(57)【要約】【課題】従来、家電製品等の生活支援具は、設置のために床や壁のスペースを占有するばかりでなく、このため床や壁の多目的利用を制限してしまう。また、移動させることが面倒であり、特に、床に物がある場合には移動が困難であるという課題があった。【解決手段】天井面（１）や壁面からなる走行面と本体との間に吸引力を作用させ、前記走行面に前記本体より突出させた車輪を接触させた状態で前記車輪に駆動力を付与することにより、前記走行面の任意の位置に移動できるように構成された移動機構（３）に、生活支援具（テレビ１３等の家電製品、マニピュレータ１０２等の作業用アーム）を設けた。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井面や壁面よりなる走行面と本体との間に吸引力を作用させ、前記走行面に前記本体より突出させた車輪を接触させた状態で前記車輪に駆動力を付与することにより、前記走行面の任意の位置に移動できるように構成された移動機構に、生活支援具を設けたことを特徴とする生活支援具移動装置。
【請求項２】
前記生活支援具が家電製品であることを特徴とする請求項１に記載の生活支援具移動装置。
【請求項３】
前記生活支援具が作業用アームであることを特徴とする請求項１に記載の生活支援具移動装置。
【請求項４】
所定の大きさの吊り上げ力を作用する負荷軽減手段を介して前記生活支援具を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の生活支援具移動装置。
【請求項５】
前記吸引力を前記本体に設けられた永久磁石の磁力としたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の生活支援具移動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、天井面の任意の位置に移動できるように構成された移動機構に、家電製品等の生活支援具を搭載した生活支援具移動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、生活を支援する家電製品であるテレビや掃除機等は、屋内の床や壁に設置して使用するのが一般的であった。また、蛍光灯等の照明器具は、屋内の天井や壁に固定した状態で使用するのが一般的であった。また、高齢者や身障者の生活を支援する目的で多関節型マニピュレータが普及しつつあるが、重量物を把持したときの転倒を防ぐために基部を床に固定して使用するのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これに対し、近年、液晶テレビなど設置スペースをより小さくした製品も登場しつつあるが、これら電化製品は本質的に日常生活のごく一部で一時的に使用されるものであり、不要なときは床や壁のスペースを占有するばかりで、床や壁の他目的利用が制限される課題があった。また、室内を移動させながら使用する掃除機等においては、目的位置まで重い本体を引っ張って移動させなければならず、かつ、床に物がある場合には本体の移動が困難となる課題があった。また、蛍光灯等の照明器具も天井や壁に固定されているため、さらに照度が必要となった場合においては、他の光源を別途設置する必要があった。また、多関節型マニピュレータの使用においては、本体の転倒を防止するために基部を大きくした上で、床に固定する必要があり、このため、マニピュレータの手先が到達できる範囲が制限される課題があった。
本発明は、これら生活支援具を天井面を自由に移動できるよう構成することにより、上述したような課題を解消することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明による生活支援具移動装置は、天井面や壁面よりなる走行面と本体との間に吸引力を作用させ、前記走行面に前記本体より突出させた車輪を接触させた状態で前記車輪に駆動力を付与することにより、前記走行面の任意の位置に移動できるように構成された移動機構に、生活支援具を設けたものである。本発明による生活支援具移動装置においては、吸引力によって車輪が走行面に常に接した状態となるので、車輪の方向を操作（あるいは、車輪の駆動トルクを制御）することにより落下せずに走行面の任意の位置に移動することができる。また、走行面を走行する装置の数を必要に応じて任意に増減することができ、かつ、これらの装置は他の装置の位置や走行状態に互いに干渉されずに自由に移動することができる。また、走行面を吸引する吸引力と自重とをバランスさせれば僅かな力で走行面を移動することができ、かつ、床を往来する人や一時的に置かれた荷物と衝突することや段差等を回避する必要もなくなることから、より簡便に目的の位置にまで移動することができる。
また、生活支援具としては、家電製品や作業用アームを設けるようにした。
また、所定の大きさの吊り上げ力を作用する負荷軽減手段を介して生活支援具を設けるようにした。
また、前記吸引力として移動機構に設置された永久磁石の磁力を利用するようにした。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１の１Ａ〜１Ｅは各々異なる生活支援具を搭載した本発明による生活支援具移動装置を示しており、１Ａはテレビ移動装置、１Ｂは掃除機移動装置、１Ｃはマニピュレータ移動装置、１Ｄは蛍光灯移動装置、１Ｅは荷物吊り上げ機移動装置である。
【０００６】
１Ａ〜１Ｅの各生活支援具移動装置の詳細を、荷物吊り上げ機移動装置１Ｅを例にして図２〜３に基づいて説明する。図２は荷物吊り上げ機移動装置１Ｅを天井面側から見た図、図３は荷物吊り上げ機移動装置１Ｅの側面図である。図２〜３において、１は鋼鉄などの強磁性体からなる天井面、２は上記天井面１を自由に移動できるように構成された本発明による生活支援具移動装置、３は生活支援具移動装置２の移動機構である。移動機構３の天井面１に対向する側（即ち、上側）には、永久磁石４（これには希土類のような強力な磁石が好ましい）が設けられており、この永久磁石４により移動装置本体３Ａと天井面１との間に吸引力が作用している。尚、永久磁石４を天井面１に完全に吸着させると移動機構３が動かなくなるので、移動機構３における天井面１に対向する側には、永久磁石４より天井面１側に突出して天井面１に接触する車輪５、及び玉軸受け７により支持され自由に回転可能な補助輪６が設けられている。つまり、車輪５、及び補助輪６を突っ張らせて走行面と移動装置本体３Ａの永久磁石４との間に若干の隙間を形成することにより、天井面１と移動装置本体３Ａとの間に吸引力を作用させつつ、僅かな力によって移動装置本体３Ａが天井面１を自由に移動できるように構成されている。
【０００７】
また、移動機構３の天井面１とは対向しない側（即ち、下側）には、従来公知の多重に巻かれた長尺の板バネを内蔵していてこの板バネの作用によりフック８１の引き出し量に依らず一定の大きさの吊り上げ力を作用する負荷軽減手段としてのバランサ８が備えられており、これにより作業用アームとしてのフック付き吊りロープ８２を介して荷物の運搬等の作業を行うことができる。荷物吊り上げ機移動装置１Ｅにおいて、フック８１の引き出し口は、バランサ８及び移動機構３の重心位置より若干はなれた位置（図３ではやや左）に設けられている。これ故、フック８１を真下の方向以外の方向に引くと、フック８１の方向に移動機構３が向くように作用するトルクが生じるが、このとき、車輪５が各々の車輪が移動機構３の重心を通って一列に並ぶよう設置されており、かつ、補助輪６が自由に回転可能であるために、このトルクによって移動機構３を任意の方向に向かせることができる。尚、このバランサ８は、荷物吊り上げ機移動装置１Ｅの吊り上げ能力を機構的に制限する役目も持つ。すなわち、予め設計された値を超える重量の物が吊りロープ８２に吊るされた場合には、フック８１が巻き上がらないことにより、永久磁石４による吸引力を超える過大な負荷荷重が移動機構３に架かって荷物吊り上げ機移動装置１Ｅが落下することを本質的に防止できる。尚、上記では、内部に多重に巻かれた板バネを内蔵した構造のバランサを用いた構成の荷物吊り上げ機移動装置１Ｅを説明したが、この荷物吊り上げには、電動モータ等の動力源を有する起重機を用いることとし、図示しない遠隔操作装置を利用者が操作して作業を行ってもよい。ただし、この場合には、従来公知のトルクリミッタ機構を介して荷物の吊り上げを行う等、別途、過負荷荷重が移動機構３に架かることを防止するための負荷軽減手段を設ける必要がある。
【０００８】
以上のように、本発明による生活支援具移動装置２では、図１に示すように、荷物吊り上げ機移動装置１Ｅのバランサ８と同様の機能を持つ負荷軽減手段を介して、テレビ１３，掃除機１０１，多関節型マニピュレータ１０２，蛍光灯４０を吊り下げることにより、上述したような各種生活支援具移動装置１Ａ〜１Ｄが構成される。
【０００９】
テレビ移動装置１Ａの場合、図４〜５に示すように、移動機構３の下側に取り付けられたバランサ８を介して、従来公知の収縮自在なガイド１４で支持する格好で、テレビ１３を吊り下げている。尚、図４はテレビ移動装置１Ａを天井面側から見た図、図５はテレビ移動装置１Ａの側面図である。テレビ１３を修理、掃除したりする場合には、金具１５に棒を引っ掛けて下に降ろす。ここで、バランサ８の吊り上げ力はテレビ１３の自重とほぼ釣合うように設定されており、従って、僅かな力でテレビ１３を下に降ろすことができる。また、バランサ８には、バランサ８が巻き下がる時はこれを妨げず、巻き上がる時のみバランサ８をロックする構造のラチェット機構１６が備えられており、修理中にテレビ１３が吊り上げられることを防げる。尚、単純なロック機構のみでバランサ８を保持すると、過大な負荷荷重が移動機構３に架かり、テレビ移動装置１Ａが落下する恐れがある。一方、図４に示すテレビ移動装置１Ａは、電動モータ９により歯車減速機構１０を介して駆動される駆動車輪１１が両端に設けられており、赤外線受信機を介してリモートコントローラによる遠隔操作信号を受信し、利用者が望む位置へ自走できる。尚、車輪５と駆動車輪１１は各々の車輪がテレビ移動装置１Ａの重心を通って一列に並ぶように構成されているため、左右の駆動車輪１１を互いに逆向きに回転させれば、直進や右左折ばかりでなく、その場で３６０°の旋回を行うことも可能である。
【００１０】
また、移動機構３の天井面１に対向する側には、天井面１に貼られた基準座標からの相対位置情報がバーコード化されて印刷されたシール（図示しない）の情報を赤外線等により読み取る装置（バーコードリーダー）１２が設けられている。これ故、バーコードシールの情報を基に現在の走行位置を検知でき、図示しない演算装置等の制御手段によって目的位置までの情報と比較するようにすれば、テレビ移動装置１Ａを予め設定された位置（例えば、収納位置）まで自動的に走行させることも可能である。図１に示した蛍光灯移動装置１Ｄも同様の方法で遠隔操作及び自走走行が可能であり、より照度が必要な場所に蛍光灯４０を任意に移動させることが可能である。尚、上記では、内部に多重に巻かれた板バネを内蔵した構造のバランサ８を用いてテレビ１３を吊り上げる構成のテレビ移動装置１Ａを説明したが、テレビ１３の吊り上げには、電動モータ等のアクチュエータを利用してもよい。また、視聴しない時は、テレビ１３を吊り上げるアクチュエータに指示を与え、アクチュエータを駆動してテレビ１３の画面部分１３ａが天井面１と平行になるように倒伏させるようにしてもよい。
【００１１】
掃除機移動装置１Ｂの場合は、図２〜３及び４〜５と同様なバランサで掃除機１０１を吊り上げるように構成されている。この場合、利用者が、吸い込みノズル５０を引っ張ると、上述した荷物吊り上げ機移動装置１Ｅと同様の原理で掃除機移動装置１Ｂがノズル５０の方向を向くので、掃除作業に伴って掃除機１０１を天井面１の任意の位置に僅かな力で移動できる。また、集塵後に溜まったゴミを捨てる際には、上述したテレビ移動装置１Ａと同様のラチェット機構１６を用いることにより、掃除機１０１が勝手に吊り上がってしまうことを防止できる。
【００１２】
マニピュレータ移動装置１Ｃの場合は、図２〜３及び４〜５と同様なバランサで多関節型マニピュレータ１０２の基部を吊り上げるように構成されている。この場合、上述したテレビ移動装置１Ａと同様の方法により、遠隔操作及び自走走行が可能である。ただし、搭載される多関節型マニピュレータ１０２は、片関節及び肘関節の内部にバランサ８に内蔵されるのと同様の多重に巻いた板バネが内蔵されており、多関節型マニピュレータ１０２が天井面１の方向に折りたたまれる向きのトルクがこのバネの作用によって得られるよう構成されている。これ故、多関節型マニピュレータ１０２を駆動するアクチュエータが万が一作動できない状態となった場合においても、多関節型マニピュレータ１０２が自動的に天井面１の方向に折りたたまれ、人との意図しない衝突を防ぐことができる。また、多関節型マニピュレータ１０２の手先６０側には、例えば、ＣＣＤカメラや超音波センサ等の検出器を備えており、これらから得られる情報に基づいて目標物を捕捉することにより作業を効率的に行えるよう構成してもよい。また、多関節型マニピュレータ１０２に内蔵されたコンピュータ（図示せず）に、動作パターンを学習する機能をインプットしておいてもよい。すなわち、マニピュレータを作動させる位置とマニピュレータが学習した動作パターンを関連付けて記憶するようにすれば、マニピュレータ移動装置１Ｃが特定の位置に移動した場合に、記憶された特定の動作パターンに従ってマニピュレータ１０２が自動的に作動する。このようにすれば、１つのマニピュレータ１０２に、移動すべき位置を指示するだけで、特定の場所で特定の作業を行わせることが可能となる。
【００１３】
尚、上記の各種の生活支援具を搭載した移動装置１Ａ〜１Ｅに関する説明では、永久磁石４の磁力により移動機構３と天井面１と間に吸引力を発生させる構造の生活支援具移動装置を説明したが、図示しない電動機等により羽根車を回転して走行面と装置本体との間の空気を吸引することにより吸引力を発生させる構造の生活支援具移動装置を構成してもよい。また、上記では、移動機構３に搭載されている各生活支援具の向きが移動機構３に対して固定されている場合を説明したが、例えば、図示しない回転型アクチュエータ等により各生活支援具の向きが変化するようにしてもよい。また、上記では、生活支援具移動装置が位置を認識する手段として図示しないバーコードシールとバーコードリーダー１２を示したが、例えば、走行面の化粧のために貼付される化粧シールの模様を画像処理装置等を用いて読み取ったり、あるいは、ジャイロコンパスやＧＰＳ等の位置検出器を搭載することにより、連続して走行位置を認識する構成やバーコードシールが貼られていない場所において位置情報の補完を行う構成としてもよい。
【００１４】
以上、極めて小さな操作力、あるいは、リモートコントローラによる遠隔操縦等により、床に置かれた物や人に影響されずに、天井面１を介して所望の位置に各種生活支援具移動装置１Ａ〜１Ｅを移動させることができるので、本発明が解決しようとする課題の欄で述べたような課題を解決できる。
【００１５】
尚、図６に示すように、移動機構３に歩行介助用具７０を設けることで、歩行介助用具移動装置１Ｆを構成することも可能である。歩行介助用具７０は、歩行者Ｈの体重の一部を上述したバランサ８と同様の負荷軽減手段を介して吊り下げられた吊りロープ７１、吊りロープ７１の下端に設けられた人体装着帯７２と、吊りロープ７１，７１の両側に位置するように移動機構３に設けられ、歩行者Ｈの両脇を抱えるようにして歩行者Ｈを補助する２本の補助アーム７３，７３とから構成される。これにより、下肢の衰えた高齢者の歩行活動を支援しつつ、上肢の衰えた高齢者の日常生活に必要な作業動作、特に荷物の搬送作業を支援することが可能となる。
【００１６】
尚、上記では、走行面として天井面１を走行させる例を説明したが、壁面を走行させる生活支援具移動装置としてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１によれば、種々の生活支援具を、天井面や壁面よりなる走行面を介して移動させることが可能となる。
請求項２によれば、例えば、テレビ、掃除機、蛍光灯等の家電製品を、天井面を介して移動させることが可能となる。従って、家電製品の設置のための床や壁のスペースが占有されることがなくなる。また、蛍光灯も移動できるので、照度が不足する場合にも別の光源を設ける必要がなくなる。
請求項３によれば、多関節型マニピュレータ等の作業用アームを、天井面を介して移動させることが可能となる。また、１つのマニピュレータに、移動させた場所場所毎で、特定の作業を行わせることも可能となる。
請求項４によれば、負荷軽減手段により生活支援具の落下を防止できる。
請求項５によれば、永久磁石の磁力による吸引力により電力等のエネルギを消費せずに車輪が走行面に接した状態を常に保つことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による種々の生活支援具移動装置を示す図である。
【図２】本発明の生活支援具移動装置としての荷物吊り上げ機移動装置の上面を示す図である。
【図３】本発明の生活支援具移動装置としての荷物吊り上げ機移動装置の側面を示す図である。
【図４】本発明の生活支援具移動装置としてのテレビ移動装置の上面を示す図である。
【図５】本発明の生活支援具移動装置としてのテレビ移動装置の側面を示す図である。
【図６】本発明の生活支援具移動装置としての歩行介助用具移動装置を示す図である。
【符号の説明】
１　天井面（走行面）、２（１Ａ〜１Ｆ）　生活支援具移動装置、
３　移動機構、４　永久磁石、５　車輪、６　補助輪、７　玉軸受け、
８　バランサ（負荷軽減手段）、９　電動モータ、１０　歯車減速機構、
１１　駆動車輪、１２　バーコードリーダー、１３　テレビ（家電製品）、
１４　ガイド、１５　金具、１６　ラチェット機構、４０　蛍光灯（家電製品）、８１　フック、１０１　掃除機（家電製品）、
１０２　マニピュレータ（作業用アーム）。
【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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