(57)【要約】  高コスト化・大型化を招くことなく、被介助者に違和感を与えることのない起立および着座を実施することができる介助ロボットを提供する。  介助ロボットは、第１駆動部によって第１軸方向に沿って走行可能な基台２１と、基台２１に設けられ第２および第３駆動部２２ｂ３，２２ａ２ｂによってそれぞれ独立して駆動される第２および第３駆動軸２２ｂ２，ｌ２を備え、第２および第３駆動軸２２ｂ２，ｌ２のうち少なくとも１つは第２駆動部２２ｂ３によって水平方向に延在する回転軸回りに回転される回転駆動軸であるロボットアーム部２２と、起立軌跡用基準データおよび着座軌跡用基準データに基づいて、第１駆動部を駆動させて基台２１を第１軸方向に沿って移動させるとともに、第２および第３駆動部２２ｂ３，２２ａ２ｂを駆動させてロボットアーム部２２を変形させるように制御する駆動制御部と、を備えている。
2015011839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１駆動部によって第１軸方向に沿って走行可能な基台と、
前記基台に設けられ第２および第３駆動部によってそれぞれ独立して駆動される第２および第３駆動軸を備え、前記第２および第３駆動軸のうち少なくとも１つは前記第２駆動部によって水平方向に延在する回転軸回りに回転される回転駆動軸であるロボットアーム部と、
前記ロボットアーム部の先端側に設けられ、前記回転駆動軸回りに回動するとともに前記被介助者の体の一部を支えて起立および着座を補助する保持部と、
前記保持部に支えられて着座している前記被介助者を起立させる場合において、前記被介助者の移動制御部位が通過する起立軌跡を示す起立軌跡用基準データと、前記保持部に支えられて起立している前記被介助者を着座させる場合において、前記被介助者の移動制御部位が通過する着座軌跡を示す着座軌跡用基準データと、を記憶した記憶部と、
前記起立軌跡用基準データおよび前記着座軌跡用基準データに基づいて、前記第１駆動部を駆動させて前記基台を前記第１軸方向に沿って移動させるとともに、前記第２および第３駆動部を駆動させて前記ロボットアーム部を変形させるように制御する駆動制御部と、
を備えたことを特徴とする介助ロボット。
【請求項２】
前記ロボットアーム部に備えられている前記第２および第３駆動軸は、前記第２駆動部によって水平方向に延在する回転軸回りに回転される前記回転駆動軸、および、前記第１軸方向と所定角度をなし前記基台の上方側に向けて延在する第２軸方向に沿って前記第３駆動部によって被駆動体を往復動させるスライド駆動軸であることを特徴とする請求項１記載の介助ロボット。
【請求項３】
前記ロボットアーム部は、前記基台に基部側が固定されて、全長が前記スライド駆動軸に沿って伸縮可能に構成された第１アームと、基部側が前記第１アームの先端側に固定されるとともに先端部側に前記回転駆動軸を介して前記保持部が回動可能に設けられた第２アームと、を備えていることを特徴とする請求項２記載の介助ロボット。
【請求項４】
前記起立軌跡用基準データおよび前記着座軌跡用基準データの少なくとも一つに基づいて導出される前記第１駆動部の前記第１軸方向移動量である目標移動量と、前記基台の実際の前記第１軸方向移動量との差である移動量差を導出する移動量差導出部を、さらに備え、
前記駆動制御部は、前記移動量差導出部によって導出された移動量差を補填するように、少なくとも前記第１駆動部の駆動指示量を増減させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項記載の介助ロボット。
【請求項５】
前記基台から、前記被介助者の起立中および着座中において移動しない物までの距離を検出する距離検出センサと、
前記距離検出センサによって検出された前記基台から前記物までの距離から前記基台の実際の前記第１軸方向移動量を導出する実移動量導出部と、をさらに備え、
前記移動量差導出部は、前記実移動量導出部によって導出された前記基台の実際の前記第１軸方向移動量を使用して前記移動量差を導出することを特徴とする請求項４記載の介助ロボット。
【請求項６】
前記移動しない物は、着座している前記被介助者の足であり、
前記距離検出センサは、前記被介助者の足までの距離を検出する検出センサであることを特徴とする請求項５記載の介助ロボット。
【請求項７】
前記起立軌跡用基準データおよび前記着座軌跡用基準データは、前記起立軌跡および前記着座軌跡の各点における前記保持部の角度も合わせて記憶しており、
前記駆動制御部は、前記駆動部を駆動させて、前記各点における前記保持部の角度を、前記各起立軌跡用基準データおよび前記各着座軌跡用基準データに記憶されている角度となるように制御することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項記載の介助ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被介助者の起立および着座を補助する介助ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
介助ロボットの一形式として、特許文献１に示されているものが知られている。特許文献１の図３Ａ，３Ｂに示されているように、介助ロボット（身体補助ロボット装置１００）は、直立支持部材１１２を含むフレーム１１０と、直立支持部材と摺動可能に係合した横方向部材１３０と、横方向部材と摺動可能に係合したハンドル１３２と、直立支持部材及び横方向部材に結合した上昇アクチュエータ１２４と、横方向部材及びハンドルに結合した横方向アクチュエータ１２６と、を備えるようになっている。上昇アクチュエータが横方向部材を並進させると共に横方向アクチュエータがハンドルを並進させることにより、ユーザー（被介助者）を補助して起立位置と非起立位置（着座位置）との間において移動させることができる。また、介助ロボットは、駆動モーター１４０を備えており、駆動モーター１４０は、駆動ホイール１１４を回転させて介助ロボットを推進させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０３００７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に記載されている介助ロボットにおいては、ユーザー（被介助者）を補助して非起立位置（着座位置）と起立位置との間で移動させることができる。しかし、被介助者を起立させたり着座させたりする場合に、被介助者を起立させる起立軌跡および上半身の角度ならびに着座させる着座軌跡および上半身の角度が被介助者に違和感を与えるおそれがあった。そこで、被介助者の上半身の角度を調整する回転駆動軸を追加することが考えられる。しかし、この場合、駆動軸が増大し、介助ロボットの高コスト化・大型化を招くこととなる。【０００５】
本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、高コスト化・大型化を招くことなく、被介助者に違和感を与えることのない起立および着座を実施することができる介助ロボット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】
上記の課題を解決するため、本発明に係る介助ロボットは、第１駆動部によって第１軸方向に沿って走行可能な基台と、基台に設けられ第２および第３駆動部によってそれぞれ独立して駆動される第２および第３駆動軸を備え、第２および第３駆動軸のうち少なくとも１つは第２駆動部によって水平方向に延在する回転軸回りに回転される回転駆動軸であるロボットアーム部と、ロボットアーム部の先端側に設けられ、回転駆動軸回りに回動するとともに被介助者の体の一部を支えて起立および着座を補助する保持部と、保持部に支えられて着座している被介助者を起立させる場合において、被介助者の移動制御部位が通過する起立軌跡を示す起立軌跡用基準データと、保持部に支えられて起立している被介助者を着座させる場合において、被介助者の移動制御部位が通過する着座軌跡を示す着座軌跡用基準データと、を記憶した記憶部と、起立軌跡用基準データおよび着座軌跡用基準データに基づいて、第１駆動部を駆動させて基台を第１軸方向に沿って移動させるとともに、第２および第３駆動部を駆動させてロボットアーム部を変形させるように制御する駆動制御部と、を備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明による介助ロボットの一実施形態を示す右側面図である。
【図２】本発明による介助ロボットの一実施形態を示す平面図である。
【図３ａ】図１に示す伸張状態にある介助ロボットの内部構造の概要を示す右側面図である。
【図３ｂ】図３ａに示す第１スライド部を含む周辺を示す正面図である。
【図４ａ】図１に示す収縮状態にある介助ロボットの内部構造の概要を示す右側面図である。
【図４ｂ】図４ａに示す４ｂ−４ｂ線に沿った端面図である。
【図４ｃ】図４ａに示す第１スライド部を含む周辺を示す正面図である。
【図５】介助ロボットが被介助者に接近する様子を示す側面図である。
【図６】介助ロボットが着座している被介助者を支えている様子を示す側面図である。
【図７】介助ロボットが起立している被介助者を支えている様子を示す側面図である。
【図８】左半分で起立動作を示し、右半分で着座動作を示す図である。
【図９】ＸＹ座標とロボット座標との関係を示す表である。
【図１０】ロボットアーム部の長さ、角度を模式的に示す側面図である。
【図１１】図１に示す介助ロボットを示すブロック図である。
【図１２】図１１に示す制御装置を示すブロック図である。
【図１３】介助ロボットの起立動作を説明する図であり、左上から右下に向けて起立動作が行われている。左上は、起立動作が開始された時点を示し、右下は、起立動作最終時点を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明による介助ロボットの一実施形態について説明する。図１および図２は、この介助ロボット２０を示す右側面図および平面図である。
介助ロボット２０は、被介助者Ｍ１の体の一部（例えば、上半身特に胸部）を支えて起立および着座を補助するための介助ロボットである。この介助ロボット２０は、図１および図２に示すように、基台２１、ロボットアーム部２２、保持部２３、ハンドル２４、操作装置２５、記憶装置２６（記憶部）および制御装置２７を含んで構成されている。
【０００９】
基台２１は、左右基部２１ａ，２１ｂと左右脚部２１ｃ，２１ｄを備えている。左右基部２１ａ，２１ｂは、左右方向に所定距離を置いて配設されており、左右基部２１ａ，２１ｂには、図２に示すように、左右駆動輪２１ｅ、２１ｆがそれぞれ設けられるとともに、左右駆動輪２１ｅ、２１ｆをそれぞれ駆動する駆動源である左右駆動輪用モータ２１ｇ，２１ｈが内蔵されている。介助ロボット２０は、左右駆動輪用モータ２１ｇ，２１ｈによりそれぞれ駆動する左右駆動輪２１ｅ、２１ｆによって走行する。
なお、左右駆動輪２１ｅ，２１ｆおよび左右駆動輪用モータ２１ｇ，２１ｈから走行用駆動部ＡＣ（第１駆動部）が構成されている。基台２１は、走行用駆動部ＡＣによってＸ軸方向（第１軸方向）に沿って走行可能である。走行対象物である基台２１を走行駆動させる軸が走行駆動軸ｌ１であり、この走行駆動軸ｌ１はＸ軸方向に沿って延在している。
【００１０】
左右脚部２１ｃ，２１ｄは、左右基部２１ａ，２１ｂから前方方向（図１，２において左方向）に水平に延設されている。左右脚部２１ｃ，２１ｄの先端部には、左右従動輪２１ｉ，２１ｊがそれぞれ設けられている。また、左右脚部２１ｃ，２１ｄの先端には、一対の衝突防止センサ２１ｋ、２１ｌがそれぞれ設けられている。衝突防止センサ２１ｋ、２１ｌは、障害物を検知するセンサであり、その検出信号は制御装置２７に送信されるようになっている。
【００１１】
ロボットアーム部２２は、基台２１にその基部が取り付けられており、主として図３ａ、図４ａに示すように、回転用モータ２２ｂ３およびスライド用モータ２２ａ２ｂから構成されるロボットアーム駆動部（第２および第３駆動部）によって互いに相対移動が可能である複数のアーム２２ａ，２２ｂ，２２ｃを備えている。すなわち、ロボットアーム部２２は、基台２１に設けられ回転用モータ２２ｂ３およびスライド用モータ２２ａ２ｂ（第２および第３駆動部）によってそれぞれ独立して駆動される回転駆動軸２２ｂ２およびスライド駆動軸ｌ２（第２および第３駆動軸）を備えている。
【００１２】
第２および第３駆動軸のうち少なくとも１つは第２駆動部によって水平方向に延在する回転軸Ｏ回りに回転される回転駆動軸である。本実施形態では、第２駆動軸は、第２駆動部（回転用モータ２２ｂ３）によって水平方向に延在する回転軸Ｏ回りに回転される回転駆動軸２２ｂ２であり、第３駆動軸は、第１軸方向（Ｘ軸方向）と所定角度（本実施形態では９０度）をなし基台２１の上方側に向けて延在する第２軸方向（Ｙ軸方向）に沿って第３駆動部（スライド用モータ２２ａ２ｂ）によって被駆動体（保持部２３が設けられている第２アーム２２ｂ）を往復動させるスライド駆動軸ｌ２である。
【００１３】
なお、スライド駆動軸ｌ２は、スライド対象物である前記被駆動体をスライド駆動させる軸である。また、所定角度は、９０度以外でもよく、介助ロボット２０の全長と第１アーム２２ａとの関係を考慮して、介助ロボット２０の転倒を防止し、かつ被介助者Ｍ１を起立軌跡・着座軌跡に沿って移行可能である範囲内に設定されるのが好ましい。
【００１４】
図３ａ，３ｂおよび図４ａ〜４ｃに示すように、第１アーム２２ａは、その基部が基台２１に取りつけられている。第１アーム２２ａは、基台２１に基部側が固定されて、全長がスライド駆動軸ｌ２に沿って伸縮可能に構成されている。第１アーム２２ａは、スライド基部２２ａ１、第１スライド部２２ａ２および第２スライド部２２ａ３を備えている。
【００１５】
スライド基部２２ａ１は、図１，２に示すように、ほぼ直方体状に形成されている。スライド基部２２ａ１は、主として図３ａに示すように、その基端部が基台２１に取り付け固定されているフレーム２２ａ１ｂを備えている。すなわち、スライド基部２２ａ１は、スライド駆動軸ｌ２（第３駆動軸）の延在する第２軸方向（Ｙ軸方向）に沿って延在するように固定されている。このフレーム２２ａ１ｂは、ほぼ断面Ｕ字状に形成されており、主として図４ｂに示すように、曲げて形成された左右板状部材２２ａ１ｂ１、２２ａ１ｂ２と左右板状部材２２ａ１ｂ１、２２ａ１ｂ２の上部後端に左右両端が接続された後板状部材２２ａ１ｂ３とから構成されている。
【００１６】
図４ｂに示すように、フレーム２２ａ１ｂの内側（左右板状部材２２ａ１ｂ１、２２ａ１ｂ２の内側）には、後述する第１スライド部２２ａ２のフレーム２２ａ２ａの後板状部材２２ａ２ａ２の左右端に摺動可能に係合する左右ガイド溝２２ａ１ｅが形成されている。フレーム２２ａ１ｂの左板状部材２２ａ１ｂ１の上部には、後述するスライド用ベルト２２ａ２ｅに取り付けられて固定される固定部２２ａ１ｆが設けられている（図３ｂ、図４ｃ参照）。
【００１７】
スライド基部２２ａ１は、図１に示すように、膝センサ２２ａ１ｇと足センサ２２ａ１ｈを備えている。膝センサ２２ａ１ｇは、スライド基部２２ａ１の前面（図１および図２にて左方が前方である）に前方に向けて設けられており、着座部に着座している被介助者Ｍ１の膝高さとほぼ等しくなる位置に配設されている。膝センサ２２ａ１ｇは、被介助者Ｍ１の膝までの距離を検出する距離検出センサである。膝センサ２２ａ１ｇの検出信号は、制御装置２７に送信されるようになっている。着座部に着座している被介助者Ｍ１の膝が被介助者Ｍ１の基準部位であり、この膝センサ２２ａ１ｇが被介助者Ｍ１の基準部位までの距離を検出する第１距離検出センサである。
【００１８】
足センサ２２ａ１ｈは、スライド基部２２ａ１の前面に前方に向けて設けられており、着座している被介助者Ｍ１のくるぶし高さとほぼ等しくなる位置に配設されている。足センサ２２ａ１ｈは、被介助者Ｍ１の足までの距離を検出する距離検出センサである。足までの距離は、足のつま先までの距離でもよく、足首までの距離でもよい。足センサ２２ａ１ｈの検出信号は、制御装置２７に送信されるようになっている。この足センサ２２ａ１ｈが被介助者Ｍ１の足までの距離を検出する第２距離検出センサである。なお、上述した各距離検出センサ２２ａ１ｇ，２２ａ１ｈは、例えば、レーザ式、ＬＥＤ式、超音波式タイプである。
【００１９】
図５に示すように、介助ロボット２０は、膝センサ２２ａ１ｇの検出結果（介助ロボット２０と被介助者Ｍ１の膝との距離）を使用して、着座している被介助者Ｍ１との距離が所定距離Ｘｃ１となる所定の位置まで移動する。この所定の位置は、被介助者Ｍ１に接近している介助ロボット２０が一旦停止する接近停止位置である。その後、介助ロボット２０は、被介助者Ｍ１を起立させるために最適な位置（起立最適位置）まで移動（前進）する（図６参照）。
なお、図５に示すように、膝センサ２２ａ１ｇから膝までの距離（測定距離）Ｘｃと、膝センサ２２ａ１ｇから介助ロボット２０の基準点までのＸ軸座標成分に係る距離Ｘｅとの合計が、介助ロボット２０の基準点に対する被介助者Ｍ１の膝の位置である。また、足センサ２２ａ１ｈから足までの距離（測定距離）Ｘｄと、足センサ２２ａ１ｈから介助ロボット２０の基準点までのＸ軸座標成分に係る距離Ｘｆとの合計が、介助ロボット２０の基準点に対する被介助者Ｍ１の足の位置である。
【００２０】
第１スライド部２２ａ２は、図１，２に示すように、ほぼ直方体状に形成されており、スライド基部２２ａ１より小さく構成されている。第１スライド部２２ａ２は、スライド基部２２ａ１に対して長手方向（軸動方向）にスライドするものであり、収縮した際にはスライド基部２２ａ１内にほぼ収容されるように構成されている。
【００２１】
具体的には、第１スライド部２２ａ２は、フレーム２２ａ２ａを備えている（図３ａ参照）。このフレーム２２ａ２ａは、図４ｂに示すように、断面Ｈ字状かつ側面視Ｈ字状に形成されており、前後板状部材２２ａ２ａ１、２２ａ２ａ２と前後板状部材２２ａ２ａ１、２２ａ２ａ２の上下方向中央部に前後両端が接続された接続板状部材２２ａ２ａ３とから構成されている。後板状部材２２ａ２ａ２の左右両端は、フレーム２２ａ１ｂの左右ガイド溝２２ａ１ｅに摺動可能に係合されている。主として図３ａに示すように、後板状部材２２ａ２ａ２の上部には、スライド用モータ２２ａ２ｂが設けられている。後板状部材２２ａ２ａ２の下部には、プーリ２２ａ２ｃが回転可能に設けられている。このスライド用モータ２２ａ２ｂのプーリ２２ａ２ｄとプーリ２２ａ２ｃとの間には、スライド用ベルト２２ａ２ｅが装架されている。
【００２２】
フレーム２２ａ２ａの前板状部材２２ａ２ａ１の左右両端部には、図４ｂに示すように、ガイドレール２２ａ２ｆが設けられている。ガイドレール２２ａ２ｆは、後述する第２スライド部２２ａ３のフレーム２２ａ３ａの左右板状部材の内側の左右ガイド受け部２２ａ３ｂに摺動可能に係合する。
【００２３】
第２スライド部２２ａ３は、図１，２に示すように、ほぼ直方体状に形成されており、第１スライド部２２ａ２より小さく構成されている。第２スライド部２２ａ３は、第１スライド部２２ａ２に対して長手方向（軸動方向）にスライドするものであり、収縮した際には第１スライド部２２ａ２内にほぼ収容されるように構成されている。
【００２４】
具体的には、第２スライド部２２ａ３は、フレーム２２ａ３ａを備えている（図３ａ参照）。このフレーム２２ａ３ａは、図４ｂに示すように、ほぼ断面Ｕ字状に形成されており、左右板状部材２２ａ３ａ１、２２ａ３ａ２と左右板状部材２２ａ３ａ１、２２ａ３ａ２の前端部に左右両端が接続された前板状部材２２ａ３ａ３とから構成されている。フレーム２２ａ３ａの内側（左右板状部材２２ａ３ａ１、２２ａ３ａ２の内壁面）には、フレーム２２ａ２ａのガイドレール２２ａ２ｆに摺動可能に係合する左右ガイド受け部２２ａ３ｂが設けられている。フレーム２２ａ３ａの右板状部材２２ａ３ａ２の下部には、スライド用ベルト２２ａ２ｅに取り付けられて固定される固定部２２ａ３ｃが設けられている（図３ｂ、図４ｃ参照）。
【００２５】
スライド用モータ２２ａ２ｂが駆動すると、第１スライド部２２ａ２のフレーム２２ａ２ａは、スライド基部２２ａ１のフレーム２２ａ１ｂに対してスライド駆動軸ｌ２に沿って伸張する（図３ａおよび３ｂに示す伸張状態）。これと同時に、第２スライド部２２ａ３のフレーム２２ａ３ａは第１スライド部２２ａ２のフレーム２２ａ２ａに対して伸張する（図３ａおよび３ｂに示す伸張状態）。
【００２６】
一方、スライド用モータ２２ａ２ｂが逆方向に駆動すると、第１スライド部２２ａ２のフレーム２２ａ２ａは、スライド基部２２ａ１のフレーム２２ａ１ｂに対してスライド駆動軸ｌ２に沿って収縮する（図４ａおよび図４ｃに示す収縮状態）。これと同時に、第２スライド部２２ａ３のフレーム２２ａ３ａは第１スライド部２２ａ２のフレーム２２ａ２ａに対して収縮する（図４ａおよび図４ｃに示す収縮状態）。
このように、第１アーム２２ａは、基台２１に基部側が固定されて、全長がスライド駆動軸ｌ２に沿って伸縮可能に構成されている。
【００２７】
第２アーム２２ｂは、基部側が第１アーム２２ａの先端側に固定されるとともに先端部側に回転駆動軸２２ｂ２を介して保持部２３が回動可能に設けられている。第２アーム２２ｂは、図１，２に示すように、ほぼ直方体状に形成されており、第２スライド部２２ａ３の先端部に、長手方向に対して直交する方向（前方向）に延ばして形成されている。具体的には、主として図３ａに示すように、第２アーム２２ｂは、左右板状部材２２ｂ１ａ、２２ｂ１ｂから構成されているフレーム２２ｂ１を備えている。フレーム２２ｂ１の左右板状部材２２ｂ１ａ、２２ｂ１ｂの後端部が、フレーム２２ａ３ａの左右板状部材２２ａ３ａ１、２２ａ３ａ２の上端部にそれぞれ接続固定されている。
【００２８】
フレーム２２ｂ１の左右板状部材２２ｂ１ａ、２２ｂ１ｂの先端部には、回転駆動軸２２ｂ２が回動可能に介装されている。左右板状部材２２ｂ１ａ、２２ｂ１ｂの中央部には、回転用モータ２２ｂ３が設けられている。回動ベルト２２ｂ４は、回転用モータ２２ｂ３のプーリと回転駆動軸２２ｂ２のプーリとの間に装架されている。
【００２９】
第３アーム２２ｃは、ほぼ直方体状に形成されており、その基端部が第２アーム２２ｂの先端部に回転軸Ｏ回りに回転可能に取り付けられている。具体的には、第３アーム２２ｃは、フレーム２２ｃ２を備えている。フレーム２２ｃ２の後端部は、回転駆動軸２２ｂ２と一体回転するように固定されている。フレーム２２ｃ２の前端部は、保持部２３の後端に固定されている。
回転用モータ２２ｂ３が駆動すると、フレーム２２ｃ２すなわち第３アーム２２ｃが回転軸Ｏ回りに上方向または下方向に回転する。
【００３０】
保持部２３は、第３アーム２２ｃの先端に固定されている。この保持部２３は、ロボットアーム部２２の先端側に設けられ、回転駆動軸２２ｂ２回りに回動するとともに被介助者Ｍ１の体の一部（例えば、上半身特に胸部）を支えて起立および着座を補助するものである。なお、被介助者Ｍ１の体の一部が保持部２３によって保持される被保持部位である。保持部２３は、例えば、被介助者Ｍ１の起立動作及び着座動作において被介助者Ｍ１に対して対向したときに、その両腕（両脇）を下側から支える部材であり、前方向に向けて開放する平面視略Ｕ字形状に形成されている。保持部２３は、例えば、被介助者Ｍ１に接することを前提とした比較的柔らかい材質で形成されている。
【００３１】
ハンドル２４は、図１，２に示すように、第３アーム２２ｃの上面に固定されている。このハンドル２４は、左右一対の棒状取っ手で構成されており、被介助者Ｍ１の左右の手でそれぞれ握られるようになっている。ハンドル２４には、握っていることを検知する接触センサ２４ａ，２４ｂが設けられている。ハンドル２４には、介助ロボット２０を左旋回させるための左旋回スイッチ２４ｃと介助ロボット２０を右旋回させるための右旋回スイッチ２４ｄが設けられている。さらにハンドル２４には、介助ロボット２０を停止させるための停止スイッチ２４ｅが設けられている。
【００３２】
また、第３アーム２２ｃには、被介助者Ｍ１が保持部２３により支持されている状態で歩行する場合や被介助者Ｍ１がハンドル２４を握った状態で歩行する場合に、被介助者Ｍ１から受ける力を検知する荷重センサ２２ｃ１が設けられている。荷重センサ２２ｃ１は、荷重の変化によって変化する起歪体の歪み量を電圧変化として検出するものや、シリコンチップに圧力が加わると、そのたわみに応じ、ゲージ抵抗が変化し電気信号に変換される半導体式圧力センサなどである。
【００３３】
操作装置２５は、画像を表示する表示部２５ａと、操作者（介助者および被介助者Ｍ１である）からの入力操作を受け付ける操作部２５ｂとを備えている。
表示部２５ａは、液晶ディスプレイで構成されており、介助ロボット２０の動作モードの選択画面などを表示する。動作モードとしては、被介助者Ｍ１の起立動作を補助する起立動作補助モードや、被介助者Ｍ１の着座動作を補助する着座動作補助モードなどが設定されている。
【００３４】
操作部２５ｂは、カーソルを上下左右に移動させるカーソルキー、入力をキャンセルするキャンセルキー，選択内容を決定する決定キーなどを備えており、操作者の指示をキー入力できるように構成されている。なお、操作装置２５は、表示部２５ａの表示機能と操作部２５ｂの入力機能とを備えており、画面上の表示を押すことで機器を操作するタッチパネルで構成するようにしてもよい。
【００３５】
記憶装置２６（記憶部）は、保持部２３に支えられて着座している被介助者Ｍ１（図６参照）を起立させる場合において、被介助者Ｍ１の移動制御部位である例えば肩位置Ｐｓが通過する起立軌跡を示す起立軌跡用基準データと、保持部２３に支えられて起立している被介助者Ｍ１（図７参照）を着座させる場合において、起立軌跡と異なる軌跡であって被介助者Ｍ１の肩位置Ｐｓが通過する着座軌跡を示す着座軌跡用基準データと、を記憶している。
【００３６】
図６に示すように、介助ロボット２０は、接近停止位置（図５に示す）からさらに前進され、被介助者Ｍ１を起立させるために最適な位置（起立最適位置）に位置決めされる。すなわち、膝センサ２２ａ１ｇから膝までの距離（測定距離）ＸｃがＸｃ２となると、介助ロボット２０は起立最適位置に停止される。このとき、測定距離Ｘｃと膝センサ２２ａ１ｇから介助ロボット２０の基準点までのＸ軸座標成分に係る距離Ｘｅとの合計が、介助ロボット２０の基準点に対する被介助者Ｍ１の膝の位置すなわち基準点と膝位置との間の距離Ｘｇ０である。また、足センサ２２ａ１ｈから足までの距離（測定距離）Ｘｄ０と、足センサ２２ａ１ｈから介助ロボット２０の基準点までのＸ軸座標成分に係る距離Ｘｆとの合計が、介助ロボット２０の基準点に対する被介助者Ｍ１の足の位置すなわち基準点と足位置との間の距離Ｘｈ０である。
【００３７】
起立軌跡Ｔａｓ１および着座軌跡Ｔｂｓ１は、実際に健常者の起立動作を撮影し、その肩位置Ｐｓの二次元座標（例えばｘｙ座標）に基づいて作成すればよい。起立軌跡Ｔａｓ１を図８（左側）に示す。この起立軌跡Ｔａｓ１は、起立軌跡用基準データに基づいている軌跡である。起立軌跡用基準データは、保持部２３に支えられて着座部に着座している被介助者Ｍ１を起立させる場合において、基台２１の停止位置の基準点となる被介助者Ｍ１の膝（基準部位）が被介助者Ｍ１の足位置と所定位置関係にある場合に、被介助者Ｍ１の移動制御部位Ｐｓが通過する起立軌跡を示している。膝と足位置との所定位置関係は、膝の角度が９０度であり、すなわち膝のほぼ真下に足首が位置する関係である。また、この所定位置関係は、予め決められている。
着座軌跡Ｔｂｓ１を図８（右側）に示す。この着座軌跡Ｔｂｓ１は、着座軌跡用基準データに基づいている軌跡である。なお、前述した起立軌跡および着座軌跡は、シミュレーションで作成するようにしてもよい。
【００３８】
各軌跡用基準データは、二次元座標で形成されている。起立軌跡用基準データは、例えばｘｙ座標にて、（Ｘａ１、Ｙａ１）、・・・、（Ｘａｎ、Ｙａｎ）で表わされ、ｎ個からなる。着座軌跡用基準データは、例えばｘｙ座標にて、（Ｘｂ１、Ｙｂ１）、・・・、（Ｘｂｎ、Ｙｂｎ）で表わされ、ｎ個からなる。原点は、介助ロボット２０の基準点としてもよいし、着座状態の足（足首）の座標としてもよく、また、被介助者Ｍ１の着座面の任意の点としてもよい。
【００３９】
軌跡用基準データは、このｘｙ座標に、各座標における保持部２３の角度αを加えて構成されることが望ましい。各座標における保持部２３の角度αは、起立軌跡Ｔａｓ１および着座軌跡Ｔｂｓ１の各点における保持部２３の角度である（図１０参照）。この角度αは、被介助者Ｍ１の上半身（保持部２３の被介助者Ｍ１との保持するために接触する内壁面）と水平面（またはＸ軸方向）とのなす角度である。例えば、図１０に示すように、着座状態や起立状態であるときには、角度αは９０度である。軌跡用基準データは、例えば（Ｘａ１、Ｙａ１、α１）、・・・、（Ｘａｎ、Ｙａｎ、αｎ）で表される。
【００４０】
なお、二次元座標でなく、ロボット座標で形成するようにしてもよい。この場合、起立軌跡用基準データは、例えば、図９に示すように、基台２１のＸ軸方向の移動量である走行量（Ｄ：走行量に相当する左右駆動輪用モータ２１ｇ，２１ｈの回転角度）、スライド用モータ２２ａ２ｂのアーム長さ（Ｌ：スライド量：このアーム長さに相当する回転角度）、および回転用モータ２２ｂ３の回転角度である第２角度（θｂ）を含んで構成されている。ＸＹ座標の角度αを加えた座標（Ｘａ１，Ｙａ１，α１）は、ロボット座標（Ｄ１，Ｌ１，θｂ１）で表される。
【００４１】
ＸＹ座標の角度αを加えた座標（Ｘａ１，Ｙａ１，α１）からロボット座標（Ｄ１，Ｌ１，θｂ１）を算出する方法について、簡単に説明する。図１０は、ロボットアーム部２２の長さ、角度を模式的に示す側面図である。図１０に示すように、第１アーム２２ａの長さをＬａ（可変）、第２アーム２２ｂの長さをＬｂ（固定）、回転駆動軸２２ｂ２から肩位置Ｐｓまでの第３アーム２２ｃの延設方向に沿った長さをＬｃ（固定）およびその延設方向と鉛直する方向に沿った長さをＬｄ（固定）とする。また、第１アーム２２ａと水平線とのなす角を第１角度θａ（固定、本実施形態では９０度）、第１アーム２２ａと第２アーム２２ｂとのなす角を９０度、および第２アーム２２ｂと第３アーム２２ｃとのなす角を第２角度θｂとする。
【００４２】
被介助者Ｍ１の足位置を原点とすると、介助ロボット２０内の基準点のＸＹ座標は、（Ｘｈ，０）である。なお、被介助者Ｍ１の足位置と介助ロボット２０内の基準点のＹ軸座標は同一であるとする。第１アーム２２ａと第２アーム２２ｂが直交する点Ｐ１のＸＹ座標は、介助ロボット２０内の基準点に対して（０，Ｌａ）を加算したものである。回転駆動軸２２ｂ２である点Ｐ２のＸＹ座標は、点Ｐ１に対して（−Ｌｂ，０）を加算したものである。肩位置Ｐｓから第３アーム２２ｃに下ろした垂線の足である点Ｐ３のＸＹ座標は、点Ｐ２に対して（−Ｌｃｃｏｓθｂ，Ｌｃｓｉｎθｂ）を加算したものである。肩位置Ｐｓすなわち点Ｐ４のＸＹ座標（Ｘａ１，Ｙａ１）は、点Ｐ３に対して（Ｌｄ×（ｃｏｓ（π／２−θｂ），Ｌｄ×（ｓｉｎ（π／２−θｂ））を加算したものである。なお、各座標における保持部２３の角度αは、α＝π／２−θｂとなる。以上のことから、ＸＹ座標に角度αを加えた座標（Ｘａ１，Ｙａ１，α１）からロボット座標（Ｄ１，Ｌ１，θｂ１）を算出する。同様に、座標（Ｘａｎ，Ｙａｎ，αｎ）からロボット座標（Ｄｎ，Ｌｎ，θｂｎ）を算出する。
【００４３】
なお、ロボット座標において、図９に示すように、基台２１のＸ軸方向の移動速度である走行速度（Ｖａ：この走行速度に相当する左右駆動輪用モータ２１ｇ，２１ｈの回転角速度）、スライド用モータ２２ａ２ｂのスライド速度（Ｖｂ：このスライド速度に相当する回転角速度）、および回転用モータ２２ｂ３の回転角度である第２角度（θｂ）の角速度である第２角速度（ωｂ）を含んで構成してもよい。
【００４４】
図８に示す起立軌跡Ｔａｓ１は、基準となる起立軌跡であり、保持部２３に支えられて着座部に着座している被介助者Ｍ１を起立させる場合において、基台２１の停止位置の基準点となる被介助者Ｍ１の膝（基準部位）が被介助者Ｍ１の足位置と所定位置関係にある（本実施形態では、足が膝の直下（基準位置）にある）場合に、被介助者Ｍ１の移動制御部位Ｐｓが通過する起立軌跡である。なお、図８に示す着座軌跡Ｔｂｓ１は、基準となる着座軌跡である。
【００４５】
さらに、記憶装置２６は、被介助者Ｍ１が着座する椅子やベッドなどの着座部の高さに応じた補正量（第１の補正量）を記憶している。この第１の補正量は、上述した各データを補正するための値である。上述した各データは、着座部の高さが所定値（例えば４０ｃｍである。）であるときのデータである。
【００４６】
また、記憶装置２６は、被介助者Ｍ１の身長に応じた補正量（第２の補正量）を記憶している。この第２の補正量は、上述した各データを補正するための値である。上述した各データは、被介助者Ｍ１の身長が所定値（例えば平均身長などであり、具体的には１７０ｃｍである。）であるときのデータである。
なお、上述した各補正量は、マップとして記憶されているが、演算式として記憶されていてもよい。
【００４７】
制御装置２７は、介助ロボット２０の走行や姿勢変形に関する制御を行う。制御装置２７は、図１１に示すように、上述した衝突防止センサ２１ｋ，２１ｌ、膝センサ２２ａ１ｇ、足センサ２２ａ１ｈ、荷重センサ２２ｃ１、接触センサ２４ａ，２４ｂ、左旋回スイッチ２４ｃ、右旋回スイッチ２４ｄ、停止スイッチ２４ｅ、左右駆動輪用モータ２１ｇ，２１ｈ、スライド用モータ２２ａ２ｂ、回転用モータ２２ｂ３、操作装置２５、記憶装置２６、撮像装置２８、および案内装置２９が接続されている。また、制御装置２７はマイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示省略）を備えている。
【００４８】
制御装置２７は、図１２に示すように、基準データ取得部２７ａ、実移動量導出部２７ｂ、移動量差導出部２７ｃ、および駆動制御部２７ｄを備えている。
基準データ取得部２７ａは、操作装置２５によって選択された動作モード（起立動作補助モード、着座動作補助モード、一連動作補助モードのいずれか）を取得して、その取得したモードに応じた基準データを記憶装置２６から取得する。起立動作補助モードのときは、起立軌跡用基準データを取得し、着座動作補助モードのときは、着座軌跡用基準データを取得し、一連動作補助モードのときは、起立軌跡用基準データおよび着座軌跡用基準データを取得する。
【００４９】
実移動量導出部２７ｂは、足センサ２２ａ１ｈ（距離検出センサ）によって検出された基台２１から、被介助者Ｍ１の起立中および着座中において移動しない物（本実施形態では着座している被介助者Ｍ１の足）までの距離に基づいて、基台２１の実際のＸ軸方向の移動量（第１軸方向移動量）を導出する。具体的には、実移動量導出部２７ｂは、介助ロボット２０が起立最適位置に位置するとき（着座している被介助者Ｍ１の膝との距離が所定距離Ｘｃ２であるとき）の被介助者Ｍ１の足までの距離Ｘｄ０を初期値として記憶する。この初期値Ｘｄ０と起立中または着座中の任意の点で測定した被介助者Ｍ１の足までの距離Ｘｄｎとの差が基台２１の実際のＸ軸方向の移動量である。
例えば、図１３に示すように、起立動作開始時点から被介助者Ｍ１の腰が着座部から浮いた時点までの移動量は、被介助者Ｍ１の腰が着座部から浮いた時点の被介助者Ｍ１の足までの距離Ｘｄ１から起立動作開始時点の被介助者Ｍ１の足までの距離Ｘｄ０を減算した値である。
【００５０】
移動量差導出部２７ｃは、起立軌跡用基準データおよび着座軌跡用基準データの少なくとも一つに基づいて導出される走行用駆動部ＡＣ（第１駆動部）のＸ軸方向の移動量（第１軸方向移動量）である目標移動量と、実移動量導出部２７ｂによって導出された基台２１の実際の第１軸方向移動量と、の差である移動量差を導出する。このように、移動量差導出部２７ｃは、実移動量導出部２７ｂによって導出された基台２１の実際のＸ軸方向の移動量（第１軸方向移動量）を使用して移動量差を導出する。なお、目標移動量は、例えば、起立軌跡用基準データのＸＹ座標の２点にそれぞれ対応する走行量の差である。
【００５１】
駆動制御部２７ｄは、起立軌跡用基準データおよび前記着座軌跡用基準データに基づいて、走行用駆動部ＡＣ（第１駆動部）を駆動させて基台２１を第１軸方向に沿って移動させるとともに、回転用モータ２２ｂ３およびスライド用モータ２２ａ２ｂ（第２および第３駆動部）から構成されるロボットアーム駆動部を駆動させて、ロボットアーム部２２を変形させるように制御する。また、駆動制御部２７ｄは、移動量差導出部２７ｃによって導出された移動量差を補填するように、少なくとも走行用駆動部ＡＣ（第１駆動部）の駆動指示量を増減させる。
【００５２】
また、制御装置２７（駆動制御部２７ｄ）は、上記各データにおいて起立軌跡Ｔａｓ１および着座軌跡Ｔｂｓ１の各点における保持部２３の角度αも合わせて記憶している場合には、第２駆動部（回転用モータ２２ｂ３）を駆動させて、各点における保持部２３の角度を、各起立軌跡用基準データおよび各着座軌跡用基準データに記憶されている角度αとなるように制御する。
【００５３】
また、制御装置２７（駆動制御部２７ｄ）は、被介助者Ｍ１の身長や着座部の高さに合わせてロボットアーム部２２の起立軌跡Ｔａｓ１および着座軌跡Ｔｂｓ１をそれぞれ調整する。補正部は、基準データ取得部２７ａによって取得した基準データを身長、着座部の高さによって補正する。具体的には、補正部は、取得した身長に応じた第２の補正量や、着座部の高さに応じた第1の補正量を記憶装置２６から取得する。補正部は、この取得した各補正量によって基準データ取得部２７ａによって取得した基準データを補正して駆動制御部２７ｄに出力する。駆動制御部２７ｄは、補正された基準データに基づいて、走行用駆動部ＡＣ（第１駆動部）や回転用モータ２２ｂ３およびスライド用モータ２２ａ２ｂ（第２および第３駆動部）を駆動させる。
【００５４】
撮像装置２８は、スライド基部２２ａ１の前面および第１スライド部２２ａ２の背面にそれぞれ設けられている。スライド基部２２ａ１の前面に設けられた撮像装置２８は、介助ロボット２０の前方にある対象を撮影する。第１スライド部２２ａ２の背面に設けられた撮像装置２８は、介助ロボット２０の後方または上方にある対象を撮影する。
【００５５】
案内装置２９は、被介助者Ｍ１、介助者を含む周囲にいる人に対して介助ロボット２０の状態を音声や表示により案内するものである。案内装置２９は、音声を出力するスピーカでもよく、文字、図形等を表示するＬＣＤやＬＥＤなどの表示装置でもよい。
【００５６】
次に、上述したように構成された介助ロボット２０の作動を説明する。最初に、介助ロボット２０が着座している被介助者Ｍ１に接近している場合について説明する。このとき、介助ロボット２０は、例えばベッド脇に着座している被介助者Ｍ１に向けて接近する。介助ロボット２０は、介助ロボット２０の前面を進行方向に向けて前進する。介助ロボット２０は、被介助者Ｍ１の近傍に設けられている案内用マークを前面の撮像装置２８を介して読み取り、その情報に基づいて被介助者Ｍ１に接近する。介助ロボット２０は、膝センサ２２ａ１ｇの検出結果（介助ロボット２０と被介助者Ｍ１の膝との距離）を使用して、着座している被介助者Ｍ１との距離が所定距離Ｘｃ１となる所定の位置まで移動する（図５参照）。
その後、介助ロボット２０は、被介助者Ｍ１を起立させるために最適な位置（起立最適位置）まで移動（前進）する（図６参照）。
【００５７】
そして、介助ロボット２０は、被介助者Ｍ１に対して「ハンドルを握ってください」という案内を行う。被介助者Ｍ１が両手でハンドル２４を握ると、接触センサ２４ａ，２４ｂによってハンドル２４を握ったことを検知するため、介助ロボット２０は、被介助者Ｍ１を起立させるための起立動作を行う。
【００５８】
起立動作が開始されると、介助ロボット２０は、着座している被介助者Ｍ１の上半身を保持部２３によって保持する（図６参照）。そして、介助ロボット２０は、上半身を保持した状態で、被介助者Ｍ１を起立状態にする（図７参照）。より具体的には、図８に示すように、基準起立軌跡に沿って起立動作が行われる。
【００５９】
このときの介助ロボット２０の起立動作を図１３を参照して説明する。図１３の左上から右下に向けて起立動作が行われている。左上は、起立動作が開始された時点を示す。このとき、起立動作開始時点の被介助者Ｍ１の足までの距離ＸｄはＸｄ０である。次に、被介助者Ｍ１の腰が着座部から浮いた時点（上中央の図）の被介助者Ｍ１の足までの距離ＸｄはＸｄ１である。上右の図では、被介助者Ｍ１の足までの距離ＸｄはＸｄ２であり、下左の図では、被介助者Ｍ１の足までの距離ＸｄはＸｄ３である。最終的に、起立動作最終時点（下右の図）では、被介助者Ｍ１の足までの距離ＸｄはＸｄ４である。これから明らかなように、被介助者Ｍ１の足までの距離Ｘｄは、図８に示す起立軌跡Ｔａｓ１のＸ軸成分の変動量に相当する。
また、起立動作の際に左右駆動輪２１ｅ、２１ｆがスリップした場合には、上述したように、移動量差導出部２７ｃによって導出された移動量差（スリップ量）を補填するように、走行用駆動部ＡＣ（第１駆動部）の駆動指示量を増減させる。
【００６０】
介助ロボット２０は、被介助者Ｍ１を起立状態で補助している。被介助者Ｍ１は、その脇の下を保持部２３により保持された状態で歩行して移動する。介助ロボット２０は、介助ロボット２０の背面を進行方向に向けて前進する。
【００６１】
そして、介助ロボット２０は、被介助者Ｍ１を着座させるための着座動作が開始されると、起立状態にある被介助者Ｍ１（図７参照）を、被介助者Ｍ１の上半身を保持部２３によって保持した状態で着座状態にする（図６参照）。より具体的には、図８に示すように、着座軌跡に沿って着座動作が行われる。
【００６２】
そして、介助ロボット２０は、着座動作が終了すると、被介助者Ｍ１に対して「ハンドルから手を放してください」という案内を行う。被介助者Ｍ１がハンドル２４から手を放すと、接触センサ２４ａ，２４ｂによってハンドル２４から手を放したことを検知するため、介助ロボット２０は、被介助者Ｍ１から離れる。
【００６３】
本実施形態に係る介助ロボット２０は、走行用駆動部ＡＣ（第１駆動部）によってＸ軸方向（第１軸方向）に沿って走行可能な基台２１と、基台２１に設けられ回転用モータ２２ｂ３およびスライド用モータ２２ａ２ｂ（第２および第３駆動部）によってそれぞれ独立して駆動される回転駆動軸２２ｂ２およびスライド駆動軸ｌ２（第２および第３駆動軸）を備え、回転駆動軸２２ｂ２およびスライド駆動軸ｌ２（第２および第３駆動軸）のうち少なくとも１つは回転用モータ２２ｂ３（第２駆動部）によって水平方向に延在する回転軸回りに回転される回転駆動軸２２ｂ２（回転駆動軸）であるロボットアーム部２２と、ロボットアーム部２２の先端側に設けられ、回転駆動軸Ｏ回りに回動するとともに被介助者Ｍ１の体の一部を支えて起立および着座を補助する保持部２３と、保持部２３に支えられて着座している被介助者Ｍ１を起立させる場合において、被介助者Ｍ１の移動制御部位Ｐｓ（例えば肩位置）が通過する起立軌跡Ｔａｓ１を示す起立軌跡用基準データと、保持部２３に支えられて起立している被介助者Ｍ１を着座させる場合において、被介助者Ｍ１の移動制御部位Ｐｓが通過する着座軌跡Ｔｂｓ１を示す着座軌跡用基準データと、を記憶した記憶装置２６（記憶部）と、起立軌跡用基準データおよび着座軌跡用基準データに基づいて、走行用駆動部ＡＣ（第１駆動部）を駆動させて基台２１をＸ軸方向（第１軸方向）に沿って移動させるとともに、回転用モータ２２ｂ３およびスライド用モータ２２ａ２ｂ（第２および第３駆動部）を駆動させてロボットアーム部２２を変形させるように制御する駆動制御部２７ｄと、を備えたことを特徴とする。
【００６４】
これによれば、起立軌跡用基準データを健常者の起立軌跡に相当するデータに設定することが容易となるため、被介助者Ｍ１の移動制御部位Ｐｓが起立軌跡Ｔａｓ１に沿うように被介助者Ｍ１を起立させる場合、健常者の起立軌跡に相当する起立軌跡用基準データに基づいて走行用駆動部ＡＣ（第１駆動部）を駆動させて基台２１をＸ軸方向（第１軸方向）に沿って移動させるとともに、第２および第３駆動部を駆動させてロボットアーム部２２を変形させることが可能となる。したがって、被介助者Ｍ１は介助なしで起立するときと同様な感覚（フィーリング）で起立を補助される。よって、被介助者Ｍ１に違和感を与えることなく、起立させることができる。
【００６５】
一方、一般的に健常者の着座軌跡は起立軌跡と異なっているが、健常者の着座軌跡に相当するデータとなるように着座軌跡用基準データを設定することが容易となるため、被介助者Ｍ１の移動制御部位Ｐｓが着座軌跡Ｔｂｓ１に沿うように被介助者Ｍ１を起立させる場合、健常者の着座軌跡に相当する着座軌跡用基準データに基づいて走行用駆動部ＡＣ（第１駆動部）を駆動させて基台２１をＸ軸方向（第１軸方向）に沿って移動させるとともに、回転用モータ２２ｂ３およびスライド用モータ２２ａ２ｂ（第２および第３駆動部）を駆動させてロボットアーム部２２を変形させることが可能となる。したがって、被介助者Ｍ１は介助なしで着座するときと同様な感覚（フィーリング）で着座を補助される。よって、被介助者Ｍ１に違和感を与えることなく、着座させることができる。
【００６６】
このように、介助ロボット２０の駆動軸の増大を招くことなく、すなわち介助ロボット２０の高コスト化・大型化を招くことなく、被介助者Ｍ１に違和感を与えることのない起立および着座を実施することができる介助ロボットを提供することができる。
【００６７】
さらに、保持部２３は、回転駆動軸回りに回動するとともに被介助者Ｍ１の体の一部（上半身、特に胸部）を支えて起立および着座を補助するため、起立軌跡Ｔａｓ１および着座軌跡Ｔｂｓ１の各位置にて、保持部２３と連動する被介助者Ｍ１の被保持部位（上半身、特に胸部）の角度αを最適に設定することができる。よって、より快適に（自然な感覚で）被介助者Ｍ１を起立させたり着座させたりすることができる。
【００６８】
また、上述した実施形態に係る介助ロボット２０において、ロボットアーム部２２に備えられている回転駆動軸２２ｂ２およびスライド駆動軸ｌ２（第２および第３駆動軸）は、回転用モータ２２ｂ３（第２駆動部）によって水平方向に延在する回転軸Ｏ回りに回転される回転駆動軸、および、Ｘ軸方向（第１軸方向）と所定角度（本実施形態では９０度）をなし基台２１の上方側に向けて延在する第２軸方向（本実施形態ではＹ軸方向）に沿ってスライド用モータ２２ａ２ｂ（第３駆動部）によって被駆動体（第２アーム２２ｂひいては保持部２３）を往復動させるスライド駆動軸ｌ２である。
これによれば、第２駆動軸および第３駆動軸の両方を回転駆動軸で構成した場合と比較して、ロボットアーム部２２の移動に伴う介助ロボット２０の重心の前後方向の移動を無くすことができる。よって、介助ロボット２０の前後方向の長さを短く抑制することができ、ひいては介助ロボット２０を小型化することができる。
【００６９】
また、上述した実施形態に係る介助ロボット２０において、ロボットアーム部２２は、基台２１に基部側が固定されて、全長がスライド駆動軸ｌ２に沿って伸縮可能に構成された第１アーム２２ａと、基部側が第１アーム２２ａの先端側に固定されるとともに先端部側に回転駆動軸２２ｂ２を介して保持部２３が回動可能に設けられた第２アーム２２ｂと、を備えている。
これによれば、介助ロボット２０は、第１アーム２２ａを伸縮させることで身長が異なった被介助者Ｍ１に対応することができるとともに、介助ロボット２０が被介助者Ｍ１の起立・着座を補助しないときには、第１アーム２２ａを収縮させることで介助ロボット２０をコンパクトに収納することができる。
【００７０】
また、上述した実施形態に係る介助ロボット２０において、起立軌跡用基準データおよび着座軌跡用基準データの少なくとも一つに基づいて導出される走行用駆動部ＡＣ（第１駆動部）のＸ軸方向移動量（第１軸方向移動量）である目標移動量と、基台２１の実際のＸ軸方向移動量（第１軸方向移動量）との差である移動量差を導出する移動量差導出部２７ｃを、さらに備え、駆動制御部２７ｄは、移動量差導出部２７ｃによって導出された移動量差を補填するように、少なくとも走行用駆動部ＡＣ（第１駆動部）の駆動指示量を増減させる。
これによれば、走行用駆動部ＡＣ（第１駆動部）によって回転駆動される左右駆動輪２１ｅ、２１ｆがスリップした場合、そのスリップ分を確実に補正することができるため、被介助者Ｍ１を起立軌跡Ｔａｓ１および着座軌跡Ｔｂｓ１に沿って確実に起立および着座させることができる。
【００７１】
また、上述した実施形態に係る介助ロボット２０において、基台２１から、被介助者Ｍ１の起立中および着座中において移動しない物（本実施形態では被介助者Ｍ１の足）までの距離を検出する距離検出センサ（足センサ２２ａ１ｈ）と、距離検出センサ（足センサ２２ａ１ｈ）によって検出された基台２１から物までの距離から基台２１の実際のＸ軸方向移動量（第１軸方向移動量）を導出する実移動量導出部２７ｂと、をさらに備え、移動量差導出部２７ｃは、実移動量導出部２７ｂによって導出された基台２１の実際のＸ軸方向移動量（第１軸方向移動量）を使用して移動量差を導出する。
これによれば、走行用駆動部ＡＣ（第１駆動部）によって回転駆動される左右駆動輪２１ｅ、２１ｆがスリップした場合、Ｘ軸方向移動量（第１軸方向移動量）を確実に導出することができるため、スリップ分を確実に補正することができる。
【００７２】
また、上述した実施形態に係る介助ロボット２０において、移動しない物は、着座している被介助者Ｍ１の足であり、距離検出センサは、被介助者Ｍ１の足までの距離を検出する検出センサ（足センサ２２ａ１ｈ）である。
これによれば、介助ロボット２０の比較的近くに位置する被介助者Ｍ１の足までの距離を検出するため、検出誤差をできるだけ抑制することができ、Ｘ軸方向移動量（第１軸方向移動量）を正確に導出することができる。
【００７３】
また、上述した実施形態に係る介助ロボット２０において、起立軌跡用基準データおよび着座軌跡用基準データは、起立軌跡Ｔａｓ１および着座軌跡Ｔｂｓ１の各点における保持部２３の角度αも合わせて記憶しており、駆動制御部２７ｄは、駆動部（回転用モータ２２ｂ３）を駆動させて、各点における保持部２３の角度αを、各起立軌跡用基準データおよび各着座軌跡用基準データに記憶されている角度αとなるように制御する。
これによれば、起立軌跡Ｔａｓ１および着座軌跡Ｔｂｓ１の各位置にて、保持部２３と連動する被介助者Ｍ１の被保持部位の角度αを最適に設定することができるので、より快適に（自然な感覚で）被介助者Ｍ１を起立させたり着座させたりすることができる。
【００７４】
なお、上述した実施形態においては、第２および第３駆動軸のうち少なくとも１つは第２駆動部によって水平方向に延在する回転軸Ｏ回りに回転される回転駆動軸で構成するようにしたが、第２および第３駆動軸の両方を別々の回転軸回りに第２および第３駆動部によって回転される回転駆動軸で構成するようにしてもよい。このとき、第３駆動軸は第１アーム２２ａの基部を回転軸とする回転駆動軸に設定するのが好ましい。起立軌跡および着座軌跡のＸ軸成分は、走行用駆動部ＡＣ（第１駆動部）の移動量（駆動量）だけでなく、第２および第３駆動部の駆動量のＸ軸成分を加算した値で形成される。
また、起立動作の際に左右駆動輪２１ｅ、２１ｆがスリップした場合には、上述したように、移動量差導出部２７ｃによって導出された移動量差（スリップ量）を補填するように、走行用駆動部ＡＣ（第１駆動部）だけでなく、第２および第３駆動部の駆動指示量を増減させる。
【００７５】
また、上述した実施形態においては、基台２１から、被介助者Ｍ１の起立中および着座中において移動しない物までの距離を検出する距離検出センサは、被介助者Ｍ１の足までの距離を検出する足センサ２２ａ１ｈを採用するようにしたが、これに限定されるものでなく、着座部までの距離を検出する検出センサや、例えば部屋の内壁までの距離を検出する検出センサを採用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
２０…介助ロボット、２１…基台、２１ｇ，２１ｈ…左右駆動輪用モータ（駆動源）、２２…ロボットアーム部、２２ａ…第１アーム、２２ａ２ｂ…スライド用モータ（第３駆動部）、２２ｂ…第２アーム、２２ｂ３…回転用モータ（第２駆動部）、２２ｃ…第３アーム、２３…保持部、２４…ハンドル、２５…操作装置、２６…記憶装置（記憶部）、２７…制御装置、２７ａ…基準データ取得部、２７ｂ…実移動量導出部、２７ｃ…移動量差導出部、２７ｄ…駆動制御部、２８…撮像装置、２９…案内装置、ＡＣ…走行用駆動部（第１駆動部）、Ｍ１…被介助者。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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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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【国際調査報告】
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