护理机器人

摘要

提供一种能够在不导致高成本化、大型化的情况下，实施不会给被护理者造成不适感的起立及就座的护理机器人。护理机器人具备：基台(21)，能够通过第一驱动部而沿第一轴方向行走；机器人臂部(22)，设于基台(21)，具备由第二及第三驱动部(22b3、22a2b)分别独立地驱动的第二及第三驱动轴(22b2、l2)，第二及第三驱动轴(22b2、l2)中的至少一个是通过第二驱动部(22b3)而绕着沿水平方向延伸的旋转轴旋转的旋转驱动轴；及驱动控制部，如下进行控制，以基于起立轨迹用基准数据及就座轨迹用基准数据，而使第一驱动部驱动来使基台(21)沿着第一轴方向移动，并且使第二及第三驱动部(22b3、22a2b)进行驱动来使机器人臂部(22)变形。

权利要求

1.一种护理机器人，其特征在于，具备：

基台，能够通过第一驱动部而沿第一轴方向行走；

机器人臂部，设于所述基台，具备由第二驱动部及第三驱动部分别独立地驱动的第二驱动轴及第三驱动轴，所述第二驱动轴及所述第三驱动轴中的至少一个驱动轴是通过所述第二驱动部而绕着沿水平方向延伸的旋转轴旋转的旋转驱动轴；

保持部，设于所述机器人臂部的前端侧，绕着所述旋转驱动轴转动并支撑被护理者的身体的一部分而对起立及就座进行辅助；

存储部，存储有：起立轨迹用基准数据，表示在使支撑于所述保持部而就座的所述被护理者起立的情况下所述被护理者的移动控制部位通过的起立轨迹；和就座轨迹用基准数据，表示在使支撑于所述保持部而起立的所述被护理者就座的情况下所述被护理者的移动控制部位通过的就座轨迹，从侧面观察被护理者与护理机器人排列的方向时，起立动作轨迹与就座动作轨迹不同；及驱动控制部，如下进行控制，以基于所述起立轨迹用基准数据及所述就座轨迹用基准数据，而使所述第一驱动部驱动来使所述基台沿着所述第一轴方向移动，并且使所述第二驱动部及所述第三驱动部进行驱动来使所述机器人臂部变形。

2.根据权利要求1所述的护理机器人，其特征在于，

所述机器人臂部具备的所述第二驱动轴及所述第三驱动轴是通过所述第二驱动部而绕着沿水平方向延伸的旋转轴旋转的所述旋转驱动轴及通过所述第三驱动部而使被驱动体沿着第二轴方向往复移动的滑动驱动轴，其中所述第二轴方向与所述第一轴方向成预定角度并向所述基台的上方侧延伸。

3.根据权利要求2所述的护理机器人，其特征在于，

所述机器人臂部具备：

第一臂，所述第一臂的基部侧固定于所述基台，且全长能够沿着所述滑动驱动轴伸缩；

及

第二臂，所述第二臂的基部侧固定于所述第一臂的前端侧，并且在所述第二臂的前端部侧经由所述旋转驱动轴而以能够转动的方式设有所述保持部。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的护理机器人，其特征在于，所述护理机器人还具备导出移动量差的移动量差导出部，

所述移动量差是作为基于所述起立轨迹用基准数据及所述就座轨迹用基准数据中的至少一个基准数据而导出的所述第一驱动部的所述第一轴方向的移动量的目标移动量与所述基台的所述第一轴方向的实际移动量之差，所述驱动控制部至少使所述第一驱动部的驱动指示量进行增减，以补偿由所述移动量差导出部导出的移动量差。

5.根据权利要求4所述的护理机器人，其特征在于，

所述护理机器人还具备：

距离检测传感器，检测从所述基台到在所述被护理者的起立过程中及就座过程中不移动的物体的距离；及实际移动量导出部，根据由所述距离检测传感器检测出的从所述基台到所述物体的距离，导出所述基台的所述第一轴方向的实际移动量，所述移动量差导出部使用由所述实际移动量导出部导出的所述基台的所述第一轴方向的实际移动量来导出所述移动量差。

6.根据权利要求5所述的护理机器人，其特征在于，

所述不移动的物体是就座的所述被护理者的脚，

所述距离检测传感器是检测所述基台到所述被护理者的脚的距离的检测传感器。

7.根据权利要求1～3、5、6中任一项所述的护理机器人，其特征在于，所述起立轨迹用基准数据及所述就座轨迹用基准数据还一并存储所述起立轨迹及所述就座轨迹的各点处的所述保持部的角度，所述驱动控制部如下进行控制，以使所述驱动部进行驱动，使所述各点处的所述保持部的角度成为存储于各所述起立轨迹用基准数据及各所述就座轨迹用基准数据的角度。

8.根据权利要求4所述的护理机器人，其特征在于，

所述起立轨迹用基准数据及所述就座轨迹用基准数据还一并存储所述起立轨迹及所述就座轨迹的各点处的所述保持部的角度，所述驱动控制部如下进行控制，以使所述驱动部进行驱动，使所述各点处的所述保持部的角度成为存储于各所述起立轨迹用基准数据及各所述就座轨迹用基准数据的角度。

说明书

护理机器人

技术领域

[0001] 本发明涉及对被护理者的起立及就座进行辅助的护理机器人。

背景技术

[0002] 作为护理机器人的一形式，已知有专利文献1所示的结构。如专利文献1的图3A、3B所示，护理机器人(身体辅助机器人装置100)具备：包含直立支撑部件112的框架110、以可滑动的方式与直立支撑部件卡合的横向部件130、以可滑动的方式与横向部件卡合的把手132、与直立支撑部件及横向部件结合的上升促动器124及与横向部件及把手结合的横向促动器126。上升促动器使横向部件平移并且横向促动器使把手平移，由此对使用者(被护理者)进行辅助而使其能够在起立位置与非起立位置(就座位置)之间移动。另外，护理机器人具备驱动电动机140，驱动电动机140使驱动轮114旋转而使护理机器人推进。

[0003] 专利文献1：日本特开2012-030077号公报

发明内容

[0004] 发明要解决的课题

[0005] 在记载于上述专利文献1的护理机器人中，能够对使用者(被护理者)进行辅助而使其在非起立位置(就座位置)与起立位置之间移动。但是，在使被护理者起立或就座的情况下，使被护理者起立的起立轨迹及上半身的角度及使被护理者就座的就座轨迹及上半身的角度可能会给被护理者造成不适感。因此，能够想到追加对被护理者的上半身的角度进行调整的旋转驱动轴。但是，在该情况下，驱动轴增大，会导致护理机器人的高成本化、大型化。

[0006] 本发明为了解决上述问题而作出，其目的在于提供一种能够在不导致高成本化、大型化的情况下，实施不会给被护理者造成不适感的起立及就座的护理机器人。

[0007] 用于解决课题的方案

[0008] 为了解决上述课题，本发明的护理机器人的特征在于，具备：基台，能够通过第一驱动部而沿第一轴方向行走；机器人臂部，设于基台，具备由第二驱动部及第三驱动部分别独立地驱动的第二驱动轴及第三驱动轴，第二驱动轴及第三驱动轴中的至少一个驱动轴是通过第二驱动部而绕着沿水平方向延伸的旋转轴旋转的旋转驱动轴；保持部，设于机器人臂部的前端侧，绕着旋转驱动轴转动并支撑被护理者的身体的一部分而对起立及就座进行辅助；存储部，存储有：起立轨迹用基准数据，表示在使支撑于保持部而就座的所述被护理者起立的情况下被护理者的移动控制部位通过的起立轨迹；和就座轨迹用基准数据，表示在使支撑于保持部而起立的被护理者就座的情况下被护理者的移动控制部位通过的就座轨迹；及驱动控制部，如下进行控制，以基于起立轨迹用基准数据及就座轨迹用基准数据，而使第一驱动部驱动来使基台沿着第一轴方向移动，并且使第二驱动部及第三驱动部进行驱动来使机器人臂部变形。

附图说明

[0009] 图1是表示本发明的护理机器人的一实施方式的右侧视图。

[0010] 图2是表示本发明的护理机器人的一实施方式的俯视图。

[0011] 图3a是表示处于伸长状态的图1所示的护理机器人的内部构造的概要的右侧视图。

[0012] 图3b是表示包含图3a所示的第一滑动部的周边的主视图。

[0013] 图4a是表示处于收缩状态的图1所示的护理机器人的内部构造的概要的右侧视图。

[0014] 图4b是沿图4a所示的4b-4b线的端面图。

[0015] 图4c是表示包含图4a所示的第一滑动部的周边的主视图。

[0016] 图5是表示护理机器人接近被护理者的情况的侧视图。

[0017] 图6是表示护理机器人支撑就座的被护理者的情况的侧视图。

[0018] 图7是表示护理机器人支撑起立的被护理者的情况的侧视图。

[0019] 图8是在左半部分表示起立动作且在右半部分表示就座动作的图。

[0020] 图9是表示XY坐标与机器人坐标的关系的表。

[0021] 图10是示意性地表示机器人臂部的长度、角度的侧视图。

[0022] 图11是表示图1所示的护理机器人的框图。

[0023] 图12是表示图11所示的控制装置的框图。

[0024] 图13是说明护理机器人的起立动作的图，从左上向右下进行起立动作。左上表示起立动作开始的时刻，右下表示起立动作最终时刻。

具体实施方式

[0025] 以下，对本发明的护理机器人的一实施方式进行说明。图1及图2是表示该护理机器人20的右侧视图及俯视图。

[0026] 护理机器人20是用于支撑被护理者M1的身体的一部分(例如，上半身尤其是胸部)而对起立及就座进行辅助的护理机器人。如图1及图2所示，该护理机器人20包括基台21、机器人臂部22、保持部23、把手24、操作装置25、存储装置26(存储部)及控制装置27而构成。

[0027] 基台21具备左右基部21a、21b和左右腿部21c、21d。左右基部21a、21b沿左右方向空出预定距离地配置，如图2所示，在左右基部21a、21b上分别设有左右驱动轮21e、21f，并且内置有作为分别对左右驱动轮21e、21f进行驱动的驱动源的左右驱动轮用电动机21g、21h。护理机器人20通过由左右驱动轮用电动机21g、21h分别驱动的左右驱动轮21e、21f而行走。

[0028] 另外，由左右驱动轮21e、21f及左右驱动轮用电动机21g、21h构成行走用驱动部AC(第一驱动部)。基台21能够通过行走用驱动部AC而沿X轴方向(第一轴方向)行走。驱动作为行走对象物的基台21行走的轴是行走驱动轴l1，该行走驱动轴l1沿X轴方向延伸。

[0029] 左右腿部21c、21d从左右基部21a、21b向前方方向(图1、2中的左方向)水平地延伸设置。在左右腿部21c、21d的前端部分别设有左右从动轮21i、21j。另外，在左右腿部21c、21d的前端分别设有一对碰撞防止传感器21k、21l。碰撞防止传感器21k、21l是检测障碍物的传感器，其检测信号被发送给控制装置27。

[0030] 机器人臂部22的基部安装于基台21，主要如图3a、图4a所示，机器人臂部22具备能够通过由旋转用电动机22b3及滑动用电动机22a2b构成的机器人臂驱动部(第二及第三驱动部)而相互相对移动的多个臂22a、22b、22c。即，机器人臂部22设于基台21且具备由旋转用电动机22b3及滑动用电动机22a2b(第二及第三驱动部)分别独立地驱动的旋转驱动轴22b2及滑动驱动轴I2(第二及第三驱动轴)。

[0031] 第二及第三驱动轴中的至少一个是通过第二驱动部而绕着沿水平方向延伸的旋转轴O旋转的旋转驱动轴。在本实施方式中，第二驱动轴是通过第二驱动部(旋转用电动机22b3)而绕着沿水平方向延伸的旋转轴O旋转的旋转驱动轴22b2，第三驱动轴是沿着与第一轴方向(X轴方向)成预定角度(在本实施方式中为90度)且通过第三驱动部(滑动用电动机
22a2b)使被驱动体(设有保持部23的第二臂22b)沿着向基台21的上方侧延伸的第二轴方向(Y轴方向)往复移动的滑动驱动轴l2。

[0032] 另外，滑动驱动轴l2是滑动驱动作为滑动对象物的上述被驱动体的轴。另外，预定角度也可以是90度以外，优选的是考虑护理机器人20的全长与第一臂22a的关系，而在能够防止护理机器人20的翻倒且使被护理者M1沿着起立轨迹、就座轨迹移动的范围内设定。

[0033] 如图3a、3b及图4a～4c所示，第一臂22a的基部安装于基台21。第一臂22a构成为基部侧固定于基台21，且全长能够沿着滑动驱动轴l2伸缩。第一臂22a具备：滑动基部22a1、第一滑动部22a2及第二滑动部22a3。

[0034] 如图1、2所示，滑动基部22a1形成为大致长方体状。滑动基部22a1主要如图3a所示，具备基端部安装并固定于基台21的框架22a1b。即，滑动基部22a1以沿着滑动驱动轴l2(第三驱动轴)延伸的第二轴方向(Y轴方向)延伸的方式被固定。该框架22a1b形成为大致截面“U”字状，主要如图4b所示，由弯曲形成的左右板状部件22a1b1、22a1b2和左右两端与左右板状部件22a1b1、22a1b2的上部后端连接的后板状部件22a1b3构成。

[0035] 如图4b所示，在框架22a1b的内侧(左右板状部件22a1b1、22a1b2的内侧)形成有与后述的第一滑动部22a2的框架22a2a的后板状部件22a2a2的左右端以可滑动的方式卡合的左右引导槽22a1e。在框架22a1b的左板状部件22a1b1的上部设有安装并固定于后述的滑动用带22a2e的固定部22a1f(参照图3b、图4c)。

[0036] 如图1所示，滑动基部22a1具备膝传感器22a1g和脚传感器22a1h。膝传感器22a1g朝向前方地设于滑动基部22a1的前表面(在图1及图2中，左方为前方)，配置在与就座于就座部的被护理者M1的膝高度大致相等的位置。膝传感器22a1g是检测距被护理者M1的膝的距离的距离检测传感器。膝传感器22a1g的检测信号被发送至控制装置27。就座于就座部的被护理者M1的膝是被护理者M1的基准部位，该膝传感器22a1g是检测距被护理者M1的基准部位的距离的第一距离检测传感器。

[0037] 脚传感器22a1h朝向前方地设于滑动基部22a1的前表面，配置在与就座的被护理者M1的脚踝高度大致相等的位置。脚传感器22a1h是检测距被护理者M1的脚的距离的距离检测传感器。距脚的距离可以是距脚的脚尖的距离，也可以是距脚脖子的距离。脚传感器22a1h的检测信号被发送至控制装置27。该脚传感器22a1h是检测距被护理者M1的脚部的距离的第二距离检测传感器。另外，上述各距离检测传感器22a1g、22a1h例如是激光式、LED式、超声波式类型。

[0038] 如图5所示，护理机器人20使用膝传感器22a1g的检测结果(护理机器人20与被护理者M1的膝的距离)而移动到与就座的被护理者M1的距离成为预定距离Xc1的预定的位置。该预定的位置是接近被护理者M1的护理机器人20暂时停止的接近停止位置。然后，护理机器人20移动(前进)至使被护理者M1起立最佳的位置(起立最佳位置)(参照图6)。

[0039] 另外，如图5所示，从膝传感器22a1g到膝的距离(测定距离)Xc与从膝传感器22a1g到护理机器人20的基准点的X轴坐标分量的距离Xe的合计是被护理者M1的膝相对于护理机器人20的基准点的位置。另外，从脚传感器22a1h到脚的距离(测定距离)Xd与从脚传感器22a1h到护理机器人20的基准点的X轴坐标分量的距离Xf的合计是被护理者M1的脚相对于护理机器人20的基准点的位置。

[0040] 如图1、2所示，第一滑动部22a2形成为大致长方体状，构成为比滑动基部22a1小。第一滑动部22a2相对于滑动基部22a1而沿长度方向(轴动方向)滑动，并构成为在收缩时大致收容于滑动基部22a1内。

[0041] 具体而言，第一滑动部22a2具备框架22a2a(参照图3a)。如图4b所示，该框架22a2a形成为截面“H”字状且侧视“H”字状，由前后板状部件22a2a1、22a2a2和前后两端与前后板状部件22a2a1、22a2a2的上下方向中央部连接的连接板状部件22a2a3构成。后板状部件22a2a2的左右两端以可滑动的方式与框架22a1b的左右引导槽22a1e卡合。主要如图3a所示，在后板状部件22a2a2的上部设有滑动用电动机22a2b。在后板状部件22a2a2的下部以旋转的方式设有带轮22a2c。在该滑动用电动机22a2b的带轮22a2d与带轮22a2c之间装架有滑动用带22a2e。

[0042] 如图4b所示，在框架22a2a的前板状部件22a2a1的左右两端部设有导轨22a2f。导轨22a2f以可滑动的方式与后述的第二滑动部22a3的框架22a3a的左右板状部件的内侧的左右引导承接部22a3b卡合。

[0043] 如图1、2所示，第二滑动部22a3形成为大致长方体状，构成为比第一滑动部22a2小。第二滑动部22a3相对于第一滑动部22a2而沿长度方向(轴动方向)滑动，并构成为在收缩时大致收容在第一滑动部22a2内。

[0044] 具体而言，第二滑动部22a3具备框架22a3a(参照图3a)。如图4b所示，该框架22a3a形成为大致截面“U”字状，由左右板状部件22a3a1、22a3a2和左右两端与左右板状部件22a3a1、22a3a2的前端部连接的前板状部件22a3a3构成。在框架22a3a的内侧(左右板状部件22a3a1、22a3a2的内壁面)设有以可滑动的方式与框架22a2a的导轨22a2f卡合的左右引导承接部22a3b。在框架22a3a的右板状部件22a3a2的下部设有安装并固定于滑动用带
22a2e的固定部22a3c(参照图3b、图4c)。

[0045] 当滑动用电动机22a2b进行驱动时，第一滑动部22a2的框架22a2a相对于滑动基部22a1的框架22a1b而沿着滑动驱动轴l2伸长(图3a及3b所示的伸长状态)。与此同时，第二滑动部22a3的框架22a3a相对于第一滑动部22a2的框架22a2a伸长(图3a及3b所示的伸长状态)。

[0046] 另一方面，当滑动用电动机22a2b向反方向进行驱动时，第一滑动部22a2的框架22a2a相对于滑动基部22a1的框架22a1b而沿着滑动驱动轴l2收缩(图4a及图4c所示的收缩状态)。与此同时，第二滑动部22a3的框架22a3a相对于第一滑动部22a2的框架22a2a收缩(图4a及图4c所示的收缩状态)。

[0047] 这样，第一臂22a构成为基部侧固定于基台21，且全长能够沿着滑动驱动轴l2伸缩。

[0048] 第二臂22b的基部侧固定于第一臂22a的前端侧，且第二臂22b在前端部侧经由旋转驱动轴22b2而以可转动的方式设有保持部23。如图1、2所示，第二臂22b形成为大致长方体状，沿着与长度方向正交的方向(前方向)延伸地形成于第二滑动部22a3的前端部。具体而言，主要如图3a所示，第二臂22b具备由左右板状部件22b1a、22b1b构成的框架22b1。框架22b1的左右板状部件22b1a、22b1b的后端部分别连接固定于框架22a3a的左右板状部件
22a3a1、22a3a2的上端部。

[0049] 在框架22b1的左右板状部件22b1a、22b1b的前端部以可转动的方式夹装有旋转驱动轴22b2。在左右板状部件22b1a、22b1b的中央部设有旋转用电动机22b3。转动带22b4装架在旋转用电动机22b3的带轮与旋转驱动轴22b2的带轮之间。

[0050] 第三臂22c形成为大致长方体状，其基端部以能够绕旋转轴O旋转的方式安装于第二臂22b的前端部。具体而言，第三臂22c具备框架22c2。框架22c2的后端部以与旋转驱动轴22b2一体旋转的方式被固定。框架22c2的前端部固定于保持部23的后端。

[0051] 当旋转用电动机22b3进行驱动时，框架22c2即第三臂22c绕旋转轴O向上方向或下方向旋转。

[0052] 保持部23固定在第三臂22c的前端。该保持部23设置在机器人臂部22的前端侧，绕旋转驱动轴22b2转动并支撑被护理者M1的身体的一部分(例如，上半身尤其是胸部)而对起立及就座进行辅助。另外，被护理者M1的身体的一部分是由保持部23保持的被保持部位。保持部23是例如在被护理者M1的起立动作及就座动作中与被护理者M1相对时从下侧支撑被护理者M1的双臂(两腋)的部件，形成为向前方向开放的俯视大致U字形状。保持部23例如由将与被护理者M1相接作为前提的比较柔软的材质形成。

[0053] 如图1、2所示，把手24固定在第三臂22c的上表面。该把手24由左右一对棒状手柄构成，由被护理者M1的左右手分别抓握。在把手24设有对抓握进行检测的接触传感器24a、24b。在把手24上设有用于使护理机器人20进行左回转的左回转开关24c和用于使护理机器人20进行右回转的右回转开关24d。此外，在把手24上设有用于使护理机器人20停止的停止开关24e。

[0054] 另外，在第三臂22c上设有载荷传感器22c1，在被护理者M1以由保持部23支撑的状态步行的情况下或被护理者M1以抓握把手24的状态步行的情况下，该载荷传感器22c1检测从被护理者M1受到的力。载荷传感器22c1是检测出由于载荷的变化而变化的应变体的变形量作为电压变化的传感器或当向硅片施加压力时对应于其挠曲而计示电阻变化且转换成电信号的半导体式压力传感器等。

[0055] 操作装置25具备显示图像的显示部25a、接收来自操作者(护理者及被护理者M1)的输入操作的操作部25b。

[0056] 显示部25a由液晶显示器构成，显示护理机器人20的动作模式的选择画面等。作为动作模式而设定有对被护理者M1的起立动作进行辅助的起立动作辅助模式和对被护理者M1的就座动作进行辅助的就座动作辅助模式等。

[0057] 操作部25b具备使光标上下左右移动的光标键、取消输入的取消键、决定选择内容的决定键等，而构成为能够按键输入操作者的指示。另外，操作装置25也可以由触摸面板构成，该触摸面板具备显示部25a的显示功能和操作部25b的输入功能，通过按压画面上的显示而对设备进行操作。

[0058] 存储装置26(存储部)存储有：起立轨迹用基准数据，表示在使支撑于保持部23而就座的被护理者M1(参照图6)起立的情况下作为被护理者M1的移动控制部位的例如肩位置Ps通过的起立轨迹；及就座轨迹用基准数据，表示在使支撑于保持部23而起立的被护理者M1(参照图7)就座的情况下与起立轨迹不同的、被护理者M1的肩位置Ps通过的就座轨迹。

[0059] 如图6所示，护理机器人20从接近停止位置(图5所示)进一步前进，并定位于使被护理者M1起立最佳的位置(起立最佳位置)。即，从膝传感器22a1g到膝的距离(测定距离)Xc成为Xc2时，护理机器人20停止在起立最佳位置。此时，测定距离Xc与从膝传感器22a1g到护理机器人20的基准点的X轴坐标分量的距离Xe的合计是被护理者M1的膝相对于护理机器人20的基准点的位置即基准点与膝位置之间的距离Xg0。另外，从脚传感器22a1h到脚的距离(测定距离)Xd0与从脚传感器22a1h到护理机器人20的基准点的X轴坐标分量的距离Xf的合计是被护理者M1的脚相对于护理机器人20的基准点的位置即基准点与脚位置之间的距离Xh0。

[0060] 起立轨迹Tas1及就座轨迹Tbs1实际拍摄健康的正常人的起立动作，并基于其肩位置Ps的二维坐标(例如xy坐标)而生成即可。起立轨迹Tas1如图8(左侧)所示。该起立轨迹Tas1是基于起立轨迹用基准数据的轨迹。起立轨迹用基准数据表示在使支撑于保持部23并就座于就座部的被护理者M1起立的情况下，在成为基台21的停止位置的基准点的被护理者M1的膝(基准部位)与被护理者M1的脚位置处于预定位置关系的情况下，被护理者M1的移动控制部位Ps通过的起立轨迹。膝与脚位置的预定位置关系是膝的角度为90度，即脚脖子位于膝的大致正下方的关系。另外，该预定位置关系是预先决定的。

[0061] 就座轨迹Tbs1如图8(右侧)所示。该就座轨迹Tbs1是基于就座轨迹用基准数据的轨迹。另外，上述起立轨迹及就座轨迹也可以通过模拟生成。

[0062] 各轨迹用基准数据由二维坐标形成。起立轨迹用基准数据例如在xy坐标中由(Xa1，Ya1)，…，(Xan，Yan)表示，由n个构成。就座轨迹用基准数据例如在xy坐标中由(Xb1，Yb1)，…，(Xbn，Ybn)表示，由n个构成。原点可以设为护理机器人20的基准点，也可以设为就座状态的脚(脚脖子)的坐标，另外，还可以设为被护理者M1的就座面的任意的点。

[0063] 优选的是轨迹用基准数据在该xy坐标中加入各坐标下的保持部23的角度α而构成。各坐标下的保持部23的角度α是起立轨迹Tas1及就座轨迹Tbs1的各点处的保持部23的角度(参照图10)。该角度α是被护理者M1的上半身(为了保持部23对被护理者M1的保持而接触的内壁面)与水平面(或X轴方向)所成的角度。例如如图10所示，在就座状态或起立状态时，角度α为90度。轨迹用基准数据例如由(Xa1，Ya1，α1)，…，(Xan，Yan，αn)表示。

[0064] 另外，也可以不是二维坐标而由机器人坐标形成。在该情况下，例如如图9所示，起立轨迹用基准数据包括基台21的X轴方向的移动量即行走量(D：相当于行走量的左右驱动轮用电动机21g、21h的旋转角度)、滑动用电动机22a2b的臂长度(L：滑动量：相当于该臂长度的旋转角度)及旋转用电动机22b3的旋转角度即第二角度(θb)而构成。对XY坐标加入了角度α的坐标(Xa1，Ya1，α1)由机器人坐标(D1，L1，θb1)表示。

[0065] 简单地对根据对XY坐标加入了角度α的坐标(Xa1，Ya1，α1)算出机器人坐标(D1，L1，θb1)的方法进行说明。图10是示意性地表示机器人臂部22的长度、角度的侧视图。如图10所示，将第一臂22a的长度设为La(可变)，将第二臂22b的长度设为Lb(固定)，将从旋转驱动轴22b2到肩位置Ps的沿着第三臂22c的延伸设置方向的长度设为Lc(固定)及将沿着与该延伸设置方向垂直的方向的长度设为Ld(固定)。另外，将第一臂22a与水平线所成的角设为第一角度θa(固定，在本实施方式中为90度)，将第一臂22a与第二臂22b所成的角设为90度，将第二臂22b与第三臂22c所成的角设为第二角度θb。

[0066] 当将被护理者M1的脚位置设为原点时，护理机器人20内的基准点的XY坐标为(Xh，0)。另外，被护理者M1的脚位置与护理机器人20内的基准点的Y轴坐标设为相同。第一臂22a与第二臂22b正交的点P1的XY坐标是对护理机器人20内的基准点加上(0，La)而得到的坐标。旋转驱动轴22b2即点P2的XY坐标是对点P1加上(-Lb，0)而得到的坐标。从肩位置Ps向第三臂22c引出的垂线的垂足即点P3的XY坐标是对点P2加上(-Lccosθb，Lcsinθb)而得到的坐标。肩位置Ps即点P4的XY坐标(Xa1，Ya1)是对点P3加上(Ld×(cos(π/2-θb)、Ld×(sin(π/2-θb))而得到的坐标。另外，各坐标下的保持部23的角度α为α＝π/2-θb。根据以上的情况，根据在XY坐标中加入了角度α而得到的坐标(Xa1，Ya1，α1)算出机器人坐标(D1，L1，θb1)。相同地，根据坐标(Xan，Yan，αn)算出机器人坐标(Dn、Ln、θbn)。

[0067] 另外，在机器人坐标中，如图9所示，可以包括基台21的X轴方向的移动速度即行走速度(Va：相当于该行走速度的左右驱动轮用电动机21g、21h的旋转角速度)、滑动用电动机22a2b的滑动速度(Vb：相当于该滑动速度的旋转角速度)及旋转用电动机22b3的旋转角度即第二角度(θb)的角速度即第二角速度(ωb)而构成。

[0068] 图8所示的起立轨迹Tas1是成为基准的起立轨迹，起立轨迹Tas1是在使支撑于保持部23并就座于就座部的被护理者M1起立的情况下，且在成为基台21的停止位置的基准点的被护理者M1的膝(基准部位)与被护理者M1的脚位置处于预定位置关系(在本实施方式中，脚处于膝的正下方(基准位置))的情况下，被护理者M1的移动控制部位Ps通过的起立轨迹。另外，图8所示的就座轨迹Tbs1是成为基准的就座轨迹。

[0069] 此外，存储装置26存储有与被护理者M1就座的椅子或床等就座部的高度对应的补正量(第一补正量)。该第一补正量是用于对上述各数据进行补正的值。上述各数据是就座部的高度为预定值(例如40cm)时的数据。

[0070] 另外，存储装置26存储有与被护理者M1的身高对应的补正量(第二补正量)。该第二补正量是用于对上述各数据进行补正的值。上述各数据是被护理者M1的身高为预定值(例如平均身高等，具体而言为170cm)时的数据。

[0071] 另外，上述各补正量存储为映射，但也可以存储为运算式。

[0072] 控制装置27进行关于护理机器人20的行走或姿势变形的控制。如图11所示，控制装置27连接有上述碰撞防止传感器21k、21l、膝传感器22a1g、脚传感器22a1h、载荷传感器22c1、接触传感器24a、24b、左回转开关24c、右回转开关24d、停止开关24e、左右驱动轮用电动机21g、21h、滑动用电动机22a2b、旋转用电动机22b3、操作装置25、存储装置26、摄像装置
28及通知装置29。另外，控制装置27具有微型计算机(省略图示)，微型计算机具备经由总线而分别连接的输入输出接口、CPU、RAM及ROM(均省略图示)。

[0073] 如图12所示，控制装置27具备基准数据取得部27a、实际移动量导出部27b、移动量差导出部27c及驱动控制部27d。

[0074] 基准数据取得部27a取得通过操作装置25选择的动作模式(起立动作辅助模式、就座动作辅助模式、一系列动作辅助模式中的任一个)，并从存储装置26取得与所取得的模式对应的基准数据。在起立动作辅助模式时，取得起立轨迹用基准数据，在就座动作辅助模式时，取得就座轨迹用基准数据，在一系列动作辅助模式时，取得起立轨迹用基准数据及就座轨迹用基准数据。

[0075] 实际移动量导出部27b基于由脚传感器22a1h(距离检测传感器)检测出的从基台21到在被护理者M1的起立过程中及就座过程中不移动的物体(在本实施方式中为就座的被护理者M1的脚)的距离，而导出基台21的X轴方向的实际移动量(第一轴方向的移动量)。具体而言，实际移动量导出部27b将护理机器人20位于起立最佳位置时(与就座的被护理者M1的膝的距离为预定距离Xc2时)的到被护理者M1的脚的距离Xd0存储为初始值。该初始值Xd0与在起立过程中或就座过程中的任意的点处测定的到被护理者M1的脚的距离Xdn之差是基台21的X轴方向的实际移动量。

[0076] 例如如图13所示，从起立动作开始时刻到被护理者M1的腰从就座部抬起的时刻的移动量是从被护理者M1的腰从就座部抬起的时刻的距被护理者M1的脚的距离Xd1减去起立动作开始时刻的距被护理者M1的脚的距离Xd0而得到的值。

[0077] 移动量差导出部27c导出作为目标移动量与基台21的第一轴方向的实际移动量之差的移动量差，上述目标移动量是基于起立轨迹用基准数据及就座轨迹用基准数据中的至少一个导出的行走用驱动部AC(第一驱动部)的X轴方向的移动量(第一轴方向的移动量)，上述基台21的第一轴方向的实际移动量通过实际移动量导出部27b而导出。这样，移动量差导出部27c使用由实际移动量导出部27b导出的基台21的X轴方向的实际移动量(第一轴方向的移动量)来导出移动量差。另外，目标移动量例如是与起立轨迹用基准数据的XY坐标的2点分别对应的行走量之差。

[0078] 驱动控制部27d如下进行控制，以基于起立轨迹用基准数据及上述就座轨迹用基准数据，而使行走用驱动部AC(第一驱动部)驱动来使基台21沿着第一轴方向移动，并且使由旋转用电动机22b3及滑动用电动机22a2b(第二及第三驱动部)构成的机器人臂驱动部驱动来使机器人臂部22变形。另外，驱动控制部27d至少使行走用驱动部AC(第一驱动部)的驱动指示量增减，以补偿由移动量差导出部27c导出的移动量差。

[0079] 另外，在上述各数据中也一并存储有起立轨迹Tas1及就座轨迹Tbs1的各点处的保持部23的角度α的情况下，控制装置27(驱动控制部27d)如下进行控制，以使第二驱动部(旋转用电动机22b3)进行驱动，使各点处的保持部23的角度成为存储于各起立轨迹用基准数据及各就座轨迹用基准数据的角度α。

[0080] 另外，控制装置27(驱动控制部27d)对应于被护理者M1的身高、就座部的高度而分别调整机器人臂部22的起立轨迹Tas1及就座轨迹Tbs1。补正部根据身高、就座部的高度而对由基准数据取得部27a取得的基准数据进行补正。具体而言，补正部从存储装置26取得与取得的身高对应的第二补正量、与就座部的高度对应的第一补正量。补正部通过所取得的各补正量对由基准数据取得部27a取得的基准数据进行补正而向驱动控制部27d输出。驱动控制部27d基于补正后的基准数据，使行走用驱动部AC(第一驱动部)、旋转用电动机22b3及滑动用电动机22a2b(第二及第三驱动部)进行驱动。

[0081] 摄像装置28分别设于滑动基部22a1的前表面及第一滑动部22a2的背面。设于滑动基部22a1的前表面的摄像装置28拍摄处于护理机器人20的前方的对象。设于第一滑动部22a2的背面的摄像装置28拍摄处于护理机器人20的后方或上方的对象。

[0082] 通知装置29通过声音或显示向包括被护理者M1、护理者在内的处于周围的人通知护理机器人20的状态。通知装置29可以是输出声音的扬声器，也可以是显示文字、图形等的LCD或LED等显示装置。

[0083] 接下来，对如上述那样构成的护理机器人20的动作进行说明。首先，对护理机器人20接近就座的被护理者M1的情况进行说明。此时，护理机器人20向就座于例如床旁的被护理者M1接近。护理机器人20使护理机器人20的前表面朝向行进方向而前进。护理机器人20通过前表面的摄像装置28读取设于被护理者M1的附近的引导用标记，并基于其信息来接近被护理者M1。护理机器人20使用膝传感器22a1g的检测结果(护理机器人20与被护理者M1的膝的距离)，移动至与就座的被护理者M1的距离成为预定距离Xc1的预定的位置(参照图5)。

[0084] 然后，护理机器人20移动(前进)至使被护理者M1起立最佳的位置(起立最佳位置)(参照图6)。

[0085] 并且，护理机器人20对被护理者M1进行“请抓握把手”这样的引导。当被护理者M1用两手抓握把手24时，由接触传感器24a、24b检测出抓握了把手24，因此护理机器人20进行用于使被护理者M1起立的起立动作。

[0086] 当起立动作开始时，护理机器人20通过保持部23保持就座的被护理者M1的上半身(参照图6)。并且，护理机器人20在保持被护理者M1的上半身的状态下，使被护理者M1成为起立状态(参照图7)。更具体而言，如图8所示，沿着基准起立轨迹进行起立动作。

[0087] 参照图13对此时的护理机器人20的起立动作进行说明。从图13的左上向右下进行起立动作。左上表示起立动作开始的时刻。此时，起立动作开始时刻的距被护理者M1的脚的距离Xd是Xd0。接下来，被护理者M1的腰从就座部抬起的时刻(上中央的图)的距被护理者M1的脚的距离Xd是Xd1。在右上的图中，距被护理者M1的脚的距离Xd是Xd2，在左下的图中，距被护理者M1的脚的距离Xd是Xd3。最终，在起立动作最终时刻(右下的图)，距被护理者M1的脚的距离Xd是Xd4。由此可知，距被护理者M1的脚的距离Xd相当于图8所示的起立轨迹Tas1的X轴分量的变动量。

[0088] 另外，在起立动作时左右驱动轮21e、21f滑移的情况下，如上所述，使行走用驱动部AC(第一驱动部)的驱动指示量增减，以补偿由移动量差导出部27c导出的移动量差(滑移量)。

[0089] 护理机器人20对被护理者M1在起立状态下进行辅助。被护理者M1在其腋下由保持部23进行保持的状态下步行并移动。护理机器人20使护理机器人20的背面朝向行进方向而前进。

[0090] 并且，当用于使被护理者M1就座的就座动作开始时，护理机器人20使处于起立状态的被护理者M1(参照图7)在被护理者M1的上半身由保持部23保持的状态下成为就座状态(参照图6)。更具体而言，如图8所示，沿着就座轨迹进行就座动作。

[0091] 并且，当就座动作结束时，护理机器人20对被护理者M1进行“请将手松开把手”这样的引导。当被护理者M1将手松开把手24时，由接触传感器24a、24b检测出手松开了把手24，因此护理机器人20离开被护理者M1。

[0092] 本实施方式的护理机器人20的特征在于，具备：基台21，能够通过行走用驱动部AC(第一驱动部)而沿X轴方向(第一轴方向)行走；机器人臂部22，设于基台21，具备由旋转用电动机22b3及滑动用电动机22a2b(第二及第三驱动部)分别独立地驱动的旋转驱动轴22b2及滑动驱动轴l2(第二及第三驱动轴)，旋转驱动轴22b2及滑动驱动轴l2(第二及第三驱动轴)中的至少一个是通过旋转用电动机22b3(第二驱动部)而绕着沿水平方向延伸的旋转轴旋转的旋转驱动轴22b2(旋转驱动轴)；保持部23，设于机器人臂部22的前端侧，绕着旋转驱动轴O转动并支撑被护理者M1的身体的一部分而对起立及就座进行辅助；存储装置26(存储部)，存储有：起立轨迹用基准数据，表示在使支撑于保持部23而就座的被护理者M1起立的情况下被护理者M1的移动控制部位Ps(例如肩位置)通过的起立轨迹Tas1；和就座轨迹用基准数据，表示在使支撑于保持部23而起立的被护理者M1就座的情况下被护理者M1的移动控制部位Ps通过的就座轨迹Tbs1；及驱动控制部27d，如下进行控制，以基于起立轨迹用基准数据及就座轨迹用基准数据进行控制，而使行走用驱动部AC(第一驱动部)驱动来使基台21沿着X轴方向(第一轴方向)移动，并且使旋转用电动机22b3及滑动用电动机22a2b(第二及第三驱动部)进行驱动来使机器人臂部22变形。

[0093] 由此，容易将起立轨迹用基准数据设定为相当于健康正常人的起立轨迹的数据，因此在以使被护理者M1的移动控制部位Ps沿着起立轨迹Tas1的方式使被护理者M1起立的情况下，能够基于相当于健康正常人的起立轨迹的起立轨迹用基准数据使行走用驱动部AC(第一驱动部)驱动来使基台21沿着X轴方向(第一轴方向)移动，并且使第二及第三驱动部进行驱动来使机器人臂部22变形。因此，被护理者M1以与无护理地起立时相同的感觉(感触)被辅助起立。由此，能够在不给被护理者M1造成不适感的情况下使被护理者M1起立。

[0094] 另一方面，一般，健康正常人的就座轨迹与起立轨迹不同，但是容易以成为相当于健康正常人的就座轨迹的数据的方式设定就座轨迹用基准数据，因此在以使被护理者M1的移动控制部位Ps沿着就座轨迹Tbs1的方式使被护理者M1起立的情况下，能够基于相当于健康正常人的就座轨迹的就座轨迹用基准数据使行走用驱动部AC(第一驱动部)驱动来使基台21沿着X轴方向(第一轴方向)移动，并且使旋转用电动机22b3及滑动用电动机22a2b(第二及第三驱动部)进行驱动来使机器人臂部22变形。因此，被护理者M1以与无护理地就座时相同的感觉(感触)被辅助就座。由此，能够在不给被护理者M1造成不适感的情况下使被护理者M1就座。

[0095] 这样，能够提供一种能够在不导致护理机器人20的驱动轴的增大的情况下，即能够在不导致护理机器人20的高成本化、大型化的情况下，实施不会给被护理者M1造成不适感的起立及就座的护理机器人。

[0096] 此外，保持部23绕着旋转驱动轴转动并支撑被护理者M1的身体的一部分(上半身尤其是胸部)而对起立及就座进行辅助，因此能够在起立轨迹Tas1及就座轨迹Tbs1的各位置处，将与保持部23连动的被护理者M1的被保持部位(上半身尤其是胸部)的角度α设定为最佳。由此，能够更舒适地(以自然的感觉)使被护理者M1起立或就座。

[0097] 另外，在上述实施方式的护理机器人20中，机器人臂部22具备的旋转驱动轴22b2及滑动驱动轴l2(第二及第三驱动轴)是通过旋转用电动机22b3(第二驱动部)而绕着沿水平方向延伸的旋转轴O旋转的旋转驱动轴及通过滑动用电动机22a2b(第三驱动部)使被驱动体(第二臂22b甚至是保持部23)沿着第二轴方向(在本实施方式中为Y轴方向)往复移动的滑动驱动轴l2，其中上述第二轴方向与X轴方向(第一轴方向)成预定角度(在本实施方式中为90度)并向基台21的上方侧延伸。

[0098] 由此，与第二驱动轴及第三驱动轴这两方由旋转驱动轴构成的情况相比，能够消除与机器人臂部22的移动相伴的护理机器人20的重心的前后方向的移动。由此，能够将护理机器人20的前后方向的长度抑制得较短，进而能够使护理机器人20小型化。

[0099] 另外，在上述实施方式的护理机器人20中，机器人臂部22具备：第一臂22a，上述第一臂22a的基部侧固定于基台21，且全长能够沿着滑动驱动轴l2伸缩；第二臂22b，上述第二臂22b的基部侧固定于第一臂22a的前端侧，并且在上述第二臂22b的前端部侧经由旋转驱动轴22b2而以能够转动的方式设有保持部23。

[0100] 由此，护理机器人20通过使第一臂22a伸缩而能够应对身高不同的被护理者M1，并且在护理机器人20不对被护理者M1的起立、就座进行辅助时，能够通过使第一臂22a收缩而紧凑地收纳护理机器人20。

[0101] 另外，在上述实施方式的护理机器人20中，还具备导出移动量差的移动量差导出部27c，该移动量差是作为基于起立轨迹用基准数据及就座轨迹用基准数据中的至少一个而导出的行走用驱动部AC(第一驱动部)的X轴方向的移动量(第一轴方向的移动量)的目标移动量与基台21的X轴方向的实际移动量(第一轴方向的移动量)之差，驱动控制部27d至少使行走用驱动部AC(第一驱动部)的驱动指示量增减，以补偿由移动量差导出部27c导出的移动量差。

[0102] 由此，在由行走用驱动部AC(第一驱动部)旋转驱动的左右驱动轮21e、21f发生了滑移的情况下，能够可靠地对该滑移量进行补正，因此能够使被护理者M1沿着起立轨迹Tas1及就座轨迹Tbs1可靠地起立及就座。

[0103] 另外，在上述实施方式的护理机器人20中，还具备：距离检测传感器(脚传感器22a1h)，检测从基台21到在被护理者M1的起立过程中及就座过程中不移动的物体(在本实施方式中为被护理者M1的脚)的距离；及实际移动量导出部27b，根据由距离检测传感器(脚传感器22a1h)检测出的从基台21到物体的距离，导出基台21的X轴方向的实际移动量(第一轴方向的移动量)，移动量差导出部27c使用由实际移动量导出部27b导出的基台21的X轴方向的实际移动量(第一轴方向的移动量)来导出移动量差。

[0104] 由此，在由行走用驱动部AC(第一驱动部)旋转驱动的左右驱动轮21e、21f发生了滑移的情况下，能够可靠地导出X轴方向的移动量(第一轴方向的移动量)，因此能够可靠地对滑移量进行补正。

[0105] 另外，在上述实施方式的护理机器人20中，不移动的物体是就座的被护理者M1的脚，距离检测传感器是检测距被护理者M1的脚的距离的检测传感器(脚传感器22a1h)。

[0106] 由此，对位于护理机器人20的比较近的位置的被护理者M1的脚的距离进行检测，因此能够尽可能地抑制检测误差，能够准确地导出X轴方向的移动量(第一轴方向的移动量)。

[0107] 另外，在上述实施方式的护理机器人20中，起立轨迹用基准数据及就座轨迹用基准数据还一并存储起立轨迹Tas1及就座轨迹Tbs1的各点处的保持部23的角度α，驱动控制部27d如下进行控制，使驱动部(旋转用电动机22b3)进行驱动，使各点处的保持部23的角度α成为存储于各起立轨迹用基准数据及各就座轨迹用基准数据的角度α。

[0108] 由此，在起立轨迹Tas1及就座轨迹Tbs1的各位置处，能够将与保持部23连动的被护理者M1的被保持部位的角度α设定为最佳，因此能够(以自然的感觉)使被护理者M1更舒适地起立或就座。

[0109] 另外，在上述实施方式中，第二及第三驱动轴中的至少一个由通过第二驱动部而绕着沿水平方向延伸的旋转轴O旋转的旋转驱动轴构成，但也可以是第二及第三驱动轴这两方由通过第二及第三驱动部而绕着不同的旋转轴旋转的旋转驱动轴构成。此时，第三驱动轴优选的是设定为以第一臂22a的基部为旋转轴的旋转驱动轴。起立轨迹及就座轨迹的X轴分量由不仅加入了行走用驱动部AC(第一驱动部)的移动量(驱动量)的X轴分量，而且加入了第二及第三驱动部的驱动量的X轴分量的值形成。

[0110] 另外，在起立动作时，在左右驱动轮21e、21f发生了滑移的情况下，如上所述，不仅使行走用驱动部AC(第一驱动部)的驱动指示量增减，而且使第二及第三驱动部的驱动指示量增减，以补偿由移动量差导出部27c导出的移动量差(滑移量)。

[0111] 另外，在上述实施方式中，检测从基台21到在被护理者M1的起立过程中及就座过程中不移动的物体的距离的距离检测传感器采用了检测距被护理者M1的脚的距离的脚传感器22a1h，但不限定于此，也可以采用检测距就座部的距离的检测传感器、例如检测距房间的内壁的距离的检测传感器。

[0112] 附图标记说明

[0113] 20…护理机器人，21…基台，21g、21h…左右驱动轮用电动机(驱动源)，22…机器人臂部，22a…第一臂，22a2b…滑动用电动机(第三驱动部)，22b…第二臂，22b3…旋转用电动机(第二驱动部)，22c…第三臂，23…保持部，24…把手，25…操作装置，26…存储装置(存储部)，27…控制装置，27a…基准数据取得部，27b…实际移动量导出部，27c…移动量差导出部，27d…驱动控制部，28…摄像装置，29…通知装置，AC…行走用驱动部(第一驱动部)，M1…被护理者。