專利名稱：起立動(dòng)作輔助機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)老人或需護(hù)理者從椅子或床等起立時(shí)的起立動(dòng)作進(jìn)行輔助的起立動(dòng)作輔助機(jī)器人。
背景技術(shù)：
在專利文獻(xiàn)I公開有ー種抱起協(xié)助裝置。該文獻(xiàn)記載的抱起協(xié)助裝置具備抱起臂、平行連桿體、電動(dòng)機(jī)。抱起臂與平行連桿體連接。平行連桿體能夠通過(guò)電動(dòng)機(jī)而沿上下方向移動(dòng)。根據(jù)該文獻(xiàn)記載的抱起協(xié)助裝置，當(dāng)需護(hù)理者起立時(shí)，在將抱起臂插入腋下的狀態(tài)下使平行連桿體上升，由此能夠?qū)π枳o(hù)理者的起立動(dòng)作進(jìn)行輔助。專利文獻(xiàn)2公開了ー種具備ー對(duì)使用者保持部、保持臂、支柱的步行輔助裝置。保持臂以能夠沿縱向擺動(dòng)的方式安裝于支柱。ー對(duì)使用者保持部安裝在保持臂的上端。根據(jù) 該文獻(xiàn)記載的步行輔助裝置，在需護(hù)理者起立時(shí)，在將使用者保持部插入腋下的狀態(tài)下使保持臂擺動(dòng)，由此能夠?qū)π枳o(hù)理者的起立動(dòng)作進(jìn)行輔助。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I日本特開2003-325582號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開平7-184966號(hào)公報(bào)在通過(guò)專利文獻(xiàn)I的抱起協(xié)助裝置或?qū)＠墨I(xiàn)2的步行輔助裝置等機(jī)器人對(duì)需護(hù)理者的起立動(dòng)作進(jìn)行輔助時(shí)，需要可靠地輔助需護(hù)理者的動(dòng)作。因此，需要使對(duì)起立動(dòng)作進(jìn)行輔助時(shí)的機(jī)器人自身的姿勢(shì)穩(wěn)定化。因此，機(jī)器人的重量大多較重。而且，機(jī)器人的體格大多較大。然而，在機(jī)器人較重時(shí)，難以進(jìn)行搬運(yùn)等處理。而且，在機(jī)器人較大時(shí)，機(jī)器人的使用空間、設(shè)置空間也増大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的起立動(dòng)作輔助機(jī)器人鑒于上述課題而完成。本發(fā)明目的在于提供ー種可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)小型化及輕量化的起立動(dòng)作輔助機(jī)器人。(I)為了解決上述課題，本發(fā)明的起立動(dòng)作輔助機(jī)器人的特征在于，具備機(jī)器人主體，具有以能夠在縱向擺動(dòng)的方式相互連接的多個(gè)框架部；以能夠擺動(dòng)的方式配置在處于最上方的所述框架部上、且保持輔助對(duì)象者的身體的一部分的保持部；及以能夠旋轉(zhuǎn)的方式配置在處于最下方的所述框架部上、且在地面上移動(dòng)的移動(dòng)體；和臂部，配置于所述機(jī)器人主體，并能夠使該臂部自身固定于相鄰的結(jié)構(gòu)物或與該結(jié)構(gòu)物分離；在所述臂部固定于所述結(jié)構(gòu)物、且所述保持部保持所述輔助對(duì)象者的身體的一部分的狀態(tài)下，多個(gè)所述框架部進(jìn)行擺動(dòng)，由此輔助該輔助對(duì)象者的起立動(dòng)作。本發(fā)明的起立動(dòng)作輔助機(jī)器人具備臂部。在對(duì)輔助對(duì)象者的起立動(dòng)作進(jìn)行輔助時(shí)，機(jī)器人主體經(jīng)由臂部而固定于結(jié)構(gòu)物。即，起立動(dòng)作輔助機(jī)器人將輔助對(duì)象者的周圍的結(jié)構(gòu)物臨時(shí)作為錨部加以利用。因此，在對(duì)輔助對(duì)象者的起立動(dòng)作進(jìn)行輔助時(shí)，能夠抑制機(jī)器人主體的姿勢(shì)變得不穩(wěn)定的情況。另外，與通過(guò)加重機(jī)器人主體的重量而在進(jìn)行起立動(dòng)作輔助時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人主體的姿勢(shì)穩(wěn)定化的情況相比，能夠使機(jī)器人主體輕量化。而且，與通過(guò)使機(jī)器人主體大型化而在進(jìn)行起立動(dòng)作輔助時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人主體的姿勢(shì)穩(wěn)定化的情況相比，能夠使機(jī)器人主體小型化。另外，與例如在機(jī)器人主體具有驅(qū)動(dòng)輪時(shí)通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)輪(通過(guò)取得機(jī)器人主體的平衡)而在進(jìn)行起立動(dòng)作輔助時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人主體的姿勢(shì)穩(wěn)定化的情況相比，能夠簡(jiǎn)化機(jī)器人主體的控制機(jī)構(gòu)。(2)優(yōu)選的是，在上述(I)的結(jié)構(gòu)中，還具備信息顯示部，配置于所述結(jié)構(gòu)物，并顯示與該結(jié)構(gòu)物的耐受載荷相關(guān)的耐受載荷信息；讀取部，能夠讀取所述信息顯示部的所述耐受載荷信息；和控制部，具有與所述輔助對(duì)象者的體重相關(guān)的體重信息；在輔助該輔助對(duì)象者的起立動(dòng)作之前，所述控制部對(duì)通過(guò)所述讀取部讀取的所述耐受載荷信息與該控 制部自身所具有的所述體重信息進(jìn)行比較，并判斷是否將所述臂部固定于所述結(jié)構(gòu)物。根據(jù)本結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)物的耐受載荷信息和輔助對(duì)象者的體重信息進(jìn)行比較，能夠判斷是否使用該結(jié)構(gòu)物。因此，在對(duì)輔助對(duì)象者的起立動(dòng)作進(jìn)行輔助時(shí)，能夠抑制機(jī)器人主體的姿勢(shì)變得不穩(wěn)定的情況。另外，能夠抑制在對(duì)起立動(dòng)作進(jìn)行輔助時(shí)將耐受不住輔助對(duì)象者的體重的結(jié)構(gòu)物用作錨部的情況。(2-1)優(yōu)選的是，在上述(2)的結(jié)構(gòu)中，還具備能夠識(shí)別所述輔助對(duì)象者的體格的視覺辨認(rèn)部，所述控制部具有該體格與體重之間的相關(guān)映射，該控制部通過(guò)該相關(guān)映射，根據(jù)該體格來(lái)生成所述體重信息。根據(jù)本結(jié)構(gòu)，控制部根據(jù)輔助對(duì)象者的外觀來(lái)判斷體重。因此，無(wú)需預(yù)先將輔助對(duì)象者的體重向控制部輸入。因此，對(duì)于不確定的多個(gè)輔助對(duì)象者，能夠選擇與各自的體重對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)物。(3)優(yōu)選的是，在上述(I)或(2)的結(jié)構(gòu)中，所述臂部具有從上下方向把持或解除所述結(jié)構(gòu)物的鉗手部。在對(duì)輔助對(duì)象者的起立動(dòng)作進(jìn)行輔助時(shí)，載荷從上下方向施加到臂部與結(jié)構(gòu)物的連接部。在這ー點(diǎn)，根據(jù)本結(jié)構(gòu)，使鉗手部的夾持方向與上下方向一致。因此，在對(duì)起立動(dòng)作進(jìn)行輔助時(shí)，臂部與結(jié)構(gòu)物不易分離。而且，機(jī)器人主體的姿勢(shì)可保持穩(wěn)定。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供ー種可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)小型化及輕量化的起立動(dòng)作輔助機(jī)器人。


圖I是第一實(shí)施方式的機(jī)器人的從前方觀察到的立體圖。圖2是該機(jī)器人的從后方觀察到的立體圖。圖3是該機(jī)器人的透視右側(cè)視圖。圖4是該機(jī)器人的保持部的俯視圖。圖5是該機(jī)器人的框圖。圖6是該機(jī)器人的呼叫步驟的示意圖。圖7是后方的CXD相機(jī)的圖像的示意圖。圖8是該機(jī)器人在對(duì)結(jié)構(gòu)物進(jìn)行檢查時(shí)的從后方觀察到的立體圖。
圖9是該機(jī)器人的保持動(dòng)作步驟的示意圖。圖10是該機(jī)器人的起立動(dòng)作輔助步驟的示意圖(其I)。圖11是該機(jī)器人的起立動(dòng)作輔助步驟的示意圖(其2)。圖12是該機(jī)器人的起立動(dòng)作輔助步驟的示意圖(其3)。圖13是第二實(shí)施方式的機(jī)器人的右側(cè)的臂部的鉗手部附近的透視立體圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明I :動(dòng)作輔助機(jī)器人，2 :機(jī)器人主體，6L :臂部，6R :臂部，20 :下肢框架(框架部)，21 :上肢框架(框架部)，22 :保持部，23 :踏板，24 :膝部支承體，26 :驅(qū)動(dòng)軸，27 :上肢框架用擺動(dòng)軸，28 :保持部用擺動(dòng)軸，29L :驅(qū)動(dòng)輪(移動(dòng)體)，29R :驅(qū)動(dòng)輪(移動(dòng)體)，30 :下肢框架 用擺動(dòng)軸，40 :控制箱(控制部)，60R :臂部主體，61L :鉗手部，61R :鉗手部，90 :床，200L :側(cè)面板，200R :側(cè)面板，201 :前面板，220C :中央部，220L :左翼部，220R :右翼部，221L :左翼部用擺動(dòng)軸，221R :右翼部用擺動(dòng)軸，222L :把手，223 :顯示器，224C :中央氣囊，224L :左方氣囊，224R:右方氣囊，230 :板主體，231 :臂，232 :踏板用氣缸，232a :氣缸主體，232b :活塞，233 :從動(dòng)輪，240 :支承體主體，241 :被引導(dǎo)軌道，242 :膝部支承體用氣缸，242a :氣缸主體，242b :活塞，243 :引導(dǎo)塊，243a :塊片，400 :計(jì)算機(jī)，400a CPU,400b :存儲(chǔ)器，401 :輸入輸出部，402 :受光部，410 :遙控器，411a 411c CCD相機(jī)，412 :相機(jī)用輪，412a :圖像，413 :保持部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器，414 :上肢框架用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器，415 :下肢框架用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器，416 :左翼部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器，417 :右翼部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器，418 :左方氣囊用載荷傳感器，419 :右方氣囊用載荷傳感器，420 :陀螺儀，421 :加速度傳感器，422 :載荷分布傳感器，423 :距離傳感器，424L :臂部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器，424R :臂部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器，425L :手部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器，425R :手部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器，426L :上手指部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器，426R :上手指部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器，427L :下手指部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器，427R:下手指部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器，430 :保持部用電動(dòng)機(jī)，431 :上肢框架用電動(dòng)機(jī)，432 :下肢框架用電動(dòng)機(jī)，433 :左翼部用電動(dòng)機(jī)，434 :右翼部用電動(dòng)機(jī)，435 :中央空氣壓縮機(jī)，436 :左方空氣壓縮機(jī)，437 :右方空氣壓縮機(jī)，438L :驅(qū)動(dòng)輪用電動(dòng)機(jī)，438R :驅(qū)動(dòng)輪用電動(dòng)機(jī)，440 :蓄電池，600R :臂部用擺動(dòng)軸，601L :臂部用電動(dòng)機(jī)，601R :臂部用電動(dòng)機(jī)，610Lb :手部用電動(dòng)機(jī)，610Rb :手部用電動(dòng)機(jī)，610R:掌部，610Ra :手部用擺動(dòng)軸，610Rc 掌部用擺動(dòng)軸，611 Lb :上手指部用電動(dòng)機(jī)，611 Rb :上手指部用電動(dòng)機(jī)，611R :上手指部，61 IRa :上手指部用擺動(dòng)軸，612Lb :下手指部用電動(dòng)機(jī)，612Rb :下手指部用電動(dòng)機(jī)，612R :下手指部，612Ra :下手指部用擺動(dòng)軸，613R :連接部，900 :結(jié)構(gòu)物，900a :信息顯示部，A :輔助對(duì)象者。
具體實(shí)施例方式以下，說(shuō)明本發(fā)明的起立動(dòng)作輔助機(jī)器人的實(shí)施方式。<第一實(shí)施方式>起立動(dòng)作輔助機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)首先，說(shuō)明本實(shí)施方式的起立動(dòng)作輔助機(jī)器人(以下，適當(dāng)簡(jiǎn)稱為“機(jī)器人”)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。圖I表示本實(shí)施方式的機(jī)器人的從前方觀察到的立體圖。圖2表示該機(jī)器人的從后方觀察到的立體圖。圖3表示該機(jī)器人的透視右側(cè)視圖。另外，在圖I中透過(guò)前面板201及側(cè)面板200R的一部分表示，在圖3中透過(guò)臂部6R、側(cè)面板200R、驅(qū)動(dòng)輪29R表示。而且，在圖3中，將在前面板201的后表面配置的構(gòu)件適當(dāng)省略表示。如圖I 圖3所示，機(jī)器人I具備機(jī)器人主體2和左右一對(duì)臂部6L、6R。機(jī)器人主體2機(jī)器人主體2具備下肢框架20、上肢框架21、保持部22、踏板23、膝部支承體24、ー對(duì)驅(qū)動(dòng)軸26、上肢框架用擺動(dòng)軸27、保持部用擺動(dòng)軸28、ー對(duì)驅(qū)動(dòng)輪29L、29R、ー對(duì)下肢框架用擺動(dòng)軸30。下肢框架20、上肢框架21分別包含在本發(fā)明的“框架部”的概念中。一對(duì)驅(qū)動(dòng)輪29L、29R分別包含在本發(fā)明的“移動(dòng)體”的概念中。下肢框架20、下肢框架用擺動(dòng)軸30下肢框架20具備ー對(duì)側(cè)面板200L、200R、前面板201。一對(duì)側(cè)面板200L、200R沿左右方向相對(duì)配置。前面板201配置在一對(duì)側(cè)面板200L、200R的前邊緣之間。 左右ー對(duì)下肢框架用擺動(dòng)軸30將下肢框架20的下端和踏板23的前端連接。一方的下肢框架用擺動(dòng)軸30固定在側(cè)面板200L的下端內(nèi)面。另一方的下肢框架用擺動(dòng)軸30固定在側(cè)面板200R的下端內(nèi)面。兩個(gè)下肢框架用擺動(dòng)軸30能夠通過(guò)下肢框架用電動(dòng)機(jī)(未圖不)相對(duì)于踏板23轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)軸26、驅(qū)動(dòng)輪29L、29R驅(qū)動(dòng)軸26配置有兩個(gè)。一方的驅(qū)動(dòng)軸26配置在側(cè)面板200L的下端外表面。另一方的驅(qū)動(dòng)軸26配置在側(cè)面板200R的下端外表面。兩個(gè)驅(qū)動(dòng)軸26能夠分別通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪用電動(dòng)機(jī)(未圖示)相互獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)輪29L固定在左方的驅(qū)動(dòng)軸26。驅(qū)動(dòng)輪29R固定在右方的驅(qū)動(dòng)軸26。因此，驅(qū)動(dòng)輪29L、29R能夠相互獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)軸26配置在與下肢框架用擺動(dòng)軸30大致同一軸上。踏板23主要如圖3所示，踏板23具備板主體230、左右ー對(duì)臂231、踏板用氣缸232、從動(dòng)輪233。從動(dòng)輪233配置在板主體230的下表面的后邊緣附近。臂231呈L字狀。左側(cè)的臂231的一端環(huán)繞安裝于左側(cè)的下肢框架用擺動(dòng)軸30。左側(cè)的臂231的另一端固定在板主體230的左前角。右側(cè)的臂231的一端環(huán)繞安裝于右側(cè)的下肢框架用擺動(dòng)軸30。右側(cè)的臂231的另一端固定在板主體230的右前角。臂231能夠相對(duì)于下肢框架用擺動(dòng)軸30獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)。踏板用氣缸232具備氣缸主體232a和活塞232b。氣缸主體232a的一端以能夠擺動(dòng)的方式安裝在前面板201的后表面。活塞232b的一端能夠出入于氣缸主體232a的另ー端?；钊?32b的另一端以能夠擺動(dòng)的方式安裝在板主體230的上表面。通過(guò)使活塞232b出入于氣缸主體232a，能夠使板主體230擺動(dòng)。膝部支承體24膝部支承體24具備支承體主體240、左右一對(duì)被引導(dǎo)軌道241、膝部支承體用氣缸242、左右ー對(duì)引導(dǎo)塊243。支承體主體240呈長(zhǎng)方形板狀。在支承體主體240的后表面(輔助對(duì)象者側(cè)的表面)配置有緩沖器。左側(cè)的引導(dǎo)塊243配置在左側(cè)的側(cè)面板200L的右表面。右側(cè)的引導(dǎo)塊243配置在右側(cè)的側(cè)面板200R的左表面。引導(dǎo)塊243具備ー對(duì)塊片243a。一對(duì)塊片243a沿著上下方向隔開規(guī)定間隔地配置。
左右一對(duì)被引導(dǎo)軌道241呈弧狀。左右一對(duì)被引導(dǎo)軌道241從支承體主體240的前表面的左右兩邊緣附近向前方突出地設(shè)置。左側(cè)的被引導(dǎo)軌道241能夠在左側(cè)的引導(dǎo)塊243的一對(duì)塊片243a之間以弧狀滑動(dòng)。右側(cè)的被弓丨導(dǎo)軌道241能夠在右側(cè)的引導(dǎo)塊243的一對(duì)塊片243a之間以弧狀滑動(dòng)。膝部支承體用氣缸242具備氣缸主體242a和活塞242b。氣缸主體242a的一端以能夠擺動(dòng)的方式安裝在前面板201的后表面上邊緣附近?；钊?42b的一端能夠出入于氣缸主體242a的另一端?；钊?42b的另一端以能夠擺動(dòng)的方式安裝在支承體主體240的前表面上邊緣附近。若使活塞242b出入于氣缸主體242a,則被引導(dǎo)軌道241相對(duì)于引導(dǎo)塊243滑動(dòng)。因此，能夠使支承體主體240相對(duì)于下肢框架20以弧狀移動(dòng)。上肢框架用擺動(dòng)軸27、上肢框架21上肢框架用擺動(dòng)軸27將下肢框架20的上端和上肢框架21的下端連接。上肢框架用擺動(dòng)軸27能夠通過(guò)上肢框架用電動(dòng)機(jī)(未圖示)相對(duì)于下肢框架20轉(zhuǎn)動(dòng)。上肢框架 21固定于上肢框架用擺動(dòng)軸27。通過(guò)使上肢框架用擺動(dòng)軸27轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠使上肢框架21相對(duì)于下肢框架20擺動(dòng)。如圖I所示，在上肢框架21的下端形成有槽部。相機(jī)用輪412從槽部露出。相機(jī)用輪412能夠相對(duì)于上肢框架用擺動(dòng)軸27獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)。保持部用擺動(dòng)軸28、保持部22保持部用擺動(dòng)軸28將上肢框架21的后端和保持部22的前端連接。保持部用擺動(dòng)軸28能夠通過(guò)保持部用電動(dòng)機(jī)(未圖示)相對(duì)于上肢框架21轉(zhuǎn)動(dòng)。圖4表示本實(shí)施方式的機(jī)器人的保持部的俯視圖。如圖4所示，保持部22具備中央部220C、左翼部220L、右翼部220R、左翼部用擺動(dòng)軸221L、右翼部用擺動(dòng)軸221R、左右ー對(duì)把手222L、222R、顯示器223。中央部220C從上方觀察時(shí)呈T字板狀。中央部220C的前端固定于保持部用擺動(dòng)軸28。在中央部220C的后表面配置有中央氣囊224C。左右ー對(duì)把手222L、222R配置在中央部220C的前表面。左右ー對(duì)把手222L、222R用于驅(qū)動(dòng)輪29L、29R的操作。顯示器223配置在中央部220C的上方。在顯示器223中顯示有機(jī)器人I的速度、行走路線等。而且，輔助對(duì)象者能夠經(jīng)由顯示器223的觸摸面板部而輸入各種指令、數(shù)據(jù)等。左翼部用擺動(dòng)軸22IL將中央部220C的左端和左翼部220L的前端連接。左翼部用擺動(dòng)軸22IL能夠通過(guò)左翼部用電動(dòng)機(jī)(未圖示)而相對(duì)于中央部220C轉(zhuǎn)動(dòng)。左翼部220L呈弧板狀。左翼部220L固定于左翼部用擺動(dòng)軸221L。如圖4中的細(xì)線所示，通過(guò)使左翼部用擺動(dòng)軸22IL轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠使左翼部220L相對(duì)于中央部220C擺動(dòng)。在左翼部220L的右表面及上表面配置有左方氣囊224L。右翼部用擺動(dòng)軸221R、右翼部220R具備與左翼部用擺動(dòng)軸221L、左翼部220L同樣的結(jié)構(gòu)。而且，右翼部用擺動(dòng)軸221R、右翼部220R隔著中央部220C相對(duì)于左翼部用擺動(dòng)軸221L、左翼部220L左右對(duì)稱地配置。因此，省略說(shuō)明。中央部220C(中央氣囊224C)、左翼部220L(左方氣囊224L)、右翼部220R(右方氣囊224R)作為整體連接成C字狀。通過(guò)使左翼部用擺動(dòng)軸221L、右翼部用擺動(dòng)軸221R轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠變更C字開ロ寬度。臂部6L、6R如圖I 圖3所示，臂部6R具備臂部主體60R和鉗手部61R。臂部主體60R經(jīng)由臂部用擺動(dòng)軸600R而安裝在右側(cè)的側(cè)面板200R的右表面(外表面)。臂部主體60R呈L字板狀。臂部主體60R能夠通過(guò)臂部用電動(dòng)機(jī)(未圖不)相對(duì)于側(cè)面板200R在縱向轉(zhuǎn)動(dòng)。鉗手部61R具備掌部610R、上手指部611R、下手指部612R。掌部610R經(jīng)由手部用擺動(dòng)軸610Ra而安裝在臂部主體60R的前端。掌部610R能夠通過(guò)手部用電動(dòng)機(jī)(未圖示)而相對(duì)于臂部主體60R在縱向轉(zhuǎn)動(dòng)。上手指部611R經(jīng)由上手指部用擺動(dòng)軸611Ra而安裝在掌部610R的上部。上手指部611R能夠通過(guò)上手指部用電動(dòng)機(jī)(未圖示)而相對(duì)于掌部610R在縱向轉(zhuǎn)動(dòng)。下手指部612R經(jīng)由下手指部用擺動(dòng)軸612Ra而安裝在掌部610R的下部。下手指部612R能夠通過(guò)下手指部用電動(dòng)機(jī)(未圖示)而相對(duì)于掌部610R在縱向轉(zhuǎn)動(dòng)。如后所述，通過(guò)使上手指部61 IR與下手指部612R協(xié)作，鉗手部6IR能夠把持或釋放結(jié)構(gòu)物。臂部6L具備與臂部6R同樣的結(jié)構(gòu)。而且，臂部6L相對(duì)于臂部6R左右對(duì)稱地配置。因此，省略說(shuō)明。起立動(dòng)作輔助機(jī)器人的電氣結(jié)構(gòu) 接下來(lái)，說(shuō)明本實(shí)施方式的機(jī)器人的電氣結(jié)構(gòu)。圖5表不本實(shí)施方式的機(jī)器人的框圖。如圖I 圖5所示，機(jī)器人I具備控制箱40、遙控器410、各種傳感器(CCD (Charge-Coupled Device)相機(jī)41 Ia 411c、保持部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器413、上肢框架用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器414、下肢框架用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器415、左翼部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器416、右翼部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器417、左方氣囊用載荷傳感器418、右方氣囊用載荷傳感器419、陀螺儀420、加速度傳感器421、載荷分布傳感器422、八個(gè)距離傳感器423、臂部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器424L、424R、手部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器425L、425R、上手指部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器426L、426R、下手指部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器427L、427R)、各種促動(dòng)器(保持部用電動(dòng)機(jī)430、上肢框架用電動(dòng)機(jī)431、下肢框架用電動(dòng)機(jī)432、左翼部用電動(dòng)機(jī)433、右翼部用電動(dòng)機(jī)434、中央空氣壓縮機(jī)435、左方空氣壓縮機(jī)436、右方空氣壓縮機(jī)437、驅(qū)動(dòng)輪用電動(dòng)機(jī)438L、438R、膝部支承體用氣缸242、踏板用氣缸232、臂部用電動(dòng)機(jī)601L、60IR、手部用電動(dòng)機(jī)610Lb、610Rb、上手指部用電動(dòng)機(jī)611Lb、611Rb、下手指部用電動(dòng)機(jī)612Lb、612Rb、警報(bào)裝置439)、蓄電池440?？刂葡?0包含在本發(fā)明的“控制部”的概念中?？刂葡?0具備計(jì)算機(jī)400、輸入輸出部401、受光部402。計(jì)算機(jī)400具備CPU (Central Processing Unit) 400a、存儲(chǔ)器400b。上述各種傳感器及各種促動(dòng)器與輸入輸出部401電連接。在各種促動(dòng)器與輸入輸出部401之間分別安裝有驅(qū)動(dòng)電路(未圖示)。而且，遙控器410能夠向受光部402傳送規(guī)定的信號(hào)。而且，與所述把手222L、222R、顯示器223、輸入輸出部401電連接。如圖I所示，控制箱40配置在前面板201的后表面。在計(jì)算機(jī)400的存儲(chǔ)器400b中存儲(chǔ)有多個(gè)輔助對(duì)象者的身體信息(體格(胸圍、坐高、腿的膝上部的長(zhǎng)度、腿的膝下部的長(zhǎng)度等)信息、體重信息)。而且，在存儲(chǔ)器400b中存儲(chǔ)有起立動(dòng)作輔助程序。S卩，輔助對(duì)象者進(jìn)行起立動(dòng)作時(shí)的保持部22、膝部支承體24的軌跡、速度、各種擺動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩等按照各輔助對(duì)象者存儲(chǔ)。遙控器410與機(jī)器人I分體。遙控器410在輔助對(duì)象者對(duì)機(jī)器人I進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作時(shí)使用。如圖I所示，CXD相機(jī)411a固定在上肢框架21下端的相機(jī)用輪412。即使上肢框架21改變擺動(dòng)角度，也能夠使CXD相機(jī)411a朝向前方。CXD相機(jī)411a用于進(jìn)行前方確認(rèn)、后述的結(jié)構(gòu)物的信息顯示部的攝像。如圖2所示，CXD相機(jī)411b配置在顯示器223的后方。CCD相機(jī)411b用于進(jìn)行后方確認(rèn)、輔助對(duì)象者的表情確認(rèn)、后述的結(jié)構(gòu)物的信息顯示部的攝像。CXD相機(jī)411c配置在膝部支承體24的支承體主體240的后表面。CXD相機(jī)411c用于進(jìn)行后方確認(rèn)、后述的結(jié)構(gòu)物的信息顯示部的攝像。保持部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器413配置在保持部用擺動(dòng)軸28，上肢框架用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器414配置在上肢框架用擺動(dòng)軸27，下肢框架用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器415配置在下肢框架用擺動(dòng)軸30，左翼部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器416配置在左翼部用擺動(dòng)軸221L，右翼部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器417配置在右翼部用擺動(dòng)軸221R，臂部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器424L、424R配置在臂部用擺動(dòng)軸600R，手部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器425L、425R配置在手部用擺動(dòng)軸6IORa,上手指部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器426L、426R配直在上手指部用擺動(dòng)軸611Ra，下手指部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器427L、427R配置在下手指部用擺動(dòng)軸612Ra。這些各種轉(zhuǎn)矩傳感器用于分別檢測(cè)各種擺動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩。左方氣囊用載荷傳感器418配置在左方氣囊224L，右方氣囊用載荷傳感器419配置在右方氣囊224R。這些載荷傳感器分別用于檢測(cè)對(duì)應(yīng)的氣囊從輔助對(duì)象者接受的載荷。 陀螺儀420配置在前面板201的后表面。陀螺儀420用于檢測(cè)機(jī)器人I的傾斜。加速度傳感器421配置在前面板201的后表面。加速度傳感器421用于檢測(cè)機(jī)器人I的加速度。載荷分布傳感器422配置在踏板23的板主體230。載荷分布傳感器422用于檢測(cè)踏板23的板主體230上的輔助對(duì)象者的重心。距離傳感器423在板主體230的后邊緣配置三個(gè)，在左右兩邊緣各配置ー個(gè)，在前面板201的前表面下邊緣配置三個(gè)。距離傳感器423用于檢測(cè)機(jī)器人I與周圍的相鄰物之間的距離。保持部用電動(dòng)機(jī)430與保持部用擺動(dòng)軸28連接，上肢框架用電動(dòng)機(jī)431與上肢框架用擺動(dòng)軸27連接，下肢框架用電動(dòng)機(jī)432與下肢框架用擺動(dòng)軸30連接，左翼部用電動(dòng)機(jī)433與左翼部用擺動(dòng)軸221L連接，右翼部用電動(dòng)機(jī)434與右翼部用擺動(dòng)軸221R連接，臂部用電動(dòng)機(jī)601L、60IR與臂部用擺動(dòng)軸600R連接，手部用電動(dòng)機(jī)6IOLb、6IORb與手部用擺動(dòng)軸6IORa連接，上手指部用電動(dòng)機(jī)61 lLb、61 IRb與上手指部用擺動(dòng)軸61 IRa連接，下手指部用電動(dòng)機(jī)612Lb、612Rb與下手指部用擺動(dòng)軸612Ra連接。這些各種電動(dòng)機(jī)分別用于使各種擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。中央空氣壓縮機(jī)435、左方空氣壓縮機(jī)436、右方空氣壓縮機(jī)437配置在前面板201的后表面。在各種空氣壓縮機(jī)上分別配置有空氣壓傳感器。中央空氣壓縮機(jī)435用于調(diào)整中央氣囊224C的空氣壓，左方空氣壓縮機(jī)436用于調(diào)整左方氣囊224L的空氣壓，右方空氣壓縮機(jī)437用于調(diào)整右方氣囊224R的空氣壓。兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪用電動(dòng)機(jī)438L、438R分別與驅(qū)動(dòng)軸26連接。兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪用電動(dòng)機(jī)438L、438R分別用于使驅(qū)動(dòng)輪29L、29R轉(zhuǎn)動(dòng)。起立動(dòng)作輔助機(jī)器人的動(dòng)作接下來(lái)，說(shuō)明對(duì)本實(shí)施方式的機(jī)器人的起立動(dòng)作進(jìn)行輔助時(shí)的動(dòng)作。輔助起立動(dòng)作時(shí)的動(dòng)作具有呼叫步驟、自走步驟、保持準(zhǔn)備步驟、保持動(dòng)作步驟、起立動(dòng)作輔助步驟。呼叫步驟在本步驟中，輔助對(duì)象者呼叫機(jī)器人I。圖6表示本實(shí)施方式的機(jī)器人的呼叫步驟的示意圖。如圖6所示,輔助對(duì)象者A坐在床90上。如圖5所示，當(dāng)輔助對(duì)象者A按下遙控器410的“呼叫按鈕”吋，經(jīng)由受光部402向計(jì)算機(jī)400傳送呼叫機(jī)器人I的命令。
自走步驟在本步驟中，機(jī)器人I進(jìn)行自走，移動(dòng)到輔助對(duì)象者A的附近。如圖5所示，接收到來(lái)自輔助對(duì)象者A的呼叫后的CPU400a對(duì)驅(qū)動(dòng)輪用電動(dòng)機(jī)438L、438R進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使驅(qū)動(dòng)輪29L、29R轉(zhuǎn)動(dòng)。即，使機(jī)器人I行走。此時(shí)，通過(guò)CXD相機(jī)411a 411c、八個(gè)距離傳感器423來(lái)確認(rèn)周圍的安全。當(dāng)CPU400a判斷為障礙物處于行走路線上時(shí)，CPU400a對(duì)驅(qū)動(dòng)輪用電動(dòng)機(jī)438L、438R適當(dāng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而繞過(guò)該障礙物。陀螺儀420取得行走時(shí)的機(jī)器人I的平衡。機(jī)器人I停止在輔助對(duì)象者A的前方的規(guī)定位置。保持準(zhǔn)備步驟在本步驟中，進(jìn)行保持輔助對(duì)象者A的準(zhǔn)備。圖7表示后方的CCD相機(jī)的圖像的示意圖。圖8表示本實(shí)施方式的機(jī)器人對(duì)結(jié)構(gòu)物進(jìn)行檢查時(shí)的從后方觀察到的立體圖。如圖7所示，首先，CPU400a從CCD相機(jī)411b取得圖像412a。接下來(lái)，CPU400a對(duì)圖像412a和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器400b中的身體數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從多個(gè)輔助對(duì)象者中，判斷本次呼 叫機(jī)器人I的輔助對(duì)象者A是誰(shuí)。然后，CPU400a使機(jī)器人I慢速后退。并且，CPU400a根據(jù)來(lái)自后方的距離傳感器423的信號(hào)，使機(jī)器人I停止在判斷為板主體230來(lái)到輔助對(duì)象者A的腳尖的正前方的位置。接下來(lái)，CPU400a使用CXD相機(jī)411a 411c，搜索床90的周圍的結(jié)構(gòu)物。如圖8所示，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)物(床90的框架)900時(shí)，CPU400a使用CCD相機(jī)411a 411c中的最適合攝像的CXD相機(jī)411c，拍攝結(jié)構(gòu)物900的信息顯示部(條形碼)900a。在信息顯示部900a中收容有結(jié)構(gòu)物900的耐受載荷信息。然后，如圖5所示，CPU400a對(duì)通過(guò)拍攝所得到的耐受載荷信息與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器400b中的輔助對(duì)象者A的體重信息進(jìn)行比較。比較的結(jié)果是，對(duì)輔助對(duì)象者A的起立動(dòng)作進(jìn)行輔助時(shí)，在判斷為結(jié)構(gòu)物900能耐受輔助對(duì)象者A的體重的情況下，CPU400a適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)臂部用電動(dòng)機(jī)601L、601R、手部用電動(dòng)機(jī)610Lb、610Rb、上手指部用電動(dòng)機(jī)611Lb、611Rb、下手指部用電動(dòng)機(jī)612Lb、612Rb。并且，如圖8所示，在臂部6L、6R之間存在輔助對(duì)象者A的狀態(tài)下，通過(guò)臂部6L、6R來(lái)把持結(jié)構(gòu)物900。S卩，經(jīng)由臂部6L、6R而將機(jī)器人主體2固定于結(jié)構(gòu)物900。接下來(lái)，CPU400a根據(jù)來(lái)自陀螺儀420的信號(hào)，來(lái)驅(qū)動(dòng)踏板用氣缸232。并且，使踏板23的板主體230為大致水平狀態(tài)。然后，輔助對(duì)象者A將兩腳放置于板主體230。載荷分布傳感器422檢測(cè)輔助對(duì)象者A的兩腳掌的載荷分布。CPU400a根據(jù)該載荷分布來(lái)識(shí)別輔助對(duì)象者A將兩腳放置于板主體230的情況。另ー方面，在床90的周圍未發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)物900時(shí)，或結(jié)構(gòu)物900的耐受載荷信息與輔助對(duì)象者A的體重信息的比較的結(jié)果是判斷為結(jié)構(gòu)物900不能耐受輔助對(duì)象者A的體重時(shí)，CPU400a對(duì)警報(bào)裝置439進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。并且，向輔助對(duì)象者A通知未在周圍發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)物900的情況。 保持動(dòng)作步驟在本步驟中，通過(guò)保持部22來(lái)保持輔助對(duì)象者A的軀體部。CPU400a根據(jù)輔助對(duì)象者A的身體數(shù)據(jù)、姿勢(shì)，來(lái)驅(qū)動(dòng)保持部用電動(dòng)機(jī)430、上肢框架用電動(dòng)機(jī)431、下肢框架用電動(dòng)機(jī)432、左翼部用電動(dòng)機(jī)433、右翼部用電動(dòng)機(jī)434。即，根據(jù)輔助對(duì)象者A的身體數(shù)據(jù)、姿勢(shì)而使機(jī)器人I變形。
圖9表示本實(shí)施方式的機(jī)器人的保持動(dòng)作步驟的示意圖。如圖9所示,保持部22從三個(gè)方向(前方、左方、右方)保持輔助對(duì)象者A的軀體部。即，如圖4所示，在中央氣囊224C與輔助對(duì)象者A的胸部彈性接觸的狀態(tài)下，CPU400a使左翼部220L及右翼部220R向夾入輔助對(duì)象者A的方向擺動(dòng)。在左方氣囊用載荷傳感器418及右方氣囊用載荷傳感器419的載荷達(dá)到了規(guī)定值吋，CPU400a使左翼部220L及右翼部220R的擺動(dòng)停止。如圖5所示，在本步驟中，通過(guò)保持部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器413繼續(xù)監(jiān)視保持部用擺動(dòng)軸28的轉(zhuǎn)矩，通過(guò)上肢框架用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器414繼續(xù)監(jiān)視上肢框架用擺動(dòng)軸27的轉(zhuǎn)矩，通過(guò)下肢框架用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器415繼續(xù)監(jiān)視下肢框架用擺動(dòng)軸30的轉(zhuǎn)矩，通過(guò)左翼部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器416繼續(xù)監(jiān)視左翼部用擺動(dòng)軸221L的轉(zhuǎn)矩，通過(guò)右翼部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器417繼續(xù)監(jiān)視右翼部用擺動(dòng)軸221R的轉(zhuǎn)矩，通過(guò)臂部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器424L、424R繼續(xù)監(jiān)視臂部用擺動(dòng)軸600R的轉(zhuǎn)矩，通 過(guò)手部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器425L、425R繼續(xù)監(jiān)視手部用擺動(dòng)軸610Ra的轉(zhuǎn)矩，通過(guò)上手指部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器426L、426R繼續(xù)監(jiān)視上手指部用擺動(dòng)軸611Ra的轉(zhuǎn)矩，通過(guò)下手指部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器427L、427R繼續(xù)監(jiān)視下手指部用擺動(dòng)軸612Ra的轉(zhuǎn)矩。起立動(dòng)作輔助步驟在本步驟中，對(duì)輔助對(duì)象者A從床90起立進(jìn)行輔助。圖10表示本實(shí)施方式的機(jī)器人的起立動(dòng)作輔助步驟的示意圖(其I)。圖11表示該機(jī)器人的起立動(dòng)作輔助步驟的示意圖(其2)。圖12表示該機(jī)器人的起立動(dòng)作輔助步驟的示意圖(其3)。如圖10所示，在起立動(dòng)作輔助步驟的前段，按照?qǐng)D5所示的存儲(chǔ)器400b的起立動(dòng)作輔助程序，CPU400a適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)保持部用電動(dòng)機(jī)430、上肢框架用電動(dòng)機(jī)431、下肢框架用電動(dòng)機(jī)432、左翼部用電動(dòng)機(jī)433、右翼部用電動(dòng)機(jī)434，使保持部22按照規(guī)定的軌跡移動(dòng)。因此，在由保持部22保持的狀態(tài)下，輔助對(duì)象者A的軀體部也按照大致相同的軌跡移動(dòng)。因此，輔助對(duì)象者A根據(jù)軀體部的移動(dòng)而從床90起立。如圖11所示，在起立動(dòng)作輔助步驟的后段，輔助對(duì)象者A需要使膝部伸展。此時(shí)，CPU400a按照存儲(chǔ)器400b的起立動(dòng)作輔助程序，來(lái)驅(qū)動(dòng)膝部支承體用氣缸242。S卩，使支承體主體240向后方移動(dòng)，將輔助對(duì)象者A的膝蓋向后方(膝蓋背面方向)按壓。因此，如圖12所示，輔助對(duì)象者A能夠簡(jiǎn)單地使膝部伸展。如此，輔助對(duì)象者A能夠起立站在板主體230上。輔助對(duì)象者A的兩腋由保持部22持續(xù)保持。另外，在本步驟中，與保持動(dòng)作步驟同樣地，通過(guò)各種轉(zhuǎn)矩傳感器，繼續(xù)監(jiān)視各種擺動(dòng)軸的轉(zhuǎn)矩。而且，根據(jù)從載荷分布傳感器422得到的輔助對(duì)象者A的載荷分布的變化來(lái)監(jiān)視重心移動(dòng)。而且，當(dāng)CPU400a根據(jù)各種轉(zhuǎn)矩傳感器、各種載荷傳感器、載荷分布傳感器422、陀螺儀420的信號(hào)，判斷為輔助對(duì)象者A的動(dòng)作與保持部22的動(dòng)作不同步時(shí)，使保持部22的動(dòng)作與輔助對(duì)象者A的動(dòng)作同歩。而且，根據(jù)CCD相機(jī)411b的圖像來(lái)監(jiān)視輔助對(duì)象者A的表情變化，當(dāng)CPU400a判斷為輔助對(duì)象者A遭受痛苦吋，進(jìn)行緊急停止。另夕卜，CPU400a根據(jù)輔助對(duì)象者A的面部的特征點(diǎn)(例如，眼、眉、鼻、嘴角等)的位移量，來(lái)判斷輔助對(duì)象者A的表情變化。另外，如圖5所示，CPU400a對(duì)臂部用電動(dòng)機(jī)601L、601R、手部用電動(dòng)機(jī)610Lb、6IORb進(jìn)行適當(dāng)驅(qū)動(dòng)，以防止臂部6L、6R伴隨著下肢框架20的傾動(dòng)而從結(jié)構(gòu)物900脫落。作用效果
接下來(lái)，說(shuō)明本實(shí)施方式的起立動(dòng)作輔助機(jī)器人I的作用效果。如圖10 圖12所示，根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人1，在對(duì)輔助對(duì)象者A的起立動(dòng)作進(jìn)行輔助時(shí)，經(jīng)由臂部6L、6R將機(jī)器人主體2固定于結(jié)構(gòu)物900。S卩，機(jī)器人I將輔助對(duì)象者A的周圍的結(jié)構(gòu)物900臨時(shí)作為錨部加以利用。因此，在對(duì)輔助對(duì)象者A的起立動(dòng)作進(jìn)行輔助時(shí)，能夠抑制機(jī)器人主體2的姿勢(shì)變得不穩(wěn)定的情況。另外，與通過(guò)加重機(jī)器人主體2的重量而在進(jìn)行起立動(dòng)作輔助時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人主體2的姿勢(shì)穩(wěn)定化的情況相比，能夠使機(jī)器人主體2輕量化。而且，與通過(guò)使機(jī)器人主體2大型化而在進(jìn)行起立動(dòng)作輔助時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人主體2的姿勢(shì)穩(wěn)定化的情況相比，能夠使機(jī)器人主體2小型化。另外，與通過(guò)對(duì)機(jī)器人主體2的驅(qū)動(dòng)輪29L、29R進(jìn)行控制而在進(jìn)行起立動(dòng)作輔助時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人主體2的姿勢(shì)穩(wěn)定化的情況相比，能夠簡(jiǎn)化機(jī)器人主體2的控制機(jī)構(gòu)。另外，如圖8所示，根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人I，通過(guò)將結(jié)構(gòu)物900的耐受載荷信息與輔助對(duì)象者A的體重信息進(jìn)行比較，能夠判斷是否使用結(jié)構(gòu)物900。因此，能夠抑制在對(duì)輔助對(duì)象者A的起立動(dòng)作進(jìn)行輔助時(shí)機(jī)器人主體2的姿勢(shì)變得不穩(wěn)定的情況。而且，能夠抑制在對(duì)起立動(dòng)作進(jìn)行輔助時(shí)將耐受不住輔助對(duì)象者A的體重的結(jié)構(gòu)物900用作錨部的情況。另外，如圖8所示，根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人1，臂部6L、6R具有從上下方向把持或解除結(jié)構(gòu)物900的鉗手部61L、61R。如圖10 圖12所示，在對(duì)輔助對(duì)象者A的起立動(dòng)作進(jìn)行輔助時(shí)，載荷從上下方向施加在臂部6L、6R與結(jié)構(gòu)物900的連接部。這一點(diǎn)，根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人I,鉗手部61L、61R的夾持方向與上下方向一致。因此，在對(duì)起立動(dòng)作進(jìn)行輔助時(shí)，臂部6L、6R與結(jié)構(gòu)物900不易分離。而且，機(jī)器人主體2的姿勢(shì)可保持穩(wěn)定。〈第二實(shí)施方式〉本實(shí)施方式的起立動(dòng)作輔助機(jī)器人與第一實(shí)施方式的起立動(dòng)作輔助機(jī)器人的不同點(diǎn)在于掌部、上手指部、下手指部能夠相對(duì)于臂部主體在兩軸上進(jìn)行擺動(dòng)這一點(diǎn)。在此，僅對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。圖13表示本實(shí)施方式的機(jī)器人的右側(cè)的臂部的鉗手部附近的透視立體圖。另外，對(duì)于與圖I、圖2對(duì)應(yīng)的部位,利用相同標(biāo)號(hào)來(lái)表不。如圖13所不,臂部6R具備臂部主體60R和鉗手部61R。鉗手部61R具備掌部610R、上手指部611R、下手指部612R、連接部613R。連接部613R介于臂部主體60R與掌部610R之間。連接部613R經(jīng)由手部用擺動(dòng)軸610Ra而與臂部主體60R連接。通過(guò)連接部用電動(dòng)機(jī)(未圖示)，連接部613R能夠相對(duì)于臂部主體60R在縱向(與臂部6R的延伸方向平行的方向)擺動(dòng)。施加到手部用擺動(dòng)軸610Ra的轉(zhuǎn)矩能夠通過(guò)手部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器(未圖示)來(lái)檢測(cè)。掌部610R經(jīng)由掌部用擺動(dòng)軸610Rc而與連接部613R連接。通過(guò)掌部用電動(dòng)機(jī)(未圖示)，掌部610R能夠相對(duì)于連接部613R在縱向(與臂部6R的延伸方向正交的方向)擺動(dòng)。施加到掌部用擺動(dòng)軸610Rc的轉(zhuǎn)矩能夠通過(guò)掌部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器(未圖 示)來(lái)檢測(cè)。連接部用電動(dòng)機(jī)、掌部用電動(dòng)機(jī)由控制部(未圖示)來(lái)驅(qū)動(dòng)。從手部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器、掌部用擺動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)的轉(zhuǎn)矩向控制部發(fā)送。另外，左側(cè)的臂部的結(jié)構(gòu)與右側(cè)的臂部6R的結(jié)構(gòu)相同。而且，左側(cè)的臂部的配置與右側(cè)的臂部6R的配置為左右對(duì)稱。因此，省略說(shuō)明。本實(shí)施方式的起立動(dòng)作輔助機(jī)器人與第一實(shí)施方式的起立動(dòng)作輔助機(jī)器人對(duì)于結(jié)構(gòu)相同的部分具有同樣的作用效果。而且，根據(jù)本實(shí)施方式的機(jī)器人，掌部610R、上手指部611R、下手指部612R能夠在縱向(與臂部6R的延伸方向正交的方向)擺動(dòng)。因此，SP使在結(jié)構(gòu)物沿水平方向以外的方向(例如上下方向、傾斜方向等)延伸的情況下，也能通過(guò)臂部6R來(lái)把持結(jié)構(gòu)物。而且，即使在左側(cè)的臂部所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)物的延伸方向與右側(cè)的臂部6R所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)物的延伸方向不同的情況下，也能夠通過(guò)分別適當(dāng)?shù)厥拐撇?10R擺動(dòng)來(lái)把持結(jié)構(gòu)物?！雌渌狄陨?，說(shuō)明了本發(fā)明的起立動(dòng)作輔助機(jī)器人的實(shí)施方式。然而，實(shí)施方式并未特別限定為上述方式。也能夠以本領(lǐng)域技術(shù)人員可進(jìn)行的各種變形的方式、改良的方式來(lái)實(shí)施。 如圖12所示，在起立之后，輔助對(duì)象者A也可以將機(jī)器人I用于步行輔助。這種情況下，也可以通過(guò)圖5所示的控制箱40，適當(dāng)?shù)厥跪?qū)動(dòng)輪29L、29R滾動(dòng)。而且，圖8所示的結(jié)構(gòu)物900的種類并未特別限定。也可以是管、地面、壁面、擱板、柱等。另外，圖2所示的膝部支承體24也可以配置于機(jī)器人I。而且，驅(qū)動(dòng)輪29L、29R也可以是例如無(wú)限軌道、腿、能夠蜿蜒前進(jìn)的多關(guān)節(jié)體等。而且，作為圖5所示的各種轉(zhuǎn)矩傳感器，也可以使用例如分流電阻式、霍爾模塊式的轉(zhuǎn)矩傳感器。而且，也可以取代各種CCD相機(jī)，而使用例如 CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor)相機(jī)、紅外相機(jī)等。而且，作為各種載荷傳感器，也可以使用例如應(yīng)變片式的載荷傳感器。而且，作為加速度傳感器421，也可以使用例如機(jī)械式、光學(xué)式、半導(dǎo)體式的加速度傳感器。而且，作為載荷分布傳感器422，也可以使用例如具有多個(gè)壓敏元件的壓敏薄膜傳感器。而且，也可以通過(guò)在板主體230配置多個(gè)載荷傳感器，來(lái)進(jìn)行重心管理。而且，作為距離傳感器423，也可以使用例如超聲波式、激光式的距離傳感器。而且，也可以取代各種電動(dòng)機(jī)，而使用液壓缸、氣缸、人エ肌肉等其他的促動(dòng)器。同樣地，也可以取代各種氣缸，而使用液壓缸、電動(dòng)機(jī)、人工肌肉等其他的促動(dòng)器。另外，將機(jī)器人I固定于結(jié)構(gòu)物900時(shí)的固定機(jī)構(gòu)并未特別限定?？梢允褂美昧素?fù)壓的吸附機(jī)構(gòu)、利用了機(jī)械卡合力的卡合機(jī)構(gòu)、利用了機(jī)械把持力的把持機(jī)構(gòu)、利用了摩擦力的摩擦機(jī)構(gòu)等。優(yōu)選可簡(jiǎn)單地固定與分離的機(jī)構(gòu)。另外，如圖5所示，輔助對(duì)象者A的體重信息也可以預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器400b中。而且，也可以在存儲(chǔ)器400b中預(yù)先存儲(chǔ)人的體格與體重之間的相關(guān)映射，對(duì)通過(guò)CCD相機(jī)411b拍攝到的輔助對(duì)象者A的圖像與該相關(guān)映射進(jìn)行比較，由此生成輔助對(duì)象者A的體重信息。而且，信息顯示部900a的種類并未特別限定。除了條形碼之外，也可以使用文字、圖形、記號(hào)、QR代碼(注冊(cè)商標(biāo))等ニ維代碼。另外，如圖I所示，也可以將臂部6L、6R以能夠擺動(dòng)的方式配置在驅(qū)動(dòng)軸26或下肢框架用擺動(dòng)軸30。如圖10 圖12所示，在起立動(dòng)作輔助步驟中，驅(qū)動(dòng)軸26(下肢框架用擺動(dòng)軸30)與結(jié)構(gòu)物900的相對(duì)位置關(guān)系不動(dòng)。因此，若在驅(qū)動(dòng)軸26 (下肢框架用擺動(dòng)軸30)以能夠擺動(dòng)的方式配置臂部6L、6R，則無(wú)需在臂部6L、6R的中途配置手部用擺動(dòng)軸610Ra那樣的擺動(dòng)軸(關(guān)節(jié)部)。
權(quán)利要求
1.ー種起立動(dòng)作輔助機(jī)器人，具備 機(jī)器人主體，具有以能夠在縱向擺動(dòng)的方式相互連接的多個(gè)框架部；以能夠擺動(dòng)的方式配置在處于最上方的所述框架部上、且保持輔助對(duì)象者的身體的一部分的保持部；及以能夠旋轉(zhuǎn)的方式配置在處于最下方的所述框架部上、且在地面上移動(dòng)的移動(dòng)體；和 臂部，配置于所述機(jī)器人主體，并能夠使該臂部自身固定于相鄰的結(jié)構(gòu)物或與該結(jié)構(gòu)物分離； 在所述臂部固定于所述結(jié)構(gòu)物、且所述保持部保持所述輔助對(duì)象者的身體的一部分的狀態(tài)下，多個(gè)所述框架部進(jìn)行擺動(dòng)，由此輔助該輔助對(duì)象者的起立動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的起立動(dòng)作輔助機(jī)器人，其中，還具備 信息顯示部，配置于所述結(jié)構(gòu)物，并顯示與該結(jié)構(gòu)物的耐受載荷相關(guān)的耐受載荷信息； 讀取部，能夠讀取所述信息顯示部的所述耐受載荷信息；和 控制部，具有與所述輔助對(duì)象者的體重相關(guān)的體重信息； 在輔助該輔助對(duì)象者的起立動(dòng)作之前，所述控制部對(duì)通過(guò)所述讀取部讀取的所述耐受載荷信息與該控制部自身所具有的所述體重信息進(jìn)行比較，并判斷是否將所述臂部固定于所述結(jié)構(gòu)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的起立動(dòng)作輔助機(jī)器人，其中， 所述臂部具有從上下方向把持或解除所述結(jié)構(gòu)物的鉗手部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)小型化及輕量化的起立動(dòng)作輔助機(jī)器人。起立動(dòng)作輔助機(jī)器人(1)具備機(jī)器人主體(2)，具有以能夠在縱向擺動(dòng)的方式相互連接的多個(gè)框架部(20、21)、以能夠擺動(dòng)的方式配置在處于最上方的框架部上、且保持輔助對(duì)象者的身體的一部分的保持部(22)及以能夠旋轉(zhuǎn)的方式配置在處于最下方的框架部上、且在地面上移動(dòng)的移動(dòng)體(29L、29R)；和臂部(6L、6R)，配置于機(jī)器人主體，并能夠使該臂部自身固定于相鄰的結(jié)構(gòu)物(900)或與該結(jié)構(gòu)物分離。在臂部固定于結(jié)構(gòu)物、且保持部保持輔助對(duì)象者身體的一部分的狀態(tài)下，多個(gè)框架部進(jìn)行擺動(dòng)，由此起立動(dòng)作輔助機(jī)器人對(duì)輔助對(duì)象者的起立動(dòng)作進(jìn)行輔助。
文檔編號(hào)A61G7/10GK102688129SQ201210079799
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者神藤高廣, 鈴木淳 申請(qǐng)人:富士機(jī)械制造株式會(huì)社