(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被介護者を移乗するために前記被介護者を保持する保持手段を備える台車部を有する移乗装置であって、
全方位に転動可能な第１の受動車輪と、
前記台車部の移動方向に応じて転動方向を切り替え可能であって、前記台車部の左右の端部の一方に取り付けられた第１の駆動車輪と、
前記台車部の移動方向に応じて転動方向を切り替え可能であって、前記第１の駆動車輪と独立して動作し、前記台車部の左右の端部のもう一方に取り付けられた第２の駆動車輪と、
前記第１及び第２の駆動車輪を、前記第１の受動車輪の周りを回転させる方向に転動させる際に、前記第１及び第２の駆動車輪の回転軸を前記保持手段の中心方向へ切り替え、前記第１及び第２の駆動車輪の転動方向を、前記保持手段を中心とした同心円弧の接線方向に切り替える、操舵装置と、を備える移乗装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の駆動車輪を駆動させる駆動源と、
前記駆動源を制御する制御手段と、をさらに備える請求項１に記載の移乗装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の駆動車輪は、
転動方向の異なる複数の車輪を有し、
前記操舵装置は、
前記台車部の移動方向に応じて、前記転動方向の異なる複数の車輪の中から地表に接地させる車輪を切り替える、請求項１又は２に記載の移乗装置。
【請求項４】
前記転動方向の異なる複数の車輪は、
前記転動方向が前後方向である前後駆動車輪と、前記転動方向が左右方向である左右駆動車輪と、を含む請求項３に記載の移乗装置。
【請求項５】
被介護者を移乗するために前記被介護者を保持する保持手段を備える台車部を有する移乗装置制御方法であって、
全方位に転動可能な第１の受動車輪と、前記台車部の移動方向に応じて転動方向を切り替え可能であって、前記台車部の左右の端部の一方に取り付けられた第１の駆動車輪と、前記台車部の移動方向に応じて転動方向を切り替え可能であって、前記第１の駆動車輪と独立して動作し、前記台車部の左右の端部のもう一方に取り付けられた第２の駆動車輪と、が取り付けられている台車部を、前記第１及び第２の駆動車輪を、前記第１の受動車輪の周りを回転させる方向に転動させる際に、前記第１及び第２の駆動車輪の回転軸を前記保持手段の中心方向へ切り替え、前記第１及び第２の駆動車輪の転動方向を、前記保持手段を中心とした同心円弧の接線方向に切り替える工程を備える移乗装置制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被介護者の移乗を補助する移乗装置、及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
障害、疾病又は老化等により自立歩行が困難な被介護者にとって、ベッドから車椅子又は車椅子からトイレ等への移乗といった乗り移りの動作を一人で自立して行うことは容易でない。そのため、通常は介護者の手助けが必要となるが、移乗の手助けは介護者にとって肉体的な負担が大きく、また、被介護者にとっても精神的な負担が大きい。そのため、近年、自立歩行が困難な人の移乗動作を支援する装置が多く開発されている。
【０００３】
特許文献１には、台車部の後方に被介護者を保持する保持具を有するロボットアーム部が取り付けられ、台車部の前方、つまりロボットアーム部の取り付け部と反対方向に、左右一対の駆動輪が取り付けられた移乗装置が開示されている。また、台車部の後方には、回転可能な補助輪が取り付けられている。台車部は、左右の駆動車輪に回転差を生じさせることにより、任意の方向へ移動することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２０７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の移乗装置は、駆動輪が前後方向へ転動するように台車部に取り付けられているため、被介護者を保持するために左右に移動して被介護者へ近づこうとする場合に、図１８に点線及び実線を用いて示されているように、前後移動と、旋回動作とを組み合わせた切り替えし動作を行うことが必要となる。また、被介護者を便座等へ移乗する際に、被介護者の体の向き等を調整する場合がある。この時、被介護者を保持している保持部を中心に台車部の角度を調整しようとする場合、保持部と反対方向の駆動輪の左右の駆動輪に回転差を生じさせることにより旋回動作を行うため、図１９に示すように、保持部の位置が左右方向にずれてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題の少なくとも１つを解決するためになされたものであり、移動する際の操作性を向上させる移乗装置及び移乗装置制御方法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】
【０００７】
本発明の第１の態様にかかる移乗装置は、被介護者を移乗するための台車部を有する移乗装置であって、全方位に転動可能な第１の車輪と、前記台車部の移動方向に応じて転動方向を切り替え可能な第２の車輪と、前記台車部の移動方向が変更された際に、前記第１の車輪の転動方向と同じ方向に転動するように又は前記第１の車輪の回りを回転する方向に転動するように、前記第２の車輪の転動方向を切り替える切替手段と、を備える。
【０００８】
本発明の第２の態様にかかる移乗装置は、前記台車部は、前記被介護者を保持する保持手段をさらに備え、前記切替手段は、前記第２の車輪を前記第１の車輪の回りを回転する方向に転動させる際に、前記第２の車輪の転動方向を、前記保持手段を中心とした同心円弧の接線方向に切り替えてもよい。
【０００９】
本発明の第３の態様にかかる移乗装置は、前記第２の車輪を駆動させる駆動源と、前記駆動源を制御する制御手段と、をさらに備えてもよい。
【００１０】
本発明の第４の態様にかかる移乗装置は、前記第２の車輪は、同一方向に転動する複数の車輪を有し、前記制御手段は、前記複数の車輪の回転速度を異なるようにして、前記第１の車輪の回りを回転する方向に転動させてもよい。
【００１１】
本発明の第５の態様にかかる移乗装置は、前記第２の車輪は、転動方向の異なる複数の車輪を有し、前記切替手段は、前記台車部の移動方向に応じて、前記転動方向の異なる複数の車輪の中から地表に接地させる車輪を切り替えてもよい。
【００１２】
本発明の第６の態様にかかる移乗装置は、前記転動方向の異なる複数の車輪は、前記転動方向が前後方向である前後駆動車輪と、前記転動方向が左右方向である左右駆動車輪と、を含んでもよい。
【００１３】
本発明の第７の態様にかかる移乗装置制御方法は、被介護者を移乗するための台車部を有する移乗装置の制御方法であって、全方位に転動可能な第１の車輪と、前記台車部の移動方向に応じて転動方向を切り替え可能な第２の車輪とが取り付けられている台車部の移動方向が変更された際に、前記第１の車輪の転動方向と同じ方向に転動するように又は前記第１の車輪の回りを回転する方向に転動するように、前記第２の車輪の転動方向を切り替える工程を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、移動する際の操作性を向上させる移乗装置及び移乗装置制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１にかかる移乗装置の構成図である。
【図２】実施の形態１にかかる移乗装置の構成図である。
【図３】実施の形態１にかかる移乗装置の構成図である。
【図４】実施の形態１にかかる移乗装置を移動させる様子を示す図である。
【図５】実施の形態１にかかる移乗装置を移動させる様子を示す図である。
【図６】実施の形態１にかかる車体の構成図である。
【図７】実施の形態１にかかる車体の構成図である。
【図８】実施の形態２にかかる移乗装置の構成図である。
【図９】実施の形態２にかかる移乗装置の構成図である。
【図１０】実施の形態２にかかる移乗装置の構成図である。
【図１１】実施の形態２にかかる移乗装置の構成図である。
【図１２】実施の形態２にかかる移乗装置の構成図である。
【図１３】実施の形態３にかかる移乗装置の構成図である。
【図１４Ａ】実施の形態２にかかる動作モードに応じた車輪の切替状態を示す図である。
【図１４Ｂ】実施の形態２にかかる動作モードに応じた車輪の切替状態を示す図である。
【図１５】実施の形態２にかかる移乗装置の構成図である。
【図１６】実施の形態２にかかる移乗装置の構成図である。
【図１７】実施の形態２にかかる移乗装置の構成図である。
【図１８】特許文献１にかかる移乗装置の動作を示す図である。
【図１９】特許文献１にかかる移乗装置の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１〜図３を用いて、本発明の実施の形態１にかかる移乗装置の構成例について説明する。図１〜図３は、移乗装置の上面から見た場合の移乗装置の構成例を示している。図１は、前後方向に移動する移乗装置を示している。図２は、左右方向に移動する移乗装置を示している。図３は、保持具を中心に旋回動作をする移乗装置を示している。
【００１７】
移乗装置は、受動車輪１１と、駆動車輪１２と、保持具１３と、車体２１とを備えている。受動車輪１１は、図１に示すように、車体２１の左右の端部に取り付けられており、一方を受動車輪１１ａとし、他方を受動車輪１１ｂとする。また、駆動車輪１２も車体２１の左右の端部に取り付けられており、一方を駆動車輪１２ａとし、他方を駆動車輪１２ｂとする。
【００１８】
受動車輪１１は、全方向に移動可能な車輪であり、例えば回転可能なキャスター等であってもよい。駆動車輪１２は、モータ等の動力装置を用いて駆動する。また、駆動車輪１２は、受動車輪１１が進む方向に応じて、転動方向が切り替えられる。具体的な転動方向の切替態様は、後に説明する。保持具１３は、被介護者を、移乗させるために固定もしくは保持する。保持具１３は、被介護者の胴体を支持することにより被介護者を保持する。この際に、保持具１３は、被介護者の胴体の側面を挟み込むようにして被介護者を保持するようにしてもよい。保持具１３は、車体２１に取り付けられているロボットアーム等に取り付けられてもよい。
【００１９】
以降の説明においては、車体２１の駆動車輪１２が取り付けられている方向を前方とし、受動車輪１１が取り付けられている方向を後方として説明する。図１〜３においては、保持具１３は、受動車輪１１が取り付けられている車体２１の後方に取り付けられている。
【００２０】
図１は、移乗装置が前方方向に移動していることを示している。車体２１の中に示されている点線の矢印は、車体２１、つまり移乗装置の移動方向を示している。また、駆動車輪１２の横に示されている実線の矢印は、駆動車輪１２の転動方向を示している。図１においては、駆動車輪１２及び受動車輪１１ともに前方方向に転動することにより、移乗装置は前方方向に移動している。この場合、駆動車輪１２及び受動車輪１１の転動方向は、ともに前方方向であり一致している。移乗装置が後方へ移動する場合も同様である。
【００２１】
図２は、移乗装置が左右方向へ移動していることを示している。矢印は、図１と同様に点線の矢印が移乗装置の移動方向を示しており、実線の矢印が駆動車輪１２の転動方向を示している。受動車輪１１は、全方向に移動することが可能な車輪であり、移乗装置が左右方向へ移動する場合には、移乗装置の移動方向に合わせて、左右方向へ転動する。
【００２２】
駆動車輪１２は、転動方向が左右方向となるように位置が切替えられる。このようにして、受動車輪１１及び駆動車輪１２の転動方向が共に左右方向となることにより、移乗装置を左右方向へ移動させることができる。駆動車輪１２を操舵可能に構成し、転動方向を切り替えることにより、移乗装置を左右方向へ移動させる際に、移乗装置の前後動作と旋回動作とを組み合わせた切り替えし動作等は不要となり、操作性を向上させることができる。
【００２３】
図３は、移乗装置が保持具を中心に旋回動作をしていることを示している。矢印は、図１及び図２と同様に点線の矢印が移乗装置の移動方向を示しており、実線の矢印が駆動車輪１２の転動方向を示している。保持具を中心にした旋回動作とは、例えば、保持具に保持されている被介護者を便座等へ移乗する際に、被介護者の体の向き及び角度を調整する場合等に行われる。
【００２４】
この場合、駆動車輪１２の回転軸が、旋回動作の中心である保持具１３の中心方向へ向くように駆動車輪１２が操舵され切り替えられる。また、駆動車輪１２の回転軸が保持具１３の中心方向へ向くように切り替えられることにより、駆動車輪１２は、保持具１３を中心とした同心円弧の接線方向へ転動する位置に切り替えられる。このように、駆動車輪１２の回転軸を保持具１３の中心方向へ向くように切り替えることにより、保持具１３を中心とした旋回動作を行うことが可能となる。この場合、保持具１３を中心とした移乗装置の旋回動作に伴い、保持具１３の位置が左右方向等へずれることはない。
【００２５】
ここで、図４を用いて、着座している被介護者に対して移乗装置の保持具の位置を決めるために移乗装置を移動させている様子を示している。介護者は、移乗装置を矢印の向きに移動させ、移乗装置を被介護者の近くに移動させる。また、被介護者を保持具１３に固定するために、保持具１３が被介護者の正面に位置するように移乗装置を旋回動作等して角度を調整する。
【００２６】
また、図５は、移乗装置に保持されている被介護者を便座に着座させるために、移乗装置を移動させている様子を示している。介護者は、被介護者が固定されて持ち上げられている移乗装置を矢印の向きに移動させ、便座の近くに移動させる。また、被介護者を便座に着座させるために、保持具が便座の正面に位置するように移乗装置を旋回動作等して角度を調整する。
【００２７】
続いて、図６及び図７を用いて、車体２１の詳細な構成例について説明する。図６及び図７は、車体２１を異なる方向から見た場合の斜視図である。はじめに、図６を用いて車体２１詳細な構成例について説明する。車体２１は、駆動車輪１２と、操舵装置２２と、操舵モータ２３と、を備えている。操舵装置２２は、駆動車輪１２ａの転動方向を制御する操舵装置２２ａと、駆動車輪１２ｂの転動方向を制御する操舵装置２２ｂとを有している。また、同様に、操舵モータ２３は、駆動車輪１２ａを駆動させる操舵モータ２３ａと、駆動車輪１２ｂを駆動させる操舵モータ２３ｂとを有している。車体２１は、トイレやベッド等への移乗作業に用いられるため、受動車輪１１側の車体形状は、図６や図７のように低床かつ開先形状であることが望ましい。
【００２８】
操舵装置２２は、駆動車輪１２の転動方向を制御する。具体的には、操舵装置２２は、図６の点線で示されている操舵軸を中心に、同じく図６の矢印で示されている操舵方向へ回転することにより、駆動車輪１２の転動方向を変更させることができる。例えば、操舵装置２２は、モータや、減速機等を用いて構成される。また、減速機が、ウォームギア等の不可逆作動構造の場合、操舵モータ２３のサーボロックや、ブレーキによるエネルギー消費を抑えることができる。
【００２９】
操舵装置２２ａ及び操舵装置２２ｂは、それぞれ独立して動作してもよく、操舵装置２２ａ及び操舵装置２２ｂが、連結して動作してもよい。操舵装置２２ａ及び操舵装置２２ｂが、それぞれ独立して動作する場合、旋回動作の際に中心となる旋回中心を任意の位置にすることができる。操舵装置２２ａ及び操舵装置２２ｂが、連結して動作する場合には、旋回中心を直線上の任意の位置に設定することができる。この場合、操舵装置２２ａ及び操舵装置２２ｂを連結するリンク機構等の、動力伝達装置が必要となる。
【００３０】
駆動車輪１２は、図６の点線で示される操舵軸上に、車輪と地表等との接地点があることが望ましい。操舵軸上に車輪と地表等との接地点があることにより、駆動車輪１２を操舵する際の旋回性を向上させることができるためである。
【００３１】
次に、図７を用いて、車体２１の詳細な構成例について説明する。車体２１は、車輪モータ２４と、動力伝達部２５と、速度検出回転センサ２６と、角度検出回転センサ２７と、動力源２８と、を備えている。
【００３２】
車輪モータ２４は、駆動車輪１２ａを駆動させる車輪モータ２４ａと、駆動車輪１２ｂを駆動させる車輪モータ２４ｂと、を有している。また、速度検出回転センサ２６は、駆動車輪１２ａの推進方向、速度等を検出する速度検出回転センサ２６ａと、駆動車輪１２ｂの推進方向、速度等を検出する速度検出回転センサ２６ｂと、を有している。
【００３３】
動力伝達部２５は、車輪モータ２４が回転することにより得られる動力を駆動車輪１２に伝達して、駆動車輪１２を駆動させる。動力伝達部２５は、ベルトや、歯車等を用いて構成される。角度検出回転センサ２７は、操舵装置２２の回転角度を検出する。
【００３４】
動力源２８は、速度検出回転センサ２６から得られる速度情報を用いて、駆動車輪１２の回転速度を制御する。また、駆動車輪１２ａ及び１２ｂの回転速度は、操舵装置２２ａ及び２２ｂにおいて、それぞれ独立に制御されてもよい。
【００３５】
以上説明したように本発明の実施の形態１にかかる移乗装置を用いることにより、駆動車輪１２の転動方向を移乗装置の移動方向に応じて切り替えることができる。そのため、移乗装置の左右方向への移動や、旋回動作等を行う際の操作性を向上させることができる。
【００３６】
（実施の形態２）
続いて、図８〜図１０を用いて、本発明の実施の形態２にかかる移乗装置の構成例について説明する。図８〜図１０は、移乗装置を上面から見た場合の移乗装置の構成例を示している。図８は、前後方向に移動する移乗装置を示している。図９は、左右方向に移動する移乗装置を示している。図１０は、保持具を中心に旋回動作をする移乗装置を示している。
【００３７】
移乗装置は、受動車輪１１と、駆動車輪１５と、保持具１３と、車体２１とを備えている。受動車輪１１は、車体２１の左右に取り付けられており、一方を受動車輪１１ａとし、他方を受動車輪１１ｂとする。また、駆動車輪１５は、車体２１の中心から前方方向に移動した場所に取り付けられている。駆動車輪１５は、駆動車輪１５ａ及び駆動車輪１５ｂを一対とする車輪であり、駆動車輪１５ａ及び駆動車輪１５ｂは、図１〜３における駆動車輪１２ａと駆動車輪１２ｂとの間の距離よりも近接した位置に接続されている。受動車輪１１と、保持具１３と、車体２１とは、図１〜３と同様であるため、詳細な説明を省略する。駆動車輪１５は、図１〜３における駆動車輪１２と、取り付けられている位置が異なる以外は同じ機能を有する。
【００３８】
図８は、移乗装置が前方方向に移動していることを示している。車体２１の中に示されている点線の矢印は、車体２１、つまり移乗装置の移動方向を示している。また、駆動車輪１５の横に示されている実線の矢印は、駆動車輪１５の転動方向を示している。図８においては、駆動車輪１５及び受動車輪１１ともに前方方向に転動することにより、移乗装置を前方方向に移動させている。また、駆動車輪１５ａ及び１５ｂは、等速度で回転している。本図においては、矢印の長さを同一の長さにしていることにより、駆動車輪１５ａ及び１５ｂが等速度で回転していることを示している。駆動車輪１２及び受動車輪１１の転動方向は、ともに前方方向であり一致している。移乗装置が後方へ移動する場合も同様である。
【００３９】
図９は、移乗装置が左右方向へ移動していることを示している。矢印は、図８と同様に点線の矢印が移乗装置の移動方向を示しており、実線の矢印が駆動車輪１５の転動方向を示している。受動車輪１１は、全方向に移動することが可能な車輪であり、移乗装置が左右方向へ移動する場合には、移乗装置の移動方向に合わせて、左右方向へ転動する。
【００４０】
駆動車輪１５は、転動方向が左右方向となるように操舵されて位置が切替えられる。駆動車輪１５ａの車軸（又は回転軸）の線上に、駆動車輪１５ｂの車軸が重なるように、駆動車輪１５ａ及び１５ｂは、位置が定められる。さらに、駆動車輪１５ａ及び１５ｂの車軸の線上に、保持具１３の中心が重なるように、駆動車輪１５ａ及び１５ｂの位置が定められる。また、駆動車輪１５ａ及び１５ｂは、等速度で回転している。このようにして、受動車輪１１及び駆動車輪１５の転動方向が共に左右方向となることにより、移乗装置を左右方向へ移動させることができる。駆動車輪１５を操舵可能に構成し、転動方向を切り替えることにより、移乗装置を左右方向へ移動させる際に、移乗装置の前後動作と旋回動作とを組み合わせた切り替えし動作等は不要となり、操作性を向上させることができる。
【００４１】
図１０は、移乗装置が保持具１３を中心に旋回動作をしていることを示している。矢印は、図８及び図９と同様に点線の矢印が移乗装置の移動方向を示しており、実線の矢印が駆動車輪１２の転動方向を示している。保持具１３を中心にした旋回動作とは、例えば、保持具に保持されている被介護者を便座等へ移乗する際に、被介護者の体の向き及び角度を調整する場合等に行われる。
【００４２】
駆動車輪１５ａ及び１５ｂの位置は、図９と同様である。図１０においては、保持具１３側に取り付けられている駆動車輪１５ｂの回転速度を、駆動車輪１５ａの回転速度よりも遅くすることにより、旋回動作を行っている。この場合、図３における旋回動作と同様、移乗装置の旋回動作に伴い、保持具１３の位置が左右方向等へずれることはない。
【００４３】
続いて、図１１及び図１２を用いて、本発明の実施の形態２における移乗装置の詳細な構成例について説明する。図１１は、移乗装置が前後方向へ移動する際の駆動車輪１５ａ及び１５ｂの位置を示している。駆動車輪１５ａ及び１５ｂが、受動車輪１１ａ及び１１ｂと同様に、前後方向へ転動することにより、移乗装置は、前後方向へ移動する。また、駆動車輪１５ａ及び１５ｂは、接続部１６を介して接続されている。
【００４４】
例えば、接続部１６を回転動作させることにより、駆動車輪１５ａ及び１５ｂを操舵し、駆動車輪１５ａ及び１５ｂの転動方向を変更することができる。本図においては、円形状の接続部１６を用いて説明しているが、接続部１６は、円形状に限定されるものではない。例えば、駆動車輪１５ａ及び１５ｂを接続する棒状の形状を有する接続部１６が用いられてもよい。また、接続部１６の上に図６のように操舵装置を取り付けて、接続部１６を、操舵装置を用いて回転動作させてもよい。
【００４５】
図１２は、移乗装置が左右方向への移動及び旋回動作をする際の駆動車輪１５ａ及び１５ｂの位置を示している。移乗装置が左右方向へ移動する際には、駆動車輪１５ａ及び１５ｂは、等速度で左方向又は右方向へ転動する。つまり、駆動車輪１５ａ及び１５ｂは、等速度で同一方向へ転動する。
【００４６】
移乗装置が旋回動作をする際には、保持具１３に接続されている駆動車輪１５ｂの速度を、駆動車輪１５ａよりも遅くする。この時、駆動車輪１５ａ及び１５ｂの回転速度は、次のような関係を有する。旋回中心１７から駆動車輪１５ｂまでの距離をＬ１とする。旋回中心１７から駆動車輪１５ａまでの距離をＬ２とする。また、移乗装置の旋回速度をωとする。さらに、駆動車輪１５ａ及び１５ｂの車輪半径をｒとする。駆動車輪１５ａの回転速度をω１、駆動車輪１５ｂの回転速度をω２とすると、ω１及びω２は次のようにあらわされる。ω１＝ωＬ１／ｒ、ω２＝ωＬ２／ｒ。
【００４７】
駆動車輪１５ａ及び１５ｂの回転速度ω１及びω２を、上述の関係を用いて制御することにより、保持具１３を中心とした旋回動作を行うことができる。
【００４８】
以上説明したように本発明の実施の形態２にかかる移乗装置を用いることにより、駆動車輪１５の転動方向を移乗装置の移動方向に応じて切り替え、さらに、駆動車輪１５ａ及び１５ｂの回転速度をそれぞれ設定することができる。そのため、移乗装置の左右方向への移動や、旋回動作等を行う際の操作性を向上させることができる。
【００４９】
（実施の形態３）
続いて、図１３を用いて本発明の実施の形態３にかかる移乗装置の構成例について説明する。移乗装置は、保持具１３と、車体２１と、受動車輪３１ａ及び３１ｂと、受動車輪３２ａ及び３２ｂと、駆動車輪３３ａ及び３３ｂと、駆動車輪３４ａ及び３４ｂと、を備えている。受動車輪３１ａ、３１ｂ、３２ａ及び３２ｂは、受動車輪１１ａ及び１１ｂと同様に、全方向へ移動可能な車輪である。保持具１３及び車体２１は、図１と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００５０】
受動車輪３１ａ及び３１ｂは、車体２１の後方に取り付けられている。また、受動車輪３１ａ及び３１ｂは、車体２１の左右の端部に取り付けられている。さらに、駆動車輪３３ａ及び３３ｂも、車体２１の後方に取り付けられている。また駆動車輪３３ａ及び３３ｂは、車体２１の左右の端部に取り付けられている。駆動車輪３３ａ及び３３ｂは、前後方向へ転動するように車体２１に取り付けられている。
【００５１】
受動車輪３２ａ及び３２ｂは、車体２１の前方に取り付けられている。また、受動車輪３２ａ及び３２ｂは、車体２１の左右の端部に取り付けられている。駆動車輪３４ａ及び３４ｂも車体２１の前方に取り付けられている。駆動車輪３４ａは、車体２１前方の端部であって、左右方向の中心に取り付けられている。駆動車輪３４ｂは、駆動車輪３４ａと車体２１の中心とを結ぶ線上であって、駆動車輪３４ａと車体２１の中心との間に取り付けられている。駆動車輪３４ａ及び３４ｂは、左右方向へ転動するように取り付けられている。
【００５２】
本図の移乗装置は、前後方向への移動及び保持具１３を中心とした旋回動作を行う際（以下、前後動作及び旋回動作モード、と称する）には、駆動車輪３３ａ及び３３ｂと、受動車輪３２ａ及び３２ｂとが用いられ、左右方向への移動を行う際（以下、左右動作モード、と称する）には、駆動車輪３４ａ及び３４ｂと、受動車輪３１ａ及び３１ｂとが用いられる。具体的には、前後動作及び旋回動作モードの場合、駆動車輪３３ａ及び３３ｂと、受動車輪３２ａ及び３２ｂとを地面等に接地するようにし、駆動車輪３４ａ及び３４ｂと、受動車輪３１ａ及び３１ｂとを地面等に接地しないようにする。左右動作モードの場合、駆動車輪３３ａ及び３３ｂと、受動車輪３２ａ及び３２ｂとを地面等に接地しないようにし、駆動車輪３４ａ及び３４ｂと、受動車輪３１ａ及び３１ｂとを地面等に接地するようにする。
【００５３】
ここで、図１４Ａ及び図１４Ｂを用いて、動作モードに応じた車輪の接地及び非接地状態の切り替え動作について説明する。それぞれの車輪は、車体２１に対して、シリンダー３５を用いて取り付けられている。シリンダー３５は、ラックギアを有している。シリンダー３５のラックギア部分に接しているギア３６を、モータを用いて回転させることにより、シリンダー３５は、地面に対して持ち上げられる。また、モータを逆回転させることにより、シリンダー３５は、地面に向かって持ち下げられる。例えば、ギア３６は、車体２１に取り付けられている操舵装置等によりモータの回転速度及び回転方向等を制御される。
【００５４】
続いて、図１５を用いて、本発明の実施の形態３にかかる移乗装置が前後動作及び旋回動作モードにおいて動作する場合の車輪の接地状態について説明する。図１５は、駆動車輪３３ａ及び３３ｂと、受動車輪３２ａ及び３２ｂとが、地面に接地している様子を示している。地面に接地されていない駆動車輪３４ａ及び３４ｂと、受動車輪３１ａ及び３１ｂとは本図には示されていない。
【００５５】
移乗装置が前後方向へ移動する際には、駆動車輪３３ａ及び３３ｂが、前後いずれかの方向であって同一の方向に、同一の回転速度により転動する。これにより、受動車輪３２ａ及び３２ｂも、駆動車輪３３ａ及び３３ｂと同一の方向へ転動し、移乗装置は前後方向へ移動することができる。
【００５６】
移乗装置が旋回動作を行う際には、駆動車輪３３ａと駆動車輪３３ｂとは、逆方向へ転動する。例えば、駆動車輪３３ａは、前方方向へ転動し、駆動車輪３３ｂは、後方方向へ転動する。これにより、駆動車輪３３ａと駆動車輪３３ｂとの回転軸上の中心を旋回中心１７として、旋回動作を行う。この時、駆動車輪３３ａ及び３３ｂは、同一の回転速度により転動する。こうすることにより、保持具１３を中心とする旋回動作を行うことができる。また、駆動車輪３３ａが後方方向へ転動し、駆動車輪３３ｂが前方方向へ転動することによっても移乗装置は、旋回動作を行うことができる。
【００５７】
続いて、図１６を用いて、本発明の実施の形態３にかかる移乗装置が左右動作モードにおいて動作する場合の車輪の動作について説明する。図１６は、駆動車輪３４a及び３４ｂと、受動車輪３１ａ及び３１ｂとが、地面に接地されている。地面に接地されていない駆動車輪３３ａ及び３３ｂと、受動車輪３２ａ及び３２ｂとは本図には示されていない。
【００５８】
移乗装置が左右方向へ移動する際には、駆動車輪３４ａ及び３４ｂが、左右いずれかの方向であって同一の方向に、同一の回転速度により転動する。これにより、受動車輪３１ａ及び３１ｂも、駆動車輪３４ａ及び３４ｂと同一の方向へ転動し、移乗装置は左右方向へ移動することができる。
【００５９】
以上説明したように、本発明の実施の形態３にかかる移乗装置は、動作モードに応じて、地面に接地する車輪を切り替えることができる。そのため、左右方向への移動や、旋回動作を行う際に、移乗装置の切り替え動作等を行う必要がなく、操作性を向上させることができる。
【００６０】
また、図１６のように駆動車輪３４が地面に接地されている場合、図１２と同様に、駆動車輪３４ａ及び３４ｂの回転速度を設定することにより、保持具１３を中心とした回転動作を行うこともできる。
【００６１】
また、図１３における駆動車輪３４ａ及び３４ｂを、図１７の駆動車輪３７ａ及び３７ｂのように、左右方向に並べるように取り付けても、左右方向への移動を行うことができる。この場合、左右動作モードにおいては、駆動車輪３７ａ及び３７ｂと、受動車輪３１ａ及び３１ｂとを地面に接地させる。
【００６２】
また、図１５及び図１６においては、受動車輪３１ａ及び３１ｂと、受動車輪３２ａ及び３２ｂとを、動作モードに応じて接地及び非接地の切り替えを行っているが、受動車輪は、全方向へ移動することができる補助輪としての役割を果たすため、動作モードにかかわらず、常に接地状態とされてもよい。
【００６３】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１１  受動車輪
１２  駆動車輪
１３  保持具
１５  駆動車輪
１６  接続部
１７  旋回中心
２１  車体
２２  操舵装置
２３  操舵モータ
２４  車輪モータ
２５  動力伝達部
２６  速度検出回転センサ
２７  角度検出回転センサ
２８  動力源
３１  受動車輪
３２  受動車輪
３３  駆動車輪
３４  駆動車輪
３５  シリンダー
３６  ギア
３７  駆動車輪
【図１】
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【図２】
0005751130.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図８】
0005751130.tif 000007
【図９】
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【図１０】
0005751130.tif 000009
【図１１】
0005751130.tif 000010
【図１２】
0005751130.tif 000011
【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
0005751130.tif 000014
【図１５】
0005751130.tif 000015
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
0005751130.tif 000019
【図６】
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【図７】
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