７の球体１８に伝達することができる。これにより、平面床１３上を回転駆動している各球体１８に作用するアシスト操作時のＸ方向の力成分、Ｙ方向の力成分、及びＺ方向回りのモーメント量が力覚センサ１５により検知できる。また、力覚センサ１５が、Ｚ方向の力成分を検知する機能を備えているので、台車フレーム１４に搬送用アタッチメント２４、２５を接続した際に、台車フレーム１４に偏荷重が作用しているか否かが判定できる。更に、アシスト自走台車１０の移動中に、球体駆動モジュール１６、１７の球体１８に、偏荷重が作用しているか否かの判定もできる。
【００３６】
力覚センサ１５の出力（Ｘ、Ｙ、及びＺ方向の力成分、Ｚ方向回りのモーメント量）に基づいて、球体駆動モジュール１６、１７の球体１８をアシスト移動方向に移動させる制御手段は、力覚センサ１５のＸ、Ｙ方向の力成分に変化が存在しない場合に、球体駆動モジュール１６、１７の第１、第２の回転駆動源５１、５２に、アシスト走行台車１０が予め設定された進行速度で現状の進行方向を維持して移動するための駆動信号を出力する機能（定常運転機能、停止する場合も含む）を有している。そして、制御手段は、台車フレーム１４に偏荷重が作用して力覚センサ１５のＺ方向の力成分が異なる場合に、アシスト自走台車１０が予め設定された進行速度で現状の進行方向を維持して移動するように、力覚センサ１５でZ方向の力成分が大きく検知された球体１８を備えた球体駆動モジュール１６、１７の球体１８の回転速度を、力覚センサ１５のZ方向の力成分が小さく検知された球体１８を備えた球体駆動モジュール１６、１７の球体１８の回転速度よりも速くする駆動信号を出力する機能（偏荷重補正機能）を有している。
【００３７】
また、制御手段は、アシスト走行台車１０の移動中に、力覚センサ１５が球体駆動モジュール１６、１７の球体１８に作用するＸ、Ｙ方向の力成分の変化を検知した場合に、球体駆動モジュール１６、１７の第１、第２の回転駆動源５１、５２に、Ｘ、Ｙ方向の力成分の合力方向に予め設定された進行速度で移動するための駆動信号を出力する機能（方向変化機能）を有している。そして、制御手段は、アシスト走行台車１０が停止中に、力覚センサ１５がＺ方向回りのモーメント量を検知した場合に、球体駆動モジュール１６、１７の一方の球体駆動モジュールに対する他方の球体駆動モジュールのモーメント量偏差を求め、一方の球体駆動モジュールを固定し、他方の球体駆動モジュールの球体１８がモーメント量偏差の回転方向に回転するように、他方の球体駆動モジュールの第１、第２の回転駆動源５１、５２に駆動信号を出力する機能（方向転換機能）を有している。
【００３８】
更に、制御手段は、アシスト走行台車１０が停止中にアシスト操作が行われて、力覚センサ１５が球体駆動モジュール１６、１７の球体１８に作用するＸ、Ｙ方向の力成分の変化を検知した場合に、球体駆動モジュール１６、１７の第１、第２の回転駆動源５１、５２に、Ｘ、Ｙ方向の力成分の合力方向に予め設定された進行速度で移動を開始するための駆動信号を出力する機能（発進機能）を有している。ここで、制御手段が、台車フレーム１４に偏荷重が作用して力覚センサ１５のＺ方向の力成分が異なることを検知した場合は、
球体駆動モジュール１６、１７の第１、第２の回転駆動源５１、５２に、Ｘ、Ｙ方向の力成分の合力方向に予め設定された進行速度で移動を開始するために求めた駆動信号を、力覚センサ１５でZ方向の力成分が大きく検知された球体１８を備えた球体駆動モジュール１６、１７の球体１８の回転速度を、力覚センサ１５のZ方向の力成分が小さく検知された球体１８を備えた球体駆動モジュール１６、１７の球体１８の回転速度よりも速くなるように補正する機能（発進補正機能）を有している。
なお、制御手段は、例えば、マイクロコンピュータに、発進機能、発進補正機能、定常運転機能、偏荷重補正機能、方向変化機能、及び方向転換機能を発現するプログラムを搭載させることにより構成することができる。
【００３９】
続いて、本発明の第１の実施の形態に係るアシスト自走台車１０の作用について、図８〜図１０を用いて説明する。
図８、図９に示すように、アシスト自走台車１０の台車フレーム１４の下側には、第１の自在車輪３９、昇降機構４０を介して第２の自在車輪４１、力覚センサ１５を介して球体駆動モジュール１６、１７がそれぞれ設けられている。このため、搬送用アタッチメント２４、２５を介してベッド１２の一部を台車フレーム１４に載置した場合、昇降機構４０を操作して第２の自在車輪４１の上下方向位置を調節することで、平面床１３に第１の自在車輪３９、第２の自在車輪４１、球体駆動モジュール１６、１７の球体１８を確実に当接させることができる。そして、ベッドフレーム２３に取付けた搬送用アタッチメント２４、２５の先側を台車フレーム１４に固定状態で載置するので、台車フレーム１４とベッド１２が平面床１３上で移動する際、台車フレーム１４の移動方向とベッド１２の移動方向は常に一致させることができ、アシスト自走台車１０及びベッド１２の任意の場所でアシスト操作を行っても、アシスト操作により球体１８に作用するＸＹＺ方向の力成分とＺ方向回りのモーメント量を検知することができる。
【００４０】
例えば、停止状態のアシスト自走台車１０及びベッド１２にアシスト操作が行われると、球体駆動モジュール１６、１７の球体１８に作用するＸＹ方向の力成分から、アシスト移動方向を求め、球体駆動モジュール１６、１７をアシスト移動方向に移動させる。これにより、アシスト方向にアシスト自走台車１０を発進させることができる。ここで、図１０に示すように、台車フレーム１４に偏荷重が作用して、例えば、球体駆動モジュール１６の球体１８に作用するＺ方向の力成分（鉛直方向の荷重）が、球体駆動モジュール１７の球体１８に作用するＺ方向の力成分より大きな場合、球体駆動モジュール１６の球体１８の回転速度を、球体駆動モジュール１７の球体１８の回転速度よりも速くする。これにより、アシスト自走台車１０がアシスト方向に予め設定された進行速度に向けてスムーズに加速することができる。
【００４１】
また、アシスト自走台車１０及びベッド１２の移動中、アシスト操作により球体駆動モジュール１６、１７の球体１８に作用するＸ、Ｙ方向の力成分を力覚センサ１５が検知した場合、球体駆動モジュール１６、１７を、ＸＹ方向の力成分の合力方向（アシスト移動方向）に予め設定された進行速度で移動させるので、アシスト自走台車１０及びベッド１２は、アシスト移動方向に進路を変える。なお、アシスト自走台車１０及びベッド１２の移動中、アシスト操作を行わないと、球体駆動モジュール１６、１７は、予め設定された進行速度で現状の進行方向を維持する。
【００４２】
アシスト自走台車１０及びベッド１２の移動中において、図１０に示すようにアシスト自走台車１０に偏荷重が作用して、例えば、球体駆動モジュール１６に作用するＺ方向の力成分が、球体駆動モジュール１７に作用するＺ方向の力成分より大きくなった場合、球体駆動モジュール１６の球体１８は、球体駆動モジュール１７の球体１８と比較して、鉛直方向に大きく圧縮変形する。そこで、球体駆動モジュール１６、１７の球体１８に作用するＺ方向の力成分をそれぞれ力覚センサ１５により検出し、球体駆動モジュール１６、１７の球体１８に作用するＺ方向の力成分に応じて、各球体駆動モジュール１６、１７の球体１８の回転速度を調節する（Ｚ方向の力成分の大きい球体１８の回転速度を、Ｚ方向の力成分の小さい球体１８の回転速度より速くする）ことにより、台車フレーム１４に偏荷重が作用しても、アシスト自走台車１０を直進させることができる。
【００４３】
更に、アシスト自走台車１０及びベッド１２が停止中に、アシスト操作により、力覚センサ１５がＺ方向回りのモーメント量を検知した場合、球体駆動モジュール１６、１７の一方の球体駆動モジュールに対する他方の球体駆動モジュールのモーメント量偏差を算出して、一方の球体駆動モジュールに対する他方の球体駆動モジュールのＸＹ面内での回転方向を求め、一方の球体駆動モジュールを固定し、他方の球体駆動モジュールの球体１８がモーメント量偏差の回転方向に回転するように、他方の球体駆動モジュールの第１、第２の回転駆動源５１、５２を操作するので、回転方向に他方の球体駆動モジュールが回転して、その場回転を行うことができる。そして、アシスト自走台車１０及びベッド１２のその場回転角度が、目的とする回転角度に近づくと、その場回転を停止させるアシスト操作（逆回転方向のアシスト操作）が行われるので、アシスト自走台車１０及びベッド１２のその場回転速度が徐々に低下して、目的とする回転角度だけ回転した時点で、アシスト自走台車１０及びベッド１２のその場回転は停止する。
なお、ベッド１２の周囲に、例えば、呼吸器、点滴器等の付属医療機器が配置されている場合、台車フレーム１４に付属医療機器を積載したり、アシスト操作を行う看護師がベッド１２と共に付属医療機器を移動させることになる。
【００４４】
本発明の第２の実施の形態に係るアシスト自走台車７０は、図１１、図１２に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るアシスト自走台車１０と比較して、受け金具７１と連結金具７２の構成が異なっていること、受け金具７１と連結金具７２の構成が異なることにより、ベッド１２に対するアシスト自走台車７０の位置決めを行う構成、受け金具７１に連結金具７２を載せた状態で昇降する昇降手段の構成が異なっていること、アシスト自走台車７０にアシスト操作を行う際のアシスト支援機器７０ａが設けられていることが特徴となっている。このため、特徴部分についてのみ説明し、第１の実施の形態に係るアシスト自走台車１０と同一の構成部材については同一の符号を付して説明は省略する。
【００４５】
図１１（Ａ）〜（Ｃ）、図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、受け金具７１は、例えば、角柱部材であって、先側の上部に凹状の掛止部７３が形成されている。また、連結金具７２は、先側に、受け金具７１が挿入可能な収納部（図示せず）が形成された角柱部材であり、収納部の天井部には、掛止部７３に嵌入可能な突起（図示せず）が設けられている。そして、受け金具７１の基側は、それぞれ駆動機構を備えた昇降台（図示せず）に固定されている。
【００４６】
アシスト自走台車７０の台車フレーム１４の一側の幅方向中央部には、例えば、２〜５ｍｍ径の赤色レーザ光束を放射するレーザ機器（図示せず）が取付けられており、赤色レーザ光束を台車フレーム１４に取付けられたカバー部材７４に形成された開口部７５を介して一側空間に向けて放射することができる。従って、図１３（Ａ）に示すように、ベッド１２の後側手摺り７６の中央部に反射板７７を取付け、反射板７７の反射面上において、予め設定した高さ位置の部位に水平線７８を、ベッド１２の幅方向中央位置に相当する部位に赤色レーザ光束の径と同一の幅を有する垂直領域７９、水平線７８と垂直領域７９の交わる交差領域８０をそれぞれ形成しておくと、赤色レーザ光束を放射しながら台車フレーム１４の一側をベッド１２の後側に接近させる際に、赤色レーザ光束の赤光点８１が垂直領域７９内に存在するように台車フレーム１４の位置を調節すると、ベッド１２に対する台車フレーム１４の位置決めが完了し、受け金具７１を連結金具７２の収納部に挿入することができる。ここで、台車フレーム１４には、近接スイッチ（図示せず）が設けられ、近接スイッチからの信号によりランプ８２が点灯することにより、受け金具７１の連結金具７２内への挿入終了が確認できる。
【００４７】
受け金具７１の連結金具７２内への挿入が終了すると、図１３（Ｂ）に示すように、台車フレーム１４に設けたハンドル部材３７に取付けた操作盤８３の上昇スイッチ８４を投入して駆動機構を駆動させ昇降台を上昇させることにより、収納部内で受け金具７１を持ち上げることができ、受け金具７１の掛止部７３に、連結金具７２の収納部に設けた突起を嵌入させて、受け金具７１と連結金具７２を掛合することができる。収納部内で受け金具７１を所定の高さだけ持ち上げると、受け金具７１の掛止部７３に連結金具７２の収納部に設けた突起は必ず嵌入するので、受け金具７１が所定の高さ上昇したことを検知して、操作盤８３の合体ランプ８５を点灯する。
【００４８】
そして、昇降台を更に上昇させると、受け金具７１は連結金具７２を掛合させた状態で更に上昇し、図１４（Ｂ）に示すように、連結金具７２を介してベッド１２の後側を平面床１３から持ち上げることができる。昇降台が上昇してベッド１２の後側が平面床１３から持ち上げられた場合、反射板７７はベッド１２と共に上昇するので、垂直領域７９内に存在する赤光点８１は下降する。このため、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、赤光点８１が水平線７８の高さ位置まで下降した時点で、昇降台の上昇を停止すると、操作盤８３のＯＫランプ８６を点灯して、ベッド１２の後側に設けられた自在車輪１１を平面床１３から所定の高さだけ浮かせることができる。ここで、昇降台を上昇させ過ぎた場合は、操作盤８３の下降スイッチ８７を投入して、ＯＫランプ８６が点灯するまで昇降台を下降させる。なお、符号８８、８９は電源の投入スイッチ、遮断スイッチ、符号９０、９１は、レーザ機器の可動スイッチ、停止スイッチである。
【００４９】
アシスト支援機器７０ａは、台車フレーム１４の他側の両側に立接された柱部材３８により所定高さ位置に配置されたハンドル部材３７（支持部材の一例）の両側にそれぞれ設けられた凸面ミラー９２、９３と、台車フレーム１４の他側の両側に配置されて、台車フレーム１４の他側の周囲に存在する障害物を検知するセンサ（図示せず）と、センサからの信号により障害物までの距離を検知する距離計（図示せず）と、障害物までの検知距離に応じて異なる色のランプを点灯する点灯器９４とを有している。このような構成とすることにより、凸面ミラー９２、９３により、アシスト自走台車７０の他側の周囲３６０度の範囲の状況を確認することができ、アシスト操作を的確に行うことができる。また、障害物の検知距離に応じて異なる色のランプが点灯するので、アシスト操作のタイミングを容易に計ることができる。
【００５０】
本発明の第２の実施の形態に係るアシスト自走台車７０の作用において、アシスト操作に基づくアシスト自走台車７０の応答は、アシスト自走台車１０の応答と同一なので、説明は省略し、アシスト支援機器７０ａを設けたことによる作用について説明する。
図１４（Ａ）に示すように、凸面ミラー９２、９３により、アシスト自走台車７０の他側の周囲３６０度の範囲の状況を確認することができるので、また、台車フレーム１４の他側の周囲に存在する障害物をセンサで検知して、障害物までの検知距離に応じて異なる色のランプが点灯するので、図１４（Ｂ）に示すように、ベッド１２の前側の手摺り９５からアシスト操作を行うことができ、アシスト操作と患者の状況確認を同時に行うことができる。
【００５１】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
更に、本実施の形態とその他の実施の形態や変形例にそれぞれ含まれる構成要素を組合わせたものも、本発明に含まれる。
例えば、本実施の形態では、病院機器をベッドとしたが、車椅子、配膳台、医療機器、移乗器、歩行器、（立位）移動器のいずれか１とすることもできる。また、アシスト自走台車に病院機器の全部を載置してもよい。
球体駆動モジュールを２つ設ける場合、球体駆動モジュールを台車フレームの幅方向の一方側に２つ並べて配置してもよい。また、球体駆動モジュールを３つ設ける場合は、台車フレームの幅方向の一方側に２つ並べて配置し、他方側に１つ配置することになる。更に、球体駆動モジュールを４つ設ける場合は、台車フレームの幅方向の両側にそれぞれ２つ並べて配置する。なお、球体駆動モジュールを５つ以上設ける場合は、台車フレームの幅方向の両側にそれぞれ１つ以上配置することになるが、球体駆動モジュールの個数を増やしてもアシスト操作性に大きな違いは生じないので、経済性の観点からは、台車フレームに設ける球体駆動モジュールの最大数は４である。
本実施の形態では、ベッド（病院機器）に連結金具を設け、アシスト自走台車に連結金具に掛合する受け金具をそれぞれ設けたが、ベッド（病院機器）の構成部材の一部に掛合する受け金具をアシスト自走台車に設けてもよい。
配膳台や移乗器等では、車輪を取り除いて、本体部分をアシスト自走台車の台車フレームに直接載置して固定することもできる。
【符号の説明】
【００５２】
１０：アシスト自走台車、１１：自在車輪、１２：ベッド、１３：平面床、１４：台車フレーム、１５：力覚センサ、１６、１７：球体駆動モジュール、１８：球体、１９：第１の駆動車輪機構、２０：第２の駆動車輪機構、２１：第１の自在球軸受機構、２２：第２の自在球軸受機構、２３：ベッドフレーム、２４、２５：搬送用アタッチメント、２６：取付け部材、２７：マットレス、２８：掛止部、２９：受け金具、３０：ガイド部材、３１：昇降手段、３２：突出部、３３：楔状部材、３４：取付け台、３５：駆動機構、３６：レール部材、３７：ハンドル部材、３８：柱部材、３９：第１の自在車輪、４０：昇降機構、４１：第２の自在車輪、４２：アタッチメント本体、４３：掛合部材、４４：凹部、４５：位置決め部材、４６：傾斜面、４７：下端部、４８：上端部、４９：第１の駆動車輪、５０：第２の駆動車輪、５１：第１の回転駆動源、５２：第２の回転駆動源、５３：車軸部、５４：パルスモータ、５５：第１の自在ボール支持部、５６：第２の自在ボール支持部、５７：位置調節機構、５８：第３の自在ボール支持部、５９：第４の自在ボール支持部、６０、６１：取付け台、６２：基台、６３：支持部材、６４：開口部、６５：カバー部材、７０：アシスト自走台車、７０ａ：アシスト支援機器、７１：受け金具、７２：連結金具、７３：掛止部、７４：カバー部材、７５：開口部、７６：後側手摺り、７７：反射板、７８：水平線、７９：垂直領域、８０：交差領域、８１：赤光点、８２：ランプ、８３：操作盤、８４：上昇スイッチ、８５：合体ランプ、８６：ＯＫランプ、８７：下降スイッチ、８８：投入スイッチ、８９：遮断スイッチ、９０：可動スイッチ、９１：停止スイッチ、９２、９３：凸面ミラー、９４：点灯器、９５：手摺り
【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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