(57)【要約】      （修正有）【課題】ロボットを安定化させ、力作業を確実に行うこと。【解決手段】ロボット用の固定装置１は、重力物２１を保持、移動させるアーム部１３と、アーム部１３が連結される胴体部１２と、を備え、アーム部１３により、台２０上の重量物２１を保持、移動させ、又は保持した重量物２１を台２０上に移動させる際に、ロボット１０を固定する。固定手段１は、胴体部１２を台２０に対して固定する。また、固定手段１は、胴体部１２の腰部近傍に設けられてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重力物を保持、移動させるアーム部と、
前記アーム部が連結される胴体部と、を備え、
前記アーム部により、台上の重量物を保持、移動させ、又は保持した重量物を台上に移動させる際に、ロボットを固定するロボット用の固定装置であって、
前記胴体部を前記台に対して固定する固定手段を、備える、ことを特徴とするロボット用の固定装置。
【請求項２】
請求項１記載のロボット用の固定装置であって、
前記固定手段は、前記胴体部の腰部近傍に設けられる、ことを特徴とするロボット用の固定装置。
【請求項３】
請求項１記載のロボット用の固定装置であって、
前記固定手段の位置を、前記台の高さに応じて、移動させる位置調整手段を、更に備える、ことを特徴とするロボット用の固定装置。
【請求項４】
請求項３記載のロボット用の固定装置であって、
前記位置調整手段は、前記固定手段の位置を、前記台と略同一の高さに調整する、ことを特徴とするロボット用の固定装置。
【請求項５】
請求項３又は４記載のロボット用の固定装置であって、
前記位置調整手段は、前記ロボットに対する前記台の相対位置を検出する位置検出部と、前記固定手段を移動させる駆動部と、前記位置検出部により検出された前記台の相対位置に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と、を有する、ことを特徴とするロボット用の固定装置。
【請求項６】
請求項５記載のロボット用の固定装置であって、
前記位置検出部は、前記ロボットの周囲を撮影するカメラを有し、該カメラにより撮影された撮影画像に基づいて、前記台の相対位置を検出する、ことを特徴とするロボット用の固定装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちいずれか１項記載のロボット用の固定装置であって、
前記固定手段は、前記胴体部に伸縮及び回転可能に設けられた雄ネジ部を有し、
前記雄ネジ部が前記台の端部に設けられた雌ネジ部に螺合することにより、前記ロボットが前記台に対して固定される、ことを特徴とするロボット用の固定装置。
【請求項８】
請求項７記載のロボット用の固定装置であって、
前記雄ネジ部は、収縮して前記胴体部内に収納される通常状態と、前記ロボットを前記台に固定すべく、伸長して前記胴体部から突出する固定状態と、を有する、ことを特徴とするロボット用の固定装置。
【請求項９】
請求項１乃至６のうちいずれか１項記載のロボット用の固定装置であって、
前記固定手段は、前記胴体部に設けられた電磁石を前記台に対して磁着することにより、前記ロボットを前記台に対して固定する、ことを特徴とするロボット用の固定装置
【請求項１０】
請求項１乃至６のうちいずれか１項記載のロボット用の固定装置であって、
前記固定手段は、前記胴体部に設けられた吸盤を前記台に対して吸着することにより、前記ロボットを前記台に対して固定する、ことを特徴とするロボット用の固定装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のうちいずれか１項記載のロボット用の固定装置であって、
前記胴体部に連結され、前記胴体部を移動させる移動手段を、更に備える、ことを特徴とするロボット用の固定装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のうちいずれか１項記載のロボット用の固定装置であって、
前記台は、所定の高さを有するベッド、又はテーブルである、ことを特徴とするロボット用の固定装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のうちいずれか１項記載のロボット用の固定装置であって、
前記ロボットは、介護・介助用ロボットである、ことを特徴とするロボット用の固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、台上の重量物を保持、移動させ、又は保持した重量物を台上に移動させる際に、ロボットを固定するロボット用の固定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被介護者を抱える多関節アームと、多関節アームが連結される胴体部と、胴体部に連結され、当該ロボットを移動させる台車と、を備える多関節介護ロボットが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３５１１０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の多関節介護ロボットの多関節アームにより、ベッド上の人を起き上がらせ、移動させ、又は寝返りをさせ、等の力作業を行わせる場合、その多関節アームに生じる反力が胴体部を介して、足元の台車に対して、モーメント又は力として作用する。したがって、このモーメント又は力が大きくなると、ロボットの足元の台車が滑ったりする等の不安定な状態となる虞がある。これにより、ロボット全体が不安定となり、上記力作業を確実に行うことができない虞がある。
【０００４】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ロボットを安定化させ、力作業を確実に行うことを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
重力物を保持、移動させるアーム部と、
前記アーム部が連結される胴体部と、を備え、
前記アーム部により、台上の重量物を保持、移動させ、又は保持した重量物を台上に移動させる際に、ロボットを固定するロボット用の固定装置であって、
前記胴体部を前記台に対して固定する固定手段を、備えることを特徴とするロボット用の固定装置である。
【０００６】
この一態様によれば、例えば、アーム部により、台上の重量物を保持、移動させ、又は保持した重量物を台上に移動させる等の力作業を行う際に作用するアーム部の反力が、胴体部を介して、ロボットの足元に対して、モーメント又は力として作用する。この場合でも、固定手段により胴体部が台に対して固定されることで、このモーメント又は力を胴体部の固定手段により受けることができる。この為、ロボットを安定化させ、上記力作業を確実に行うことができる。
【０００７】
この一態様において、前記固定手段は、前記胴体部の腰部近傍に設けられてもよい。通常、台の高さは、胴体部の腰部近傍に位置する為、固定手段は胴体部を台に対して、容易かつ確実に固定することができる。
【０００８】
この一態様において、前記固定手段の位置を、前記台の高さに応じて、移動させる位置調整手段を、更に備えていてもよい。これにより、例えば、固定手段の位置を台の高さに応じて、最適な位置に調整することができる。
【０００９】
この一態様において、前記位置調整手段は、前記固定手段の位置を、前記台と略同一の高さに調整してもよい。これにより、固定手段を台に対して、より確実に固定することができる。
【００１０】
この一態様において、前記位置調整手段は、前記ロボットに対する前記台の相対位置を検出する位置検出部と、前記固定手段を移動させる駆動部と、前記位置検出部により検出された前記台の相対位置に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と、を有していてもよい。
【００１１】
この一態様において、前記位置検出部は、前記ロボットの周囲を撮影するカメラを有し、該カメラにより撮影された撮影画像に基づいて、前記台の相対位置を検出してもよい。
【００１２】
この一態様において、前記固定手段は、前記胴体部に伸縮及び回転可能に設けられた雄ネジ部を有し、
前記雄ネジ部が前記台の端部に設けられた雌ネジ部に螺合することにより、前記ロボットが前記台に固定されてもよい。これにより、簡易な構成で、胴体部を台に対して確実に固定することができる。
【００１３】
この一態様において、前記雄ネジ部は、収縮して前記胴体部内に収納される通常状態と、前記ロボットを前記台に固定すべく、伸長して前記胴体部から突出する固定状態と、を有していてもよい。これにより、固定手段による固定時のみ、雄ネジ部が伸長する為、ロボットの動作時に雄ネジ部が邪魔にならない。したがって、ロボットの作業性が向上する。
【００１４】
この一態様において、前記固定手段は、前記胴体部に設けられた電磁石を前記台に対して磁着することにより、前記ロボットを前記台に対して固定してもよい。これにより、例えば、電磁石の磁力を調整することにより、ロボットを台に対して、最適に固定することができる。
【００１５】
この一態様において、前記固定手段は、前記胴体部に設けられた吸盤を前記台に対して吸着することにより、前記ロボットを前記台に対して固定してもよい。これにより、例えば、吸盤の吸着力を調整することにより、ロボットを台に対して、最適に固定することができる。
【００１６】
この一態様において、前記胴体部に連結され、前記胴体部を移動させる移動手段を、更に備えていてもよい。これにより、ロボットを任意の位置に移動させることができる。
【００１７】
この一態様において、前記台は、例えば、所定の高さを有するベッド、又はテーブルであってもよい。
【００１８】
この一態様において、前記ロボットは、介護・介助用ロボットであってもよい。介護・介助用ロボットにより、人の介護・介助における力作業を適切に行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ロボットを安定化させ、力作業を確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施例に係るロボットの概略を斜視図である。また、図２は、本発明の一実施例に係るロボットのシステム構成の一例を示すブロック図である。
【００２２】
本実施例に係るロボット１０は、頭部１１と、頭部１１に連結された略円筒状の胴体部１２と、胴体部１２の両側に連結された一対のアーム部（マニピュレータ）１３と、胴体部１２の下端に連結され、当該ロボット１０を任意の方向へ移動させる移動部１４と、を備えている。
【００２３】
また、ロボット１０は、一対のアーム部１３により、台（例えば、テーブル、ベッド）２０上の重量物（例えば、人、荷物）２１を保持、移動させ、又は保持した重量物２１を台２０上に移動させる際に、ロボット１０の胴体部１２を台２０に固定する固定装置１を備えている。
【００２４】
頭部１１は、胴体部１２に対して、相対的に回転及び上下方向へ傾動可能なように連結されている。また、頭部１１には、当該ロボット１０の周囲を撮影する為のカメラ２が設けられている。
【００２５】
頭部１１を胴体部１２に対して相対回転又は上下方向へ傾動させることにより、カメラ２がロボット１０を中心として略全方向を撮影可能となる。なお、カメラ２としては、例えば、ＣＣＤカメラ、Ｃ−ＭＯＳカメラ、赤外線カメラ等を用いることが可能である。
【００２６】
カメラ２には、頭部１１に内蔵され、当該ロボット１０の制御処理等を行う制御ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ、電子制御装置）３が接続されている。カメラ２により撮影された撮影画像は、制御ＥＣＵ３に送信される。制御ＥＣＵ３は、カメラ２により撮影された撮影画像に対して、周知の画像処理を行う。
【００２７】
例えば、制御ＥＣＵ３は、カメラ２により撮影された台、人等の物体の撮影画像に対して画像処理を行い、ロボット１０に対する物体の相対位置を認識することができる。また、制御ＥＣＵ３は、画像処理が行われた撮影画像に基づいて、後述の各種の制御を行う。
【００２８】
なお、制御ＥＣＵ３は、マイクロコンピュータから構成されており、制御、演算プログラムに従って各種処理を実行すると共に、当該ロボット１０の各部を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３ａ、ＣＰＵ３ａの実行プログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）３ｂ、演算結果等を格納する読書き可能なＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）３ｃ、タイマ、カウンタ、入出力インターフェイス（Ｉ／Ｏ）３ｄ等を有している。
【００２９】
胴体部１２には、頭部１１を相対回転及び上下方向へ傾動させるモータ１２ａが設けられている。モータ１２ａは、駆動機構１２ｂを介して、頭部１１を相対回転及び上下方向へ傾動させる。また、駆動機構１２ｂには、頭部１１の相対回転角度及び上下方向の傾動角度を検出するエンコーダ・ポテンショメータ１２ｃが設けられている。
【００３０】
モータ１２ａ及びエンコーダ・ポテンショメータ１２ｃは、制御ＥＣＵ３に接続されている。例えば、制御ＥＣＵ３は、エンコーダ・ポテンショメータ１２ｃにより検出された相対回転角度及び傾動角度に基づいて、夫々の目標角度となるようにモータ１２ａに対して、制御信号を送信することで、フィードバック制御を行う。
【００３１】
各アーム部１３は、一端が胴体部１２に接続され、他端には、物体を把持することが可能なハンド部１４が接続されている。また、各アーム部１３は、一端側から、第１関節１３ａ、第２関節１３ｂ、及び第３関節１３ｃが設けられている。これら第１関節１３ａ、第２関節１３ｂ、及び第３関節１３ｃは、任意の方向へ回動可能な関節機構となっている。なお、アーム部１３に設けられる関節の数は任意でよく、上述の重力物２１が抱えることができれば、アーム部１３は任意の構成が適用可能である。
【００３２】
また、第１関節１３ａ、第２関節１３ｂ、及び第３関節１３ｃには、各関節１３ａ、１３ｂ、１３ｃを回動させるモータ１３ｄ、１３ｅ、１３ｆが夫々内蔵されている。さらに、第１関節１３ａ、第２関節１３ｂ、及び第３関節１３ｃには、各関節１３ａ、１３ｂ、１３ｃの回転角度を検出するエンコーダ・ポテンショメータ１３ｇ、１３ｈ、１３ｉが夫々設けられている。
【００３３】
各モータ１３ｄ、１３ｅ、１３ｆは、第１関節１３ａ、第２関節１３ｂ、及び第３関節１３ｃを回動させることにより、アーム部１３を任意の形態にし、例えば、人等の重量物２１を抱えることが可能となる。また、各モータ１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ及び各エンコーダ・ポテンショメータ１３ｇ、１３ｈ、１３ｉは、制御ＥＣＵ３に接続されている。
【００３４】
例えば、制御ＥＣＵ３は、カメラ２により撮影された撮影画像に基づいて、人が抱えるときに最適な、第１関節１３ａ、第２関節１３ｂ、及び第３関節１３ｃの目標回転角度を決定する。そして、制御ＥＣＵ３は、各エンコーダ・ポテンショメータ１３ｇ、１３ｈ、１３ｉにより検出された第１関節１３ａ、第２関節１３ｂ、及び第３関節１３ｃの回転角度に基づいて、各関節１３ａ、１３ｂ、１３ｃが目標回転角度となるように、各モータ１３ｄ、１３ｅ、１３ｆに対して制御信号を送信することで、フィードバック制御を行う。
【００３５】
ハンド部１４は、複数（例えば、２つ）の関節１４ａを有する、複数（例えば、５つ）の指部から構成されている。各関節１４ａには、モータ１４ｂ及びエンコーダ・ポテンショメータ１４ｃが夫々設けられている。この構成により、ハンド部１４は任意の形状の物体を把持することができる。各モータ１４ｂ及び各エンコーダ・ポテンショメータ１４ｃは、制御ＥＣＵ３に接続されている。
【００３６】
なお、胴体部１２、アーム部１３、及びハンド部１４の表面は、例えば、ゴム等の柔軟部材により覆われている。これにより、例えば、アーム部１３により人が抱えられたときに、人が感じる感触を良好なものとすることができる。
【００３７】
また、柔軟部材には、圧力センサ４が埋め込まれている。圧力センサ４は、制御ＥＣＵ３に接続されている。例えば、制御ＥＣＵ３は、圧力センサ４により検出された圧力に基づいて、圧力センサ４により検出される圧力値が均一となるように、アーム部１３の各関節１３ａ、１３ｂ、１３ｃの目標回転角度を設定し、各モータ１３ｄ、１３ｅ、１３ｆを制御する。
【００３８】
胴体部１２には、ロボット１０を台２０に固定するための固定装置１が設けられている。固定装置１は、胴体部１２に対して、伸長し、又は収縮する伸縮可能な雄ネジ部１ａを有している（図３）。この雄ネジ部１ａが、例えば、ベッド、テーブル等の台２０の端部に設けられた雌ネジ部２０ａに螺合し、ロボット１０の胴体部１２は台２０に対して固定される。これにより、簡易な構成で、ロボット１０の胴体部１２を台２０に対して、確実に固定することができる。
【００３９】
雄ネジ部１ａには、雄ネジ部１ａを回転駆動する回転機構１ｂが連結されている。また、回転機構１ｂには、回転機構１ｂを駆動するモータ１ｃが連結されている。例えば、モータ１ｃは、回転機構１ｂを介して、雄ネジ部１ａを時計方向へ回転（正転）させることで、胴体部１２の雄ネジ部１ａと台２０の雌ネジ部２０ａとを螺合させる。なお、雄ネジ部１ａと雌ネジ部２０ａとが、所定量だけ噛合うまでは、回転機構１ｂにより雄ネジ部１ａは、胴体部１２に対して、押し出される。その後、雄ネジ部１ａは、雌ネジ部２０ａと螺合しつつ、胴体部１２に対して、伸長する。
【００４０】
一方、モータ１ｃは、回転機構１ｂを介して、雄ネジ部１ａを反時計方向へ回転（逆転）させることで、胴体部１２の雄ネジ部１ａと台２０の雌ネジ部２０ａとの螺合を解除させる。なお、雄ネジ部１ａは、雌ネジ部２０ａと螺合を解除しつつ、胴体部１２に対して、収縮する。その後、雄ネジ部１ａと雌ネジ部２０ａとの噛合いが解除されると、雄ネジ部１ａは、回転機構１ｂにより、胴体部１２内に収納される。
【００４１】
モータ１ｃには制御ＥＣＵ３に接続されている。制御ＥＣＵ３は、モータ１ｃに対して制御信号を送信することで、雄ネジ部１ａの回転及び伸縮を制御し、胴体部１２の雄ネジ部１ａと台２０の雌ネジ部２０ａとの螺合を制御する。
【００４２】
雄ネジ部１ａには、胴体部１２に対して、上下方向へ相対移動させる移動機構１ｄが連結されている。また、移動機構１ｄには、移動機構１ｄを駆動するモータ１ｅが連結されている。モータ１ｅは、移動機構１ｄを介して、雄ネジ部１ａを上下方向へ相対移動させる。モータ１ｅは、制御ＥＣＵ３に接続されている。制御ＥＣＵ３は、モータ１ｅに制御信号を送信することで、モータ１ｅを制御して、雄ネジ部１ａの上下方向の相対位置を制御する。
【００４３】
例えば、制御ＥＣＵ３は、カメラ２により撮影された台２０の雌ネジ部２０ａの撮影画像に基づいて、胴体部１２の雄ネジ部１ａの高さと、台２０の雌ネジ部２０ａの高さと、を略同一となるように（例えば、胴体部１２の腰部近傍に）、モータ１ｅを制御する。
【００４４】
移動部１４は、胴体部１２が相対回転可能に連結された略円筒状の移動本体１４ａと、移動本体１４ａに回転可能に設けられた左右一対の車輪１４ｂ及び操舵輪１４ｃと、を有している。一対の車輪１４ｂには、これら車輪１４ｂ、１４ｃを駆動するモータ１４ｄが連結されている。また、操舵輪１４ｃは、周知のステアリング装置１４ｅにより操舵される。モータ１４ｄ及びステアリング装置１４ｅには、制御ＥＣＵ３が接続されている。
【００４５】
例えば、制御ＥＣＵ３は、モータ１４ｄに制御することで、移動部１４を直進又は後進させる。また、制御ＥＣＵ３は、ステアリング装置１４ｅを制御することで、操舵輪１４ｃを操舵して、移動部１４を右方向又は左方向等の任意の方向へ移動させる。また、同時に制御ＥＣＵ３は、右側と左側の車輪１４ｂの回転数に差をつけることで、移動部１４を任意の方向へ移動させてもよい。
【００４６】
例えば、制御ＥＣＵ３は、カメラ２により撮影された台２０の撮影画像に基づいて、胴体部１２の雄ネジ部１ａと台２０の雌ネジ部２０ａとが螺合できるように、胴体部１２の雄ネジ部１ａと台２０の雌ネジ部２０ａとの横方向の位置を一致させ、さらに、雄ネジ部１ａと雌ネジ部２０ａとの距離が所定距離となるように、モータ１４ｄ及びステアリング装置１４ｅを制御して、移動部１４の位置を制御する。
【００４７】
なお、上述した各モータ１２ａ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ、１４ｂ、１ｃ、１ｅ、１４ｄには、ドライバ５を介して、制御ＥＣＵ３が接続されている。すなわち、制御ＥＣＵ３は、ドライバ５を介して、各モータ１２ａ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ、１４ｂ、１ｃ、１ｅ、１４ｄを制御する。
【００４８】
上述のように構成されたロボット１０は、例えば、ベッド２０上の人２１を起き上がらせる、移動させる、寝返りをさせる、等の力作業を行う介護・介助用のロボットとして、用いることができる。この介護・介助用のロボットにより、人の介護・介助における力作業を適切に行うことができる。
【００４９】
ところで、ロボット１０がアーム部１３により上述の力作業を行う場合に、そのアーム部１３に生じる反力が胴体部１２を介して、移動部１４に対して、モーメント又は力として作用する。
【００５０】
したがって、従来のロボットでは、このモーメント又は力が大きくなると、ロボットの足元（移動部）が不安定となる虞がある。そこで、本実施例に係るロボット１０の胴体部１２には固定装置１が設けられている。固定装置１によりロボット１０を台２０に固定することにより、ロボット１０を安定化させて、上記力作業を確実に行うことができる。
【００５１】
次に、本実施例に係るロボット１０の制御処理フローの一例について説明する。図４は、本実施例に係るロボットの制御処理フローの一例を示すフローチャートである。
【００５２】
例えば、ベッド２０上の人２１を起き上がらせる場合に、まず、制御ＥＣＵ３は、カメラ２により撮影されたベッド２０及び人２１の撮影画像に基づいて、胴体部１２の雄ネジ部１ａとベッド２０の雌ネジ部２０ａとが螺合できるように、胴体部１２の雄ネジ部１ａとベッド２０の雌ネジ部２０ａとの横方向の位置を一致させ、さらに、雄ネジ部１ａと雌ネジ部２０ａとの距離が所定距離となるように、モータ１４ｄ及びステアリング装置１４ｅを制御して、移動部１４の位置を制御する（Ｓ１００）。
【００５３】
なお、ベッド２０の端部には、端辺に沿って複数の雌ネジ部２０ａが形成されている。制御ＥＣＵ３は、複数の雌ネジ部２０ａのうち、最も人に近い雌ネジ部２０ａに雄ネジ部１ａを螺合させる。
【００５４】
次に、制御ＥＣＵ３は、カメラ２により撮影されたベッド２０の雌ネジ部２０ａの撮影画像に基づいて、胴体部１２の雄ネジ部１ａの高さと、ベッド２０の雌ネジ部２０ａの高さと、を略同一となるように、モータ１ｅを制御する（Ｓ１１０）。
【００５５】
その後、制御ＥＣＵ３は、モータ１ｃを制御して、雄ネジ部１ａを所定量だけ伸長させて、噛合わせ、時計方向へ回転させることで、胴体部１２の雄ネジ部１ａとベッド２０の雌ネジ部２０ａとを螺合させる（Ｓ１２０）。これにより、ロボット１０の胴体部１２は、ベッド２０に簡易かつ確実に固定される。
【００５６】
制御ＥＣＵ３は、カメラ２により撮影された撮影画像に基づいて、人２１が抱えるときに最適な、アーム部１３の第１関節１３ａ、第２関節１３ｂ、及び第３関節１３ｃの目標回転角度を決定する（Ｓ１３０）。
【００５７】
制御ＥＣＵ３は、エンコータポテンショメータ１３ｇ、１３ｈ、１３ｉにより検出された第１関節１３ａ、第２関節１３ｂ、及び第３関節１３ｃの回転角度に基づいて、各関節１３ａ、１３ｂ、１３ｃが目標回転角度となるように、各モータ１４ｂ、１４ｃ、１４ｄのフィードバック制御を行う（Ｓ１４０）。
【００５８】
以上、本実施例に係るロボット用の固定装置１おいて、ロボット１０は、一対のアーム部１３により、台２０上の重量物２１を保持、移動させ、又は保持した重量物２１を台２０上に移動させる際に、固定装置１により、ロボット１０の胴体部１２を台２０に対して、固定する。これにより、重量物２１をアーム部１３により保持、移動させるときに生じる反力が胴体部１２を介して、モーメント又は力として作用する場合でも、このモーメント又は力を、固定装置１及び移動部１４により受けることができる。したがって、ロボット１０の移動部１４に作用するモーメント又は力を減少させることができ、移動部１４の安定化を図ることができる。すなわち、ロボット１０を安定化させて、上記力作業を確実に行うことができる。
【００５９】
以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００６０】
例えば、上記一実施例において、固定装置１の雄ネジ部１ａは上下方向へ移動可能なように構成されているが、固定装置の雄ネジ部が胴体部の腰部近傍に固定される構成でもよい。通常、台２０はロボットの胴体部の腰部近傍に位置する為、固定装置の雄ネジ部は、この腰部近傍に固定されていてもよい。なお、雄ネジ部の高さ方向の微調整は、ロボット本体の上下動により調整されてもよい。
【００６１】
上記一実施例において、移動部１４は車輪１４ｂ、１４ｃを有する台車式により構成されているが、複数の脚部により歩行（例えば、２足歩行）するような構成でもよく、ロボットを任意の方向に移動させることができれば、任意の構成が適用可能である。
【００６２】
上記一実施例において、胴体部１２の雄ネジ部１ａと台２０の雌ネジ部２０ａとを螺合させることにより、ロボット１０が台２０に対して固定されているが、胴体部に設けられた把持機構により、台２０の端部を挟み込むことで、ロボットが固定されてもよい。
【００６３】
また、胴体部に設けられた電磁石により、胴体部を金属製の台に磁着させて、ロボットを台に対して、固定してもよい。これにより、例えば、電磁石の磁力を調整することで、ロボットを台に対して、適切に固定することができる。
【００６４】
さらに、胴体部に設けられた吸盤を台に吸着させてロボットを台に対して、固定してもよい。この場合、吸盤内の空気をポンプにより吸出し、真空状態にする。これにより、胴体部の吸盤を台に対して、確実に吸着させ、ロボットを確実に台に対して固定することができる。
【００６５】
上記一実施例において、制御ＥＣＵ３は、カメラ２により撮影された台２０の撮影画像に基づいて、ロボット１０に対する台２０の相対位置を検出しているが、超音波、赤外線、又はレーダセンサを用いて、ロボットに対する台の相対位置を検出してもよい。
【００６６】
上記一実施例において、シート付きロボット３０に適用してもよい。例えば、シート付きロボット３０は、任意の方向へ移動可能な移動台車３１と、移動台車３１に連結された電動シート３２と、移動台車３１及び電動シート３２に連結された胴体部３３と、を備えている。
【００６７】
移動台車３１は、左右一対の前輪３１ａ及び後輪３１ｂが回転可能に設けられている。後輪３１ｂには、後輪３１ｂを駆動するモータが連結されている。前輪３１ａには、ステアリング装置が連結され、左右方向へ操舵が可能となっている。
【００６８】
電動シート３２は、人が着座し、任意の高さに昇降可能なシートである。電動シート３２は、昇降機構を介してモータにより任意の高さに調整可能である。電動シート３２の前端部に上記固定装置１が設けられている。固定装置１の雄ネジ部１ａがベッド２０の雌ネジ部２０ａと螺合することにより、シート付きロボット３０はベッド２０に対して固定される。また、胴体部３３には、人を抱える等の作業を行う一対のアーム部３３ａと、当該ロボット３０の周囲を撮影するカメラ３３ｂが設けられている。
【００６９】
例えば、シート付きロボット３０は、固定装置１により電動シート３２をベッド２０に対して固定を行った状態で、電動シート３２に着座する人を、アーム部３３ａにより抱え、ベッド２０に横たわらせる。また、シート付きロボット３０は、固定装置１により電動シート３２をベッド２０に対して固定を行った状態で、ベッド２０に横たわる人を起き上がらせ、電動シート３２に着座させる。このように、固定装置１により電動シート３２をベッド２０に対して、固定を行うことで、ロボット３０を安定化させて、上記力作業を確実に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、例えば、介護・介助用ロボットが力作業を行う際に、ロボットを固定するロボット用の固定装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の一実施例に係るロボットの概略を斜視図である。
【図２】本発明の一実施例に係るロボットのシステム構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施例に係るロボット用の固定装置の雄ネジ部、及び台の雌ネジ部の一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施例に係るロボットの制御処理フローの一例を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）他の実施例に係るシート付きロボットの一例を示す図である。（ｂ）シート付きロボットがベッドに固定された状態の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１    固定装置
１ａ  雄ネジ部
１ｂ  回転機構
１ｃ  モータ
１ｄ  移動機構
２    カメラ
３    制御ＥＣＵ
１０    ロボット
２０    台
２０ａ  雌ネジ部
【図１】
2007276063.tif 000003
【図２】
2007276063.tif 000004
【図３】
2007276063.tif 000005
【図４】
2007276063.tif 000006
【図５】
2007276063.tif 000007