JP6709296B2 - 介助装置 - Google Patents

Description

本発明は、介助装置に関するものである。

特許文献１には、３つの駆動軸からなる駆動装置によって被介助者の上半身を支持する支持部材を適宜移動させて、被介助者の起立動作および着座動作を補助する介助装置が開示されている。また、特許文献２には、２つの駆動部を備える介助装置が開示されている。特許文献２の介助装置は、起立動作の動作補助において、座位姿勢にある被介助者の肘がテーブルの上に載せられた状態でテーブルを前旋回させ、その後に昇降部によりテーブルを上昇させることで被介助者を起立姿勢にするように起立動作を補助する。

国際公開第２０１４／１２２７５２号 特開２０１２−２１７６８６号公報

このような介助装置は、特許文献２のように駆動装置の構成を簡易にして、介助装置の軽量化や生産コストの低減が図られている。その一方で、介助装置には、限られた駆動装置の動作範囲において、着座動作を補助した際の被介助者の負担をより軽減することが求められている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、着座動作の補助の際の被介助者の負担をより軽減することができる介助装置を提供することを目的とする。

本明細書は、基台と、被介助者の上半身を支持する支持部材と、前記基台に対して上下方向に直動する昇降部と、前記昇降部に設けられた中心軸周りに旋回して前記支持部材を揺動させる揺動部と、前記被介助者の着座動作を補助する動作処理において、前記昇降部の上下動および前記揺動部の旋回動を協調させて前記支持部材の移動を制御する制御装置と、を備え、前記支持部材と一体的に移動する位置に設定された基準位置の移動を前記支持部材の移動と定義し、前記着座動作の前記動作処理には、前記揺動部の後旋回に伴う前記基準位置の後方移動量よりも前記昇降部の下降による前記中心軸の下方移動量が大きくなるように前記昇降部および前記揺動部の各動作を協調させて、前記着座動作の開始位置から前記支持部材を下降させる下降工程と、前記下降工程の後に、少なくとも前記揺動部を後旋回させて、前記着座動作の終了位置まで前記支持部材を後退させる後退工程と、が含まれる第一の介助装置、を開示する。

本明細書は、基台と、被介助者の上半身を支持する支持部材と、前記基台に対して上下方向に直動する昇降部と、前記昇降部に設けられた中心軸周りに旋回して前記支持部材を揺動させる揺動部と、前記被介助者の着座動作を補助する動作処理において、前記昇降部の上下動および前記揺動部の旋回動を協調させて前記支持部材の移動を制御する制御装置と、を備え、前記支持部材と一体的に移動する位置に設定された基準位置の移動を前記支持部材の移動と定義し、前記着座動作の前記動作処理には、前記揺動部の後旋回に伴う前記基準位置の後方への前記基準位置の移動速度よりも前記昇降部の下降による下方への前記中心軸の移動速度が大きくなるように前記昇降部および前記揺動部の各動作を協調させて、前記着座動作の開始位置から前記支持部材を下降させる下降工程と、前記下降工程の後に、少なくとも前記揺動部を後旋回させて、前記着座動作の終了位置まで前記支持部材を後退させる後退工程と、が含まれる第二の介助装置、を開示する。

第一の介助装置の構成および第二の介助装置の構成によると、下降工程において揺動部の後旋回によって支持部材がある程度起こされる前に支持部材を所定高さまで下降できる。このとき、被介助者は、上半身が前傾した状態から起こされる前に、上半身が前傾したまま腰部が立位姿勢より下がった中間姿勢に移行される。よって、立位姿勢から中間姿勢に移行するまでの期間において被介助者の上半身を確実に支持でき、被介助者の負担をより軽減することができる。

実施形態の介助装置を斜め後方から見た斜視図である。 立位姿勢の被介助者を支持する介助装置を示す側面図である。 中間姿勢の被介助者を支持する介助装置を示す側面図である。 座位姿勢の被介助者を支持する介助装置を示す側面図である。 基準位置の移動軌跡、中心軸の移動軌跡、および基準位置の位置に対する支持部材の角度を示す図である。 後退工程の実行前後における各部位の動作を、昇降部を基準にして示す側面図である。 後退工程の実行前後における被介助者の上半身の移動を示す側面図である。 実施形態の変形態様における図５に対応する図である。

（１．実施形態）
介助装置１は、被介助者Ｍ（図２などを参照）に対して座位姿勢から立位姿勢への起立動作の介助、および立位姿勢から座位姿勢への着座動作の介助を行う。介助装置１が立位姿勢における被介助者Ｍの上半身を支持することで、一人の介助者が介助装置１を牽引等して、例えば介助施設における移動目標に移動させることができる。

なお、「立位姿勢」とは、被介助者Ｍの下半身が立っている姿勢を意味し、上半身の姿勢を問わない。つまり、起立動作の補助とは、被介助者Ｍの臀部Ｍｔを上昇させる動作の補助である。また、着座動作の補助とは、被介助者Ｍの臀部Ｍｔの位置を下降させる動作の補助である。

（１−１．介助装置１の構成）
介助装置１は、図１に示すように、基台１０、駆動装置２０、支持部材５０、および制御ユニット７０を備える。基台１０は、フレーム１１、支柱１２（図２に示す）、固定カバー１３、足載置台１４、下腿当て部１５、および６個の車輪１６〜１８などを備える。フレーム１１は、床面Ｆの近くにほぼ水平に設けられる。

支柱１２は、フレーム１１の前寄りの左右方向の中央から上方に延伸した状態でフレーム１１に固定される。支柱１２は、床面Ｆに対して鉛直となるように設けられてもよいし、前後方向に所定角度となるように設けられてもよい。支柱１２の内部には、後述する昇降駆動部２１が収容される。固定カバー１３は、支柱１２および後述する昇降本体３１の下部の周囲を覆って保護する。

足載置台１４は、フレーム１１の上面後方に固定されて、ほぼ水平に設けられる。足載置台１４の上面には、被介助者Ｍが足を乗せる位置を案内するための足形の接地マーク１４１が記されている。下腿当て部１５は、Ｌ字状の左右一対の支持アーム１５１により支柱１２に固定される。下腿当て部１５は、接地マーク１４１よりも少し前側の上方に設けられる。下腿当て部１５の本体は、左右の支持アーム１５１の直立した部分に亘って配置され、左右方向に延在するクッション材である。下腿当て部１５は、被介助者Ｍの下腿が接触する部位である。下腿当て部１５の配置高さは、調整可能である。

フレーム１１の下側には、左右に３個ずつの車輪１６〜１８が設けられている。各車輪１６〜１８は、移動方向を転換する転舵機能を有する。最前の車輪１６は、移動を規制するロック機能を備える。介助装置１は、６個の車輪１６〜１８の転舵機能により、前後方向の移動および方向転換だけでなく、横移動（真横への移動）や超信地旋回（その場旋回）が可能となっている。

駆動装置２０は、被介助者Ｍの上半身を支持する支持部材５０を基台１０の上下方向および前後方向に移動可能に支持する。本実施形態において、駆動装置２０は、昇降駆動部２１、揺動駆動部２２、昇降部３０、および揺動部４０を備える。駆動装置２０は、制御ユニット７０の制御装置７１により昇降駆動部２１および揺動駆動部２２の動作を制御される。駆動装置２０は、昇降部３０の上下動および揺動部４０の旋回動を協調させることにより、支持部材５０を所定の移動軌跡に沿って移動可能に構成される。

昇降部３０は、基台１０に対して上下方向に直動する。昇降部３０は、図２に示すように、昇降本体３１と、揺動支持部３２と、昇降カバー３３（図１を参照）とを備える。昇降本体３１は、上下方向に長い長尺状に形成される。昇降本体３１は、支柱１２の後面のガイド（図示せず）に案内される。昇降本体３１は、直動装置である昇降駆動部２１の駆動によって支柱１２のガイドに沿って昇降する。昇降本体３１の内部には、揺動部４０を旋回させる揺動駆動部２２が収容される。

揺動支持部３２は、揺動部４０を中心軸Ａ周りに回転可能に支持する。昇降カバー３３は、図１に示すように、昇降本体３１および支柱１２の周りおよび上方を覆って保護する。昇降カバー３３は、昇降本体３１に結合されており、昇降本体３１とともに昇降する。昇降する昇降カバー３３の下部は、常に固定カバー１３の外周側に重なっている。なお、本実施形態においては、介助装置１は、１本の支柱１２に対応して１個の昇降部３０を有する。これに対して、介助装置１は、２本以上の支柱１２を備え、また支柱１２の数に対応する昇降部３０を複数備える構成としてもよい。

揺動部４０は、昇降部３０に設けられた中心軸Ａ周りに旋回して支持部材５０を揺動させる。揺動部４０は、図２に示すように、揺動本体４１、アーム４２、および第一ハンドル４３を備える。揺動本体４１は、支持部材５０を着脱される取り付け部である。アーム４２は、揺動本体４１に一体的に固定される。アーム４２の一端は、昇降部３０の揺動支持部３２の中心軸Ａ周りに回転可能に支持される。アーム４２は、揺動駆動部２２の駆動によって回転される。介助装置１が起立動作の補助を行う場合には、アーム４２は、後方に延びた状態から主として前旋回する。一方で、介助装置１が着座動作の補助を行う場合には、アーム４２は、後方に延びる状態となるように主として後旋回する。

第一ハンドル４３は、概ね四角形の枠形状に形成されている。第一ハンドル４３は、揺動本体４１から前上方向に延びるように形成されている。第一ハンドル４３の側方部分は、被介助者Ｍの両手によって把持される。さらに、第一ハンドル４３の側方部分および前方部分は、介助者によって介助装置１を移動させるために把持される。上記のような構成により、揺動部４０は、基台１０の左右方向に平行な水平軸（中心軸Ａ）周りに旋回して、アーム４２の先端側の揺動本体４１に取り付けられた支持部材５０を揺動させる。

支持部材５０は、被介助者Ｍの上半身を支持する部材である。支持部材５０は、胴体支持部５１、一対の脇支持部５２、および第二ハンドル５３などを備える。胴体支持部５１は、被介助者Ｍの胴体形状に近い面状に形成されており、柔軟な変形が可能になっている。胴体支持部５１の支持面は、被介助者Ｍの上半身のうち胴体の前面に面接触して胴体を支持する。より詳細には、胴体支持部５１の支持面は、被介助者Ｍにおける胸部から腹部に亘る範囲を下方から支持する。また、胴体支持部５１は、揺動本体４１に取り付けられている。

さらに、胴体支持部５１は、揺動本体４１に対して前後方向に自由傾動可能に支持されている。具体的には、胴体支持部５１は、図４に示す状態から図４の時計回りに所定角度範囲を傾動可能に構成されている。上記の「自由傾動」とは、アクチュエータなどによって駆動される傾動ではなく、手動によって動かすことが可能な傾動を意味する。

一対の脇支持部５２は、胴体支持部５１に支持され、被介助者Ｍの脇を支持する。詳細には、一対の脇支持部５２は、胴体支持部５１の左右に設けられている。脇支持部５２は、胴体支持部５１に揺動可能に支持される。脇支持部５２は、棒状部材により、Ｌ字状に形成されている。脇支持部５２の表面は、柔軟な変形が可能な材料により覆われている。第二ハンドル５３は、胴体支持部５１の前面に一体に設けられている。第二ハンドル５３は、横長のＵ字状に形成されている。第二ハンドル５３は、胴体支持部５１の下部に固定され左右方向に延びる基軸部分と、基軸部分の両端から第一ハンドル４３側に向かって延びる把持部分とを備える。

制御ユニット７０は、フレーム１１の上側右寄りに設けられている。制御ユニット７０は、昇降駆動部２１および揺動駆動部２２を制御する制御装置７１などを備える。制御装置７１は、被介助者Ｍの起立動作や着座動作を補助する動作処理において、被介助者Ｍまたは介助者からの指令に基づいて、昇降駆動部２１および揺動駆動部２２を駆動させて、昇降部３０の上下動および揺動部４０の旋回動を協調させて支持部材５０の移動を制御する。

なお、制御装置７１は、ソフトウェアで動作するコンピュータ装置を用いることができる。コンピュータ装置は、被介助者Ｍまたは介助者からの指令を受け付ける図略のリモコンを備えていてもよい。ソフトウェアとして、起立動作を補助する動作処理や、着座動作を補助する動作処理を実行するための補助プログラムが記憶されている。また、制御装置７１の下側には、繰り返しの充放電が可能な符号略のバッテリ電源が付属されている。バッテリ電源は、フレーム１１の上側左寄りにも付属されている。バッテリ電源は、昇降駆動部２１および揺動駆動部２２にも共用される。

（１−２．介助装置１による着座動作の動作処理）
介助装置１による着座動作を補助する動作処理について、図２〜図７を参照して説明する。上記の着座動作の動作処理には、支持部材５０を下降させる下降工程と、支持部材５０を後退させる後退工程と、が含まれる。なお、上記の下降工程には、支持部材５０を後退させる動作が含まれることがあり、同様に上記の後退工程には、支持部材５０を昇降させる動作が含まれることがある。また、下降工程および後退工程は、実際には一連で実行され、支持部材５０が滑らかな移動軌跡を辿る場合には、工程の切り替わりを体感できるとは限らない。

本実施形態では、被介助者Ｍが例えば起立動作を補助する動作処理によって予め立位姿勢とされている状態を介助装置１の初期状態とする（図２を参照）。立位姿勢の被介助者Ｍは、両脚部が伸びた状態にあり、且つ上半身の質量を概ね支持部材５０に預けた状態にある。なお、上記の起立動作を補助する動作処理の終了時における支持部材５０の高さは一定であるとは限らない。例えば、制御装置７１は、介助装置１への指令が入力されなくなった場合に、起立動作の動作処理の終了とする。そのため、終了時における支持部材５０の高さによっては、起立姿勢にある被介助者Ｍは、図２に示す姿勢の他に、例えば下腿のうち膝が下腿当て部１５に接触した状態を維持されることがある。

着座動作の動作処理において、被介助者Ｍの上半身を下降させるように、支持部材５０を下降させる行程を下降工程と称する。このとき、被介助者Ｍは、図２に示す初期状態である立位姿勢から、図３に示す上半身が下降した中間姿勢に移行される。さらに、着座動作の動作処理において、被介助者Ｍの上半身が概ね起こされるように、支持部材５０を後側に傾動させるとともに支持部材５０を後退させる工程を後退工程と称する。このとき、被介助者Ｍは、図３に示す中間姿勢から、図４に示す終了状態である座位姿勢に移行される。座位姿勢の被介助者Ｍは、上半身を起こされるとともに、臀部Ｍｔが椅子９０の座面９１に接触した状態にある。

ここで、昇降部３０の上下動と揺動部４０の旋回動が協調すると、揺動する支持部材５０には、基台１０に対して前進する部位と後退する部位が存在することがあり、同様に基台１０に対して上昇する部位と下降する部位が存在することがある。そこで、以下では、支持部材５０と一体的に移動する位置に設定された基準位置Ｐｓの移動を支持部材５０の移動と定義する。

本実施形態において、基準位置Ｐｓは、図２に示すように、胴体支持部５１のうち胴体に接触する部位の上端に設定される。図２〜図５における太実線は、被介助者Ｍの着座動作中の基準位置Ｐｓの移動軌跡Ｔｄを示す。つまり、制御装置７１は、基準位置Ｐｓが図２〜図５に示す移動軌跡Ｔｄに沿って移動するように、昇降部３０の上下動および揺動部４０の旋回動を協調させて支持部材５０の移動を制御する。

被介助者Ｍまたは介助者が着座動作の補助操作を開始すると、制御装置７１は、被介助者Ｍを立位姿勢（図２を参照）から中間姿勢（図３を参照）とする下降工程を実行する。このとき、基準位置Ｐｓは、図５に示すように、位置Ｐｓ１から位置Ｐｓ３まで移動軌跡Ｔｄに沿って移動する。下降工程は、位置Ｐｓ１から位置Ｐｓ３まで移動する区間のうち一部の区間（図５の第一区間Ｓ１）において、揺動部４０の後旋回に伴う基準位置Ｐｓの後方移動量よりも昇降部３０の下降による中心軸Ａの下方移動量が大きくなるように昇降部３０および揺動部４０の各動作を協調させて、着座動作の開始位置（Ｐｓ１）から支持部材５０を下降させる。

ここで、下降工程および後退工程における基準位置Ｐｓの移動（位置Ｐｓ１から位置Ｐｓ２，Ｐｓ３を経由して位置Ｐｓ４への移動）に対応して、中心軸Ａは、図５に示すように、中心軸位置Ｐｃ１から中心軸位置Ｐｃ２，Ｐｃ３を経由して中心軸位置Ｐｃ４まで移動軌跡Ｔｃに沿って移動する。なお、図５は、直線的な中心軸Ａの移動軌跡Ｔｃにおける中心軸位置Ｐｃ３，Ｐｃ４を、経路の重複を避けるために前後方向にずらして示している。

下降工程は、上記の第一区間Ｓ１において、基準位置Ｐｓが経由位置である位置Ｐｓ２に到達した時点で、揺動部４０の後旋回に伴う基準位置Ｐｓの後方移動量Ｎｂよりも昇降部３０の下降による中心軸Ａの下方移動量Ｎｄ１が大きくなるように（Ｎｂ＜Ｎｄ１）、昇降部３０および揺動部４０の各動作を協調させる。つまり、下降工程の第一区間Ｓ１は、着座動作の動作処理の初期段階において、被介助者Ｍの上半身を起こすよりも、上半身を支持したまま所定高さＨ１まで支持部材５０を下降させることを優先する区間である。

より具体的には、下降工程は、支持部材５０の初期の角度（θｍａｘ）から着座動作の終了位置（Ｐｓ４）における支持部材５０の角度（θｍｉｎ）までの１／４以下の範囲に支持部材５０の角度θを維持した状態で、着座動作の開始位置Ｐｓ１から所定高さＨ１まで支持部材５０を下降させる動作を含む。ここで、図５の下段は、支持部材５０の前後位置に応じた支持部材５０の角度θを示す。支持部材５０の角度θは、図２〜図４に示すように、鉛直軸に対して胴体支持部５１の支持面がなす角度である。

支持部材５０の角度θは、介助装置１の初期状態（図２を参照）において最大（θｍａｘ）であり、着座動作の動作処理の実行に伴い単調に減少し、介助装置１の終了状態（図４を参照）において最小（θｍｉｎ）となる。そして、上記の支持部材５０の所定高さＨ１は、支持部材５０の初期の高さＨｓから着座動作の終了位置（Ｐｓ４）における支持部材５０の高さＨｅまでの２／３下降したときの支持部材５０の高さである。つまり、所定高さＨ１は、初期の高さＨｓと最終の高さＨｅの差分の約６７％、初期の高さＨｓから下方の高さである。

上記のような構成によると、下降工程の初期段階において、支持部材５０は、全旋回量の２５％の後旋回する前に（即ち、第一区間Ｓ１だけ後退する前に）、全下降量の約６７％以上下降するように移動される。さらに、本実施形態において、下降工程は、着座動作の開始位置Ｐｓ１から第二の所定高さＨ２まで支持部材５０を下降させる動作を含む。第二の所定高さＨ２は、初期の高さＨｓと最終の高さＨｅの差分だけ初期の高さＨｓから下方の高さ、即ち、着座動作の終了位置（Ｐｓ４）における支持部材５０の最終の高さＨｅに設定されている（Ｈ２＝Ｈｅ）。下降工程は、その後に支持部材５０の最終の高さＨｅよりもさらに下降した最下の高さＨｗまで昇降部３０を下降させつつ、全旋回量の３０％程度まで揺動部４０を後旋回させる。

下降工程が終了して基準位置Ｐｓが位置Ｐｓ３に到達すると、被介助者Ｍは、図３に示す上半身が下降した中間姿勢に移行される。このとき、被介助者Ｍの臀部Ｍｔは、椅子９０の座面９１に接触した状態となる。但し、被介助者Ｍの体格や座面９１の高さ、支持部材５０への被介助者Ｍの上半身の体重の預け度合いによっては、中間姿勢において被介助者Ｍの臀部Ｍｔが座面９１に接触するとは限らない。なお、中間姿勢において被介助者Ｍの重心の前後方向位置は、被介助者Ｍの足が足載置台１４に接触する前後方向範囲の内部にある。よって、中間姿勢の被介助者Ｍは、自身の足により自身を安定して支え易い姿勢にある。なお、下降工程の一部または全部には、揺動部４０の旋回動が含まれず、所定の高さＨ１まで昇降部３０の下降させる動作のみを下降工程としてもよい。

続いて、着座動作の動作処理が継続されて下降工程の後に、制御装置７１は、被介助者Ｍを中間姿勢（図３を参照）から、被介助者Ｍの上半身が起こされた座位姿勢（図４を参照）とする後退工程を実行する。このとき、後退工程は、支持部材５０が後退するように、揺動部４０を後旋回させるとともに、揺動部４０の後旋回に伴う中心軸Ａに対する支持部材５０の下方移動量Ｎｄ２（図６を参照）を消すように昇降部３０を上昇させる。これにより、後退工程は、支持部材５０に支持された被介助者Ｍを中間姿勢から上半身が起きた座位姿勢とする。

ここで、図６は、後退工程を実行の前後における介助装置１の各部位を、昇降部３０を基準に示す。基準位置Ｐｓは、揺動部４０が昇降部３０の上部に設けられた中心軸Ａ周りに旋回可能に設けられていることから、揺動部４０の後旋回に伴って後退するとともに、下方移動量Ｎｄ２だけ下方へ移動する。これに対して、後退工程は、この基準位置Ｐｓの下方移動量Ｎｄ２の一部または全部を消すように昇降部３０を上昇させる。本実施形態では、基準位置Ｐｓの下方移動量Ｎｄ２よりも上昇量Ｎｕが大きくなるように昇降部３０を上昇させる（Ｎｄ２＜Ｎｕ）。これにより、基準位置Ｐｓは、下方移動量Ｎｄ２が相殺されて、さらに差分（Ｎｕ−Ｎｄ２）だけ全体として上昇する。

結果として、後退工程は、図７に示すように、支持部材５０に支持された被介助者Ｍを中間姿勢（図７の点線にて示す）から上半身が起きた座位姿勢（図７の実線にて示す）とする。このとき、基準位置Ｐｓは、図５に示すように、位置Ｐｓ３から位置Ｐｓ４まで移動軌跡Ｔｄに沿って移動する。図５は、参考例として、昇降部３０を下降させながら揺動部４０を後旋回させた場合の支持部材５０の移動軌跡Ｔｒを一点鎖線にて示す。

ところで、後退工程における基準位置Ｐｓの上下方向の移動量は、種々の値を設定することが可能である。本実施形態において、後退工程は、図７に示すように、支持部材５０に支持された被介助者Ｍの肩Ｍｓおよび胸部Ｍｂが後退しながら上昇するように支持部材５０を移動させる。つまり、後退工程における基準位置Ｐｓの上昇量（Ｎｕ−Ｎｄ２）は、被介助者Ｍの肩Ｍｓよりも低い位置にある胸部Ｍｂも上昇する程度の量に設定される。なお、被介助者Ｍの上半身は、胸部Ｍｂよりも下方に向かうに従って後退工程における上昇量が小さくなる。

なお、上記のように支持部材５０を揺動させる後退工程において、基準位置Ｐｓよりも下方に位置する胴体支持部５１の下端５１１は、下方へ単調に移動する。具体的には、後退工程における基準位置Ｐｓの移動（位置Ｐｓ３から位置Ｐｓ４への移動）に対応して、胴体支持部５１の下端５１１は、図５に示すように、下端位置Ｐｗ３から下端位置Ｐｗ４まで下降する。これにより、被介助者Ｍの臀部Ｍｔが座面９１に確実に接触し、被介助者Ｍの体重が座面９１に乗る状態となる。

また、このとき、胴体支持部５１の下端５１１は、基準位置Ｐｓの移動量（位置Ｐｓ３とＰｓ４の距離）と比べて移動量（下端位置Ｐｗ３と下端位置Ｐｗ４の距離）が少なく、且つ僅かに前進しながら下降する。これにより、支持部材５０に預けられていた被介助者Ｍの上半身の体重が徐々に抜けて、被介助者Ｍが自ら上半身を支えることが可能な座位姿勢に移行される。このような着座動作の終期において、座面９１に臀部Ｍｔが接触した状態で最終的に上半身を起こす動作は、健常者が着座動作する際の動作に近く、自然な動作である。また、後退工程の終了時に基準位置Ｐｓが到達する位置は、移動軌跡Ｔｄ上において適宜変動し得る。例えば、制御装置７１は、介助装置１への指令が入力されなくなった場合に、着座動作の動作処理の終了とする。

なお、本実施形態においては、下降工程および後退工程には、図５の下段に示すように、揺動部４０を後旋回させる動作が含まれ、揺動部４０を前旋回させる動作が含まれない。具体的には、図５の上段に示すように、基準位置Ｐｓの移動軌跡Ｔｄは、前側から後側に単調に後退する。また、下降工程には、昇降部３０を下降させる動作が含まれ、昇降部３０を上昇させる動作が含まれない。一方で、後退工程には、昇降部３０を上昇させる動作が含まれ、昇降部３０を下降させる動作が含まれない。

上記のように、着座動作の動作処理において下降工程および後退工程が一連で実行されると、図５に示すように、支持部材５０は、後側に第一区間Ｓ１および第二区間Ｓ２を通過するように後退する。第一区間Ｓ１において、制御装置７１は、支持部材５０の上下方向の移動量が前後方向の移動量よりも常時大きくなるように、支持部材５０の移動を制御する。また、第二区間Ｓ２において、制御装置７１は、支持部材５０の上下方向の移動量が前後方向の移動量よりも常時小さくなるように、支持部材５０の移動を制御する。

（２．実施形態の構成による効果）
介助装置１は、基台１０と、被介助者Ｍの上半身を支持する支持部材５０と、基台１０に対して上下方向に直動する昇降部３０と、昇降部３０に設けられた中心軸Ａ周りに旋回して支持部材５０を揺動させる揺動部４０と、被介助者Ｍの着座動作を補助する動作処理において、昇降部３０の上下動および揺動部４０の旋回動を協調させて支持部材５０の移動を制御する制御装置７１と、を備える。支持部材５０と一体的に移動する位置に設定された基準位置Ｐｓの移動を支持部材５０の移動と定義する。着座動作の動作処理には、揺動部４０の後旋回に伴う基準位置Ｐｓの後方移動量Ｎｂよりも昇降部３０の下降による中心軸Ａの下方移動量Ｎｄ１が大きくなるように昇降部３０および揺動部４０の各動作を協調させて、着座動作の開始位置から支持部材５０を下降させる下降工程と、下降工程の後に、少なくとも揺動部４０を後旋回させて、着座動作の終了位置まで支持部材５０を後退させる後退工程と、が含まれる。

ここで、揺動部４０が後旋回すると、支持部材５０は、後退するとともに角度θが小さくなる。そうすると、支持部材５０に支持されたし介助者の上半身は、前傾した状態から起こされた状態に移行する。このとき、図５に示す参考例の移動軌跡Ｔｒのように支持部材５０を移動させた場合に、被介助者Ｍの上半身が起きているのに臀部Ｍｔが座面９１に接触していないと、被介助者Ｍの負担が大きくなるおそれがある。

これに対して、介助装置１は、着座動作の動作処理の下降工程において、基準位置Ｐｓの後方移動量Ｎｂよりも中心軸Ａの下方移動量Ｎｄ１が大きくなるように（Ｎｂ＜Ｎｄ１）、昇降部３０の上下動と揺動部４０の旋回動を協調させて支持部材５０の移動を制御する。これにより、下降工程において揺動部４０の後旋回によって支持部材５０がある程度起こされる前に支持部材５０を所定高さＨ１まで下降できる。このとき、被介助者Ｍは、上半身が前傾した状態から起こされる前に、上半身が前傾したまま腰部Ｍｍが立位姿勢より下がった中間姿勢に移行される。よって、立位姿勢から中間姿勢に移行するまでの期間において被介助者Ｍの上半身を確実に支持でき、被介助者Ｍの負担をより軽減することができる。

そして、その後に実行される後退工程において揺動部４０が後旋回されることで、被介助者Ｍの上半身は前傾した状態から起こされた状態に移行する。同時に、被介助者Ｍの臀部Ｍｔは、揺動部４０の後旋回に伴って徐々に下降し、座面９１にゆっくりと接触する。このように支持部材５０を移動させることによって、被介助者Ｍの上半身を確実に支持しつつ座位姿勢に移行できるので、着座動作の補助の際の被介助者Ｍの負担をより軽減することができる。

また、支持部材５０は、面状に形成され、被介助者Ｍの上半身のうち胴体の前面に面接触して胴体を支持する胴体支持部５１を有する。基準位置Ｐｓは、胴体支持部５１のうち胴体に接触する部位の上端に設定される。

このような構成によると、被介助者Ｍは胴体支持部５１に上半身が面接触して支持される。下降工程は、胴体支持部５１のうち胴体に接触する部位の上端に設定された基準位置Ｐｓと、中心軸Ａとが適宜移動するように昇降部３０の上下動と揺動部４０の旋回動を協調させる。これにより、下降工程において被介助者Ｍの胴体は、上半身が前傾したまま腰部Ｍｍが立位姿勢より下がった中間姿勢に移行される。よって、前傾する被介助者Ｍの上半身が自然な動作で支持され、被介助者Ｍの負担をより軽減することができる。

また、下降工程は、昇降部３０および揺動部４０の各動作を協調させて、支持部材５０の初期の角度（θｍａｘ）から着座動作の終了位置における支持部材５０の角度（θｍｉｎ）までの１／４以下の範囲に支持部材５０の角度θを維持した状態で、着座動作の開始位置から所定高さＨ１まで支持部材５０を下降させる動作を含む。所定高さＨ１は、支持部材５０の初期の高さから着座動作の終了位置における支持部材５０の高さまでの２／３下降したときの支持部材５０の高さである。

中心軸Ａ周りに旋回する揺動部４０を備える介助装置１において、揺動部４０が支持部材５０を後方移動させるために後旋回すると、当該後旋回に伴って支持部材５０の角度θが小さくなり被介助者Ｍの上半身が起こされる。被介助者Ｍの臀部Ｍｔが座面９１に接触する前に被介助者Ｍの上半身がある程度まで起こされると、上半身が支持部材５０からずり落ちるような状態となり被介助者Ｍの負担が大きくなるおそれがある。

そこで、下降工程は、揺動部４０が後旋回すべき角度の２５％を後旋回する前に、下降すべき高さの約６７％を下降するように、昇降部３０の上下動と揺動部４０の旋回動を協調させる。これにより、被介助者Ｍの上半身が起こされる前に被介助者Ｍの腰部Ｍｍや上半身を十分に下降させることができる。よって、下降工程において、被介助者Ｍの上半身を確実に支持することができる。また、その後に、被介助者Ｍの上半身の重心が低い状態で起こされることになり、被介助者Ｍの負担を軽減することができる。

また、下降工程および後退工程には、揺動部４０を後旋回させる動作が含まれ、揺動部４０を前旋回させる動作が含まれない。
このような構成によると、着座動作の動作処理において、被介助者Ｍの胴体の角度は、起こされる方向のみに変化することになる。健常者であれば、着座動作における胴体は、傾動方向が途中で反転する。これに対して、下降工程および後退工程を上記のような構成とすることで、被介助者Ｍの下半身のみを屈曲させて立位姿勢から座位姿勢とする着座動作の補助を目的とする動作処理により対応でき、本発明の適用は特に有用である。

（３．実施形態の変形態様）
（３−１．支持部材５０の移動について）
実施形態において、着座動作の動作処理における下降工程は、位置Ｐｓ１から位置Ｐｓ３まで移動する区間のうち一部の区間（図５および図８の第一区間Ｓ１）において、揺動部４０の後旋回に伴う基準位置Ｐｓの後方移動量Ｎｂよりも昇降部３０の下降による中心軸Ａの下方移動量Ｎｄ１が大きくなるように昇降部３０および揺動部４０の各動作を協調させて、着座動作の開始位置（Ｐｓ１）から支持部材５０を下降させる構成とした。

このとき、制御装置７１は、第一区間Ｓ１における基準位置Ｐｓの後方移動量Ｎｂと中心軸Ａの下方移動量Ｎｄ１に基づいて支持部材５０の移動を制御する他に、基準位置Ｐｓと中心軸Ａの移動速度に基づいて支持部材５０の移動を制御してもよい。つまり、着座動作の動作処理には、揺動部４０の後旋回に伴う基準位置Ｐｓの後方への移動速度よりも昇降部３０の下降による下方への中心軸Ａの移動速度が大きくなるように昇降部３０および揺動部４０の各動作を協調させて、着座動作の開始位置から支持部材５０を下降させる下降工程が含まれる。

具体的には、下降工程は、図８に示すように、上記の第一区間Ｓ１において基準位置Ｐｓが経由位置である位置Ｐｓ２に到達した時点で、揺動部４０の後旋回に伴う基準位置Ｐｓの後方への移動速度Ｖｒよりも中心軸Ａの下方への移動速度Ｖｗが大きくなるように（Ｖｒ＜Ｖｗ）、昇降部３０の上下動と揺動部４０の旋回動を協調させる。つまり、下降工程の第一区間Ｓ１は、着座動作の動作処理の初期段階において、被介助者Ｍの上半身を後退させるよりも、上半身を支持したまま所定高さＨ１まで支持部材５０を下降させることを優先させる区間である。これにより、実施形態と同様の効果を奏する。

また、実施形態において、基準位置Ｐｓは、胴体支持部５１のうち被介助者Ｍの胴体に接触する部位の上端に設定されるものとした。これに対して、基準位置Ｐｓは、支持部材５０と一体的に移動する位置に設定されたものであればよい。例えば、基準位置Ｐｓは、支持部材５０が実施形態にて例示したように脇支持部５２を備える構成において、被介助者Ｍの脇の位置に設定される構成としてもよい。

ここで、被介助者Ｍは脇支持部５２によって支持されると、支持部材５０に対する被介助者Ｍの脇の位置が決定する。そのため、被介助者Ｍの体格が異なっていても、被介助者Ｍの脇の位置は概ね一定となる。そこで、脇支持部５２の位置に対応する被介助者Ｍの脇の位置に設定された基準位置Ｐｓと、中心軸Ａとが適宜移動するように昇降部３０の上下動と揺動部４０の旋回動を協調させる。これにより、下降工程において被介助者Ｍは、上半身が前傾したまま腰部Ｍｍが立位姿勢より下がった中間姿勢に移行される。よって、前傾する被介助者Ｍの上半身が自然な動作で支持され、被介助者Ｍの負担をより軽減することができる。

また、基準位置Ｐｓは、胴体支持部５１に支持された被介助者Ｍの胴体と胴体支持部５１の接触点を３点以上含む仮想平面と中心軸Ａから仮想平面に垂らした垂線との交点に設定される構成としてもよい。ここで、支持部材５０は、面状に形成され、被介助者Ｍの上半身のうち胴体の前面に面接触して胴体を支持する胴体支持部５１を有する。そのため、被介助者Ｍの体格が異なっていても、胴体支持部５１の角度を被介助者Ｍの上半身の角度とみなすことができる。

そこで、下降工程は、胴体と胴体支持部５１の接触点を３以上含む仮想平面に直交し且つ中心軸Ａを通る垂線上に設定された基準位置Ｐｓが後方移動量よりも下方移動量が大きくなるように、昇降部３０の上下動と揺動部４０の旋回動を協調させる。これにより、下降工程において被介助者Ｍの胴体は、支持部材５０の移動に伴って前後方向の位置を概ね維持されたまま下降することになる。よって、下降する被介助者Ｍの上半身が自然な動作で支持され、被介助者Ｍの負担をより軽減することができる。

その他に、基準位置Ｐｓは、被介助者Ｍの身体の一部であって、例えば肩Ｍｓや胸部Ｍｂに設定してもよい。また、基準位置Ｐｓは、中心軸Ａから伸びるアーム４２の延長線上であって、当該延長線と胴体支持部５１の支持面との交点としてもよい。このような構成においても実施形態と同様の効果を奏する。

（３−２．下降工程における所定高さＨ１，Ｈ２について）
実施形態において、下降工程が支持部材５０を下降させる所定高さＨ１は、支持部材５０の初期の高さＨｓから着座動作の終了位置（Ｐｓ４）における支持部材５０の高さＨｅまでの２／３下降したときの支持部材５０の高さである構成とした。また、実施形態において、下降工程は、着座動作の開始位置Ｐｓ１から第二の所定高さＨ２まで支持部材５０を下降させる動作を含む。この他に、上記の所定高さＨ１，Ｈ２は、被介助者Ｍの上半身を起こすよりも、上半身を支持したまま十分に下降させることを優先できる高さであれば種々の高さを採用し得る。

例えば、第三の所定高さＨ３は、揺動部４０の可動範囲の全域で旋回させたときに当該旋回に伴う中心軸Ａに対する支持部材５０の上下方向の移動量を、着座動作の終了位置（Ｐｓ４）における支持部材５０の高さ（Ｈｅ）に加えた高さである構成としてもよい。揺動部４０の可動範囲が鉛直方向から角度αであり、中心軸Ａと基準位置Ｐｓとの距離が半径Ｒであると仮定すると（図８を参照）、上記の上下方向の移動量は、Ｒ（１−ＣＯＳα）となる。よって、第三の所定の高さＨ３は、Ｈ３＝Ｈｅ＋Ｒ（１−ＣＯＳα）で表される。

このような構成によると、下降工程は、下降工程の実行後の後退工程において少なくとも揺動部４０の後旋回のみで着座動作を終了可能な高さまで支持部材５０を下降可能な状態にできる。これにより、被介助者Ｍの上半身が起こされる前に被介助者Ｍの腰部Ｍｍや上半身を十分に下降させることができる。よって、下降工程において、被介助者Ｍの上半身を確実に支持することができる。また、その後に、被介助者Ｍの上半身の重心が低い状態で起こされることになり、被介助者Ｍの負担を軽減することができる。

また、下降工程は、着座動作の開始位置から終了位置までの支持部材５０の移動に伴って後旋回する揺動部４０の角度範囲（θｍａｘ−θｍｉｎ＝α）の１／４以下に揺動部４０の後旋回の角度を維持した状態で、着座動作の終了位置（Ｐｓ４）における中心軸Ａの高さＨｅまで中心軸Ａを下方移動させる動作を含んでもよい。つまり、下降工程は、揺動部４０がα／４だけ後旋回する前に、中心軸Ａを初期の中心軸位置Ｐｃ１の高さから、最終の中心軸位置Ｐｃ４の高さに等しい高さの中心軸位置Ｐｃ１−２まで下方移動させる。

なお、本変形態様においては、図８に示すように、下降工程は、揺動部４０がα／１０だけ後旋回する前に、中心軸Ａを中心軸位置Ｐｃ１−２まで下方移動させる。このとき、支持部材５０の基準位置Ｐｓは、図８の上段に示すように、経由位置である位置Ｐｓ１−２を通過する。このような構成によると、下降工程の初期段階において、被介助者Ｍの上半身が起こされる前に被介助者Ｍの腰部Ｍｍや上半身を十分に下降させることができる。よって、下降工程において、被介助者Ｍの上半身を確実に支持することができる。また、その後に、被介助者Ｍの上半身の重心が低い状態で起こされることになり、被介助者Ｍの負担を軽減することができる。

（３−３．協調動作について）
実施形態において、制御装置７１は、基準位置Ｐｓが図５および図８に示す移動軌跡Ｔｄに沿って移動するように、昇降部３０の上下動および揺動部４０の旋回動を協調させて支持部材５０の移動を制御する。ここで、後退工程は、図６に示すように、基準位置Ｐｓの下方移動量Ｎｄ２よりも上昇量Ｎｕが大きくなるように昇降部３０を上昇させる（Ｎｄ２＜Ｎｕ）。これにより、移動軌跡Ｔｄは、図５および図８に示すように、終了位置（Ｐｓ４）よりも低い経由位置（Ｐｓ３）を有する下方凸状の曲線に形成される。

これに対して、制御装置７１は、下降工程における諸条件の範囲（Ｎｂ＜Ｎｄ１、または、Ｖｒ＜Ｖｗ）であれば、昇降部３０および揺動部４０の各動作の協調によって基準位置Ｐｓを種々の移動軌跡に沿って移動させることができる。例えば、制御装置７１は、図８の破線で示す第二の移動軌跡Ｔｄ２に沿って基準位置Ｐｓを移動させてもよい。この第二の移動軌跡Ｔｄ２は、基準位置Ｐｓが開始位置（Ｐｓ１）から終了位置（Ｐｓ４）に向かって高さが単調に減少する軌跡であって、終了位置（Ｐｓ４）よりも低い経由位置を有しない曲線に形成される。このような構成においても実施形態と同様の効果を奏する。

実施形態において、着座動作を補助する動作処理において、下降工程および後退工程のそれぞれには、揺動部４０を後旋回させる動作が含まれ、揺動部４０を前旋回させる動作が含まれないものとした。これに対して、例えば介助水準の相違により立位姿勢において被介助者Ｍの上半身をある程度起こす必要がある場合には、少なくとも一方の工程に揺動部４０の前旋回が含まれるように、昇降部３０の上下動と揺動部４０の旋回動を協調させて支持部材５０の移動を制御する構成としてもよい。

また、着座動作の動作処理は、一連で実行される下降工程と後退工程との２工程により構成されるものとした。これに対して、着座動作の動作処理には、別の工程が適宜含まれるようにしてもよい。例えば、動作処理には、介助装置１を現在状態から初期状態とするための準備工程や、一端実行された各工程を中止した後に再開した場合の復旧工程などが含まれ得る。制御装置７１は、これらの介助装置１の状態と入力される指令に基づいて、各種工程を組み合わせて、昇降部３０の上下動と揺動部４０の旋回動を協調させて支持部材５０の移動を制御する構成としてもよい。

また、着座動作の動作処理に含まれる下降工程は、上記のように、支持部材５０を傾動させるとともに下降させる工程である。具体的には、下降工程の始点は、介助装置１の初期状態である。また、下降工程の終点、および後退工程の始点は、実施形態にて例示したように、一連で動作処理が実行された場合に昇降部３０が最も下降したときの状態とすることができる。そして、後退工程の終点は、被介助者Ｍが座位姿勢となるように、支持部材５０が所定の位置に到達したときの状態である。

実施形態では上記のように下降工程および後退工程を定義したが、その他に昇降部３０の高さや揺動部４０の角度、移動軌跡Ｔｄにおける支持部材５０の位置や角度、被介助者Ｍの姿勢などによって工程を区分してもよい。何れの区分においても、立位姿勢から中間姿勢まで移行させる下降工程において、実施形態にて例示したように、基準位置Ｐｓの後方移動と中心軸Ａの下方移動を適宜制御することによって、被介助者Ｍの負担を軽減することができる。

１：介助装置
１０：基台
１１：フレーム、 １２：支柱、 １３：固定カバー
１４：足載置台、 １４１：接地マーク
１５：下腿当て部、 １５１：支持アーム
１６：前車輪、 １７，１８：車輪
２０：駆動装置、 ２１：昇降駆動部、 ２２：揺動駆動部
３０：昇降部
３１：昇降本体、 ３２：揺動支持部、 ３３：昇降カバー
４０：揺動部
４１：揺動本体、 ４２：アーム、 ４３：第一ハンドル
５０：支持部材
５１：胴体支持部、 ５１１：下端
５２：脇支持部、 ５３：第二ハンドル
７０：制御ユニット、 ７１：制御装置
９０：椅子、 ９１：座面
Ａ：中心軸、 Ｆ：床面
Ｍ：被介助者
Ｍｓ：肩、 Ｍｂ：胸部、 Ｍｍ：腰部、 Ｍｔ：臀部
Ｐｓ：基準位置
Ｔｄ，Ｔｒ：（基準位置の）移動軌跡、 Ｔｃ：（中心軸の）移動軌跡
Ｎｄ１：（下降工程における中心軸の）下方移動量
Ｎｄ２：（後退工程における基準位置の）下方移動量
Ｎｕ：上昇量、 Ｎｂ：後方移動量
Ｈ１：所定高さ、 Ｈｓ：初期の高さ、 Ｈｅ：最終の高さ

Claims (10)

1. 基台と、
   被介助者の上半身を支持する支持部材と、
   前記基台に対して上下方向に直動する昇降部と、
   前記昇降部に設けられた中心軸周りに旋回して前記支持部材を揺動させる揺動部と、
   前記被介助者の着座動作を補助する動作処理において、前記昇降部の上下動および前記揺動部の旋回動を協調させて前記支持部材の移動を制御する制御装置と、を備え、
   前記支持部材と一体的に移動する位置に設定された基準位置の移動を前記支持部材の移動と定義し、
   前記着座動作の前記動作処理には、
   前記揺動部の後旋回に伴う前記基準位置の後方移動量よりも前記昇降部の下降による前記中心軸の下方移動量が大きくなるように前記昇降部および前記揺動部の各動作を協調させて、前記着座動作の開始位置から前記支持部材を下降させる下降工程と、
   前記下降工程の後に、少なくとも前記揺動部を後旋回させて、前記着座動作の終了位置まで前記支持部材を後退させる後退工程と、が含まれる介助装置。
2. 基台と、
   被介助者の上半身を支持する支持部材と、
   前記基台に対して上下方向に直動する昇降部と、
   前記昇降部に設けられた中心軸周りに旋回して前記支持部材を揺動させる揺動部と、
   前記被介助者の着座動作を補助する動作処理において、前記昇降部の上下動および前記揺動部の旋回動を協調させて前記支持部材の移動を制御する制御装置と、を備え、
   前記支持部材と一体的に移動する位置に設定された基準位置の移動を前記支持部材の移動と定義し、
   前記着座動作の前記動作処理には、
   前記揺動部の後旋回に伴う前記基準位置の後方への前記基準位置の移動速度よりも前記昇降部の下降による下方への前記中心軸の移動速度が大きくなるように前記昇降部および前記揺動部の各動作を協調させて、前記着座動作の開始位置から前記支持部材を下降させる下降工程と、
   前記下降工程の後に、少なくとも前記揺動部を後旋回させて、前記着座動作の終了位置まで前記支持部材を後退させる後退工程と、が含まれる介助装置。
3. 前記支持部材は、面状に形成され、前記被介助者の前記上半身のうち胴体の前面に面接触して前記胴体を支持する胴体支持部を有し、
   前記基準位置は、前記胴体支持部のうち前記胴体に接触する部位の上端に設定される、請求項１または２に記載の介助装置。
4. 前記支持部材は、
   面状に形成され、前記被介助者の前記上半身のうち胴体の前面に面接触して前記胴体を支持する胴体支持部と、
   前記胴体支持部に支持され、前記被介助者の脇を支持する脇支持部と、を有し、
   前記基準位置は、前記被介助者の脇の位置に設定される、請求項１または２に記載の介助装置。
5. 前記支持部材は、面状に形成され、前記被介助者の前記上半身のうち胴体の前面に面接触して前記胴体を支持する胴体支持部を有し、
   前記基準位置は、前記胴体支持部に支持された前記胴体と前記胴体支持部の接触点を３以上含む仮想平面と前記中心軸から前記仮想平面に垂らした垂線との交点に設定される、請求項１または２に記載の介助装置。
6. 前記下降工程は、前記昇降部および前記揺動部の各動作を協調させて、前記支持部材の初期の角度から前記着座動作の前記終了位置における前記支持部材の角度までの１／４以下の範囲に前記支持部材の角度を維持した状態で、前記着座動作の前記開始位置から所定高さまで前記支持部材を下降させる動作を含み、
   前記所定高さは、前記支持部材の初期の高さから前記着座動作の前記終了位置における前記支持部材の高さまでの２／３下降したときの前記支持部材の高さである、請求項１−５の何れか一項に記載の介助装置。
7. 前記下降工程は、前記昇降部および前記揺動部の各動作を協調させて、前記着座動作の前記開始位置から所定高さまで前記支持部材を下降させる動作を含み、
   前記所定高さは、前記揺動部を可動範囲の全域で旋回させたときに当該旋回に伴う前記中心軸に対する前記支持部材の上下方向の移動量を、前記着座動作の前記終了位置における前記支持部材の高さに加えた高さである、請求項１−５の何れか一項に記載の介助装置。
8. 前記下降工程は、前記昇降部および前記揺動部の各動作を協調させて、前記着座動作の前記開始位置から所定高さまで前記支持部材を下降させる動作を含み、
   前記所定高さは、前記着座動作の前記終了位置における前記支持部材の高さである、請求項１−５の何れか一項に記載の介助装置。
9. 前記下降工程は、前記着座動作の前記開始位置から前記終了位置までの前記支持部材の移動に伴って後旋回する前記揺動部の角度範囲の１／４以下に前記揺動部の後旋回の角度を維持した状態で、前記着座動作の前記終了位置における前記中心軸の高さまで前記中心軸を下方移動させる動作を含む、請求項１−８の何れか一項に記載の介助装置。
10. 前記下降工程および前記後退工程には、前記揺動部を後旋回させる動作が含まれ、前記揺動部を前旋回させる動作が含まれない、請求項１−９の何れか一項に記載の介助装置。

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