JPH0365984B2 - - Google Patents
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- JPH0365984B2 JPH0365984B2 JP63022784A JP2278488A JPH0365984B2 JP H0365984 B2 JPH0365984 B2 JP H0365984B2 JP 63022784 A JP63022784 A JP 63022784A JP 2278488 A JP2278488 A JP 2278488A JP H0365984 B2 JPH0365984 B2 JP H0365984B2
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- belt
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Description
【発明の詳細な説明】
<産業上の利用分野>
この発明は病院やリハビリテーシヨンセンタ等
の医療施設において、寝たきりの患者の補助介助
のために使用する介助用患者移床装置の制御方法
に関するものである。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a method for controlling an assistance patient transfer device used for assisting bedridden patients in medical facilities such as hospitals and rehabilitation centers. It is something.
<従来の技術>
病院やリハビリテーシヨンセンタ等の医療施設
において、寝たきりの患者を自動的に抱き上げて
トイレ、浴室、治療室等へ搬送する患者移床装置
は介護人の負担軽減のみならず、患者自身の意志
による行動の補助等を目的としてその実現に対す
る社会的期待は高まつている。<Conventional technology> In medical facilities such as hospitals and rehabilitation centers, patient transfer devices that automatically pick up bedridden patients and transport them to toilets, bathrooms, treatment rooms, etc. not only reduce the burden on caregivers, but also There are increasing social expectations for the realization of this technology, which aims to assist patients in acting according to their own will.
第3図はその一例を示すもので、水平方向にス
ライドし、ベツド上の患者を抱き上げるシート部
分1と、全方向移動台車2とからなつている。 FIG. 3 shows an example of this, which consists of a seat portion 1 that slides horizontally and lifts up a patient on the bed, and an omnidirectional movable trolley 2.
この装置においては、シート部分1が、ほぼ水
平の腰受部3と、その前後の脚受部4と、背受部
5とからなり、各受部3,4,5がほぼ水平にな
つたストレツチヤー形態から、脚受部4を下方へ
回し、背受部5を上方へ回した車椅子形状へ変化
させることができるもので、ストレツチヤー状態
としてシート部分を水平方向にスライドさせ、患
者とベツド間に挿入することにより患者抱き上げ
を可能としている。 In this device, the seat portion 1 consists of a substantially horizontal waist support portion 3, leg support portions 4 on the front and rear thereof, and a back support portion 5, and each of the support portions 3, 4, and 5 are approximately horizontal. The wheelchair can be changed from a stretcher shape to a wheelchair shape with the leg supports 4 turned downward and the back support 5 turned upwards. By inserting it, it is possible to lift the patient.
第4図は第3図で示した患者移床装置のシート
部分を示している。 FIG. 4 shows the seat portion of the patient transfer device shown in FIG.
この部分は水平方向にスライド可能な挿入板6
と、その板6にかけられて、その両端を上下で
別々にローラ8,9に巻き取られたベルト7から
なるものである。 This part is an insertion plate 6 that can be slid horizontally.
The belt 7 is wrapped around the plate 6, and the upper and lower ends of the belt 7 are separately wound around rollers 8 and 9.
第5図のa,b,c,dは上記の装置を用いて
行なう患者抱き上げの様子を示すもので挿入板6
がスライド動作を行ない、患者10とベツド11
の間に挿入されるが、その際、下のローラ9のみ
がベルト7を繰りだして常に患者10とベルト7
との相対関係が変化しないようにして挿入板6と
ベツド間の摩擦を軽減してスムーズな挿入を可能
としている。 Figure 5 a, b, c, and d show how to lift a patient using the above-mentioned device, and the insertion plate 6
performs a sliding motion, and the patient 10 and the bed 11
At that time, only the lower roller 9 lets out the belt 7 so that the belt 7 is always connected to the patient 10.
By preventing the relative relationship between the insertion plate 6 and the bed from changing, friction between the insertion plate 6 and the bed is reduced, allowing smooth insertion.
又、第4図と第5図において、挿入板6の下に
あるもう1枚の板12は、前端下部15を下台1
3に固定した下ベルト14をかけてあり、挿入板
6と同時に患者10とベツド11間に挿入される
が、ベツド11と下ベルト14の相対関係は一定
に保たれ、板6,12、ベツド11間の摩擦を軽
減する働きをもつ。 In addition, in FIGS. 4 and 5, another plate 12 below the insertion plate 6 connects the lower front end 15 to the lower base 1.
A lower belt 14 fixed to the lower belt 14 is placed over the lower belt 14, and the lower belt 14 is inserted between the patient 10 and the bed 11 at the same time as the insertion plate 6. However, the relative relationship between the lower belt 14 and the lower belt 11 is kept constant, and the It has the function of reducing friction between 11 and 11.
又、駆動用のモータは第4図の15,16のよ
うにベルトローラ8,9の回転用に上下に各1台
づつ、又挿入板6の駆動用に1台(図示省略)が
それぞれ配置されている。 Further, as for the drive motors, as shown in 15 and 16 in FIG. 4, one each is arranged on the upper and lower sides for rotating the belt rollers 8 and 9, and one motor (not shown) is arranged for driving the insertion plate 6. has been done.
上記のような機構を持つ患者移床装置において
は患者の抱き上げ挿入時には挿入板6は人体に不
快感を与えない程度の一定速度で動作させる必要
がある。 In a patient transfer device having the above mechanism, when lifting and inserting a patient, the insertion plate 6 must be operated at a constant speed that does not cause discomfort to the human body.
高速すぎると患者に痛み等の不快感を与えるお
それがあり、又速度が一定しない場合も不快であ
る。 If the speed is too high, it may cause discomfort such as pain to the patient, and if the speed is not constant, it will also be uncomfortable.
又挿入時には挿入板6の進行に応じて下ベルト
ローラ9を回転させてやる必要がある。 Further, during insertion, it is necessary to rotate the lower belt roller 9 in accordance with the advancement of the insertion plate 6.
このとき挿入板6の速度Vbd(t)、挿入板6に
かけられたベルト7の下部部分での速度をVb2
(t)とすると、
Vb2(t) ……(1)
となるように制御すれば、挿入板6の上部分のベ
ルト7は停止したままで患者接触位置に相対的変
化は生じないのでスムーズな挿入が可能である。 At this time, the speed of the insertion plate 6 is V bd (t), and the speed at the lower part of the belt 7 that is hung on the insertion plate 6 is V b2
(t), then V b2 (t) ...(1) If the control is performed so that the belt 7 on the upper part of the insertion plate 6 remains stopped and there is no relative change in the patient contact position, the process will be smooth. insertion is possible.
そこで、板6の駆動モータ及び下ベルトローラ
9の駆動モータ16をそれぞれ別個に一定速度で
回転させる場合、比例制御に積分補償動作を加え
た制御方式、即ちPI制御が多く用いられている。 Therefore, when the drive motor of the plate 6 and the drive motor 16 of the lower belt roller 9 are rotated separately at a constant speed, a control method that adds an integral compensation operation to proportional control, that is, PI control, is often used.
今、モータ駆動電流iを
i=Kp(ω0−ω)+Ki∫(ω0−ω)dt ……(2)
として考える。ここでω0はモータの目標回転角
速度、ωは角速度の現在値である。挿入板6とロ
ーラ9の回転速度の目標値をそれぞれの回転伝達
機構を考慮したうえで(1)式を満足するように選べ
ばよい。 Now, consider the motor drive current i as i=Kp(ω 0 −ω)+Ki∫(ω 0 −ω)dt (2). Here, ω 0 is the target rotational angular velocity of the motor, and ω is the current value of the angular velocity. The target values of the rotational speeds of the insertion plate 6 and the rollers 9 may be selected so as to satisfy equation (1), taking into consideration the respective rotation transmission mechanisms.
<発明が解決しようとする問題点>
上記のような患者移床装置の制御装置におい
て、挿入板6を患者10とベツドの間に挿入する
際、患者10の重量は板駆動サーボ系には外乱と
して作用する。<Problems to be Solved by the Invention> In the control device for the patient transfer device as described above, when inserting the insertion plate 6 between the patient 10 and the bed, the weight of the patient 10 causes a disturbance to the plate drive servo system. Acts as.
即ち、患者10とベツド11間への挿入板6の
挿入が開始された時点で患者10とベルト7、挿
入板6の間にモータの回転に抵抗する摩擦力が外
乱として生じ、それまで一定速度で駆動されてい
た挿入板6の速度は低下する。 That is, at the point when the insertion of the insertion plate 6 between the patient 10 and the bed 11 is started, a frictional force that resists the rotation of the motor is generated between the patient 10, the belt 7, and the insertion plate 6 as a disturbance, and the rotation speed is constant until then. The speed of the insertion plate 6, which was being driven at , decreases.
ところが、PI制御では現在速度と目標速度の
誤差が大きくなると積分項の出力が徐々に大きく
なり、外乱に抵抗するだけの出力が得られ、人体
重量に起因する摩擦が存在しても一定時間後には
もとの速度に戻るという特性がある。 However, in PI control, as the error between the current speed and the target speed increases, the output of the integral term gradually increases, and the output that is sufficient to resist the disturbance is obtained, and even if there is friction due to the human weight, the output of the integral term gradually increases. has the property of returning to its original speed.
一方、この人体重量に起因する摩擦力は板駆動
モータに対しては外乱として作用するが、ベルト
7の駆動用モータ16に対しては外乱とはならな
い。 On the other hand, the frictional force caused by the human weight acts as a disturbance on the plate drive motor, but does not cause a disturbance on the drive motor 16 of the belt 7.
挿入板6の駆動モータは挿入板6の挿入開始時
点で一旦速度は落ちるが、その間ベルトを繰出す
モータ16は速度低下はなく一定速度で回転し続
ける。 The speed of the drive motor for the insertion plate 6 temporarily decreases when the insertion of the insertion plate 6 is started, but during this time the motor 16 that feeds out the belt does not decrease in speed and continues to rotate at a constant speed.
挿入板6の速度が低下している間、前記(1)式の
関係が崩れてしまう為に、どうしても余分なベル
ト7が繰り出されてしまい、第6図に示すような
弛みが生じることになる。 While the speed of the insertion plate 6 is decreasing, the relationship in equation (1) above is broken, so the excess belt 7 is unavoidably let out, resulting in slack as shown in Fig. 6. .
続いて患者移床装置の上に載つている患者10
を第7図のように下方のベルトローラ9を巻き込
み、上方のベルトローラ8を繰出しの方向に回転
させて装置上で移動させ、位置ずれの修正を行な
う場合、両ローラ8,9は同一の速度で回転すれ
ばよいが、患者10の荷重を引つ張るのは下方の
ローラ9である。 Next, patient 10 is placed on the patient transfer device.
When the lower belt roller 9 is rolled up and the upper belt roller 8 is rotated in the feeding direction and moved on the device as shown in Fig. 7 to correct the positional deviation, both rollers 8 and 9 are the same. Although it is sufficient to rotate at a high speed, it is the lower roller 9 that pulls the load of the patient 10.
従つて、荷重の加わる方のローラ9は速度が低
下するが、上方のローラ8には荷重が加わらない
為に一定の速度で回転し続ける。 Therefore, the speed of the roller 9 to which the load is applied decreases, but since no load is applied to the upper roller 8, it continues to rotate at a constant speed.
そのため、前記の場合と同様にベルト7の弛み
が生じることになる。 Therefore, the belt 7 becomes slack as in the case described above.
上記のようなベルト7の弛みは次に続く動作の
妨げとなる。 The slackness of the belt 7 as described above hinders the next operation.
即ち、ベルト7の弛みがなくなるまでベルト7
の引張力が患者10に伝わらない。 That is, the belt 7 is tightened until there is no slack in the belt 7.
The tensile force of is not transmitted to the patient 10.
さらに、ベルト7の巻き量の関係が不安定とな
る為に抱き上げを行うたびに初期化動作が必要と
なるなどの不都合がある。 Furthermore, since the relationship between the amount of winding of the belt 7 becomes unstable, there is a problem that an initialization operation is required every time the child is picked up.
上記のような問題を解決するため、第8図のよ
うな方法もある。 In order to solve the above problem, there is also a method as shown in FIG.
この方法は、挿入板6の駆動モータの目標速度
信号ω0を挿入板駆動モータ速度制御手段21に
入力し、その出力信号により挿入板駆動モータを
制御して挿入板を動作させる。 In this method, a target speed signal ω 0 of the drive motor of the insertion plate 6 is inputted to the insertion plate drive motor speed control means 21, and the insertion plate drive motor is controlled by the output signal to operate the insertion plate.
しかし、現在の挿入板6の動作速度ωは患者1
0とベツド11間で生ずる摩擦により変動するの
で、この現在のモータ速度ωを検出することによ
り挿入板6の速度を常に監視して、その信号を速
度変換手段2に入力し、その出力信号ω′0をベル
トローラ用モータ速度制御手段23の入力とし、
その出力信号ω′によりベルトローラ用駆動モー
タを制御して現在の挿入板6の速度とベルト7の
速度を同期させる。 However, the current operating speed ω of the insertion plate 6 is
0 and the bed 11, the speed of the insertion plate 6 is constantly monitored by detecting this current motor speed ω, and the signal is input to the speed conversion means 2, and the output signal ω is ' 0 is input to the belt roller motor speed control means 23,
The belt roller drive motor is controlled by the output signal ω' to synchronize the current speed of the insertion plate 6 and the speed of the belt 7.
この方法はベルトローラの速度がリアルタイム
で調整されるため、抱き上げ、挿入板6の挿入、
そのほかの動作に対して有効に働く。 In this method, the speed of the belt roller is adjusted in real time, so the lifting, insertion of the insertion plate 6,
It works effectively for other operations.
しかし、この方法は基本的に速度制御により実
現するもので、各時点での挿入板6とベルト7の
位置関係には注目していないため、一回の挿入動
作により生じた微少な誤差はそのまま残る。 However, this method is basically realized by speed control, and does not pay attention to the positional relationship between the insertion plate 6 and the belt 7 at each point in time, so minute errors caused by one insertion operation remain unchanged. remain.
従つて、第8図の方法は数回程度の挿入動作に
対しては何等問題は生じないが数十回連続して動
作させていると誤差が蓄積されてベルト7の弛み
等の不都合が生じるという問題がある。 Therefore, the method shown in FIG. 8 does not cause any problems when the insertion operation is repeated several times, but when the insertion operation is repeated several dozen times, errors accumulate and problems such as loosening of the belt 7 occur. There is a problem.
また、他の従来例として、特開昭60−5151号に
示す患者移床装置が知られている。この発明は、
同公報第322項上部右欄に記載されているように、
上下腕部の伸縮と上下腕カバー巻取りローラの回
転の同期は、該上下腕部の駆動用モータと該巻取
ローラのモータとを同期システムで縮合する方法
である。 Further, as another conventional example, a patient transfer device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-5151 is known. This invention is
As stated in the upper right column of Article 322 of the same bulletin,
Synchronization of the expansion and contraction of the upper and lower arms and the rotation of the upper and lower arm cover take-up rollers is achieved by combining the drive motors of the upper and lower arms and the motor of the take-up roller using a synchronization system.
ここで、上記2つのモータを同期システムで結
合するとは、上腕部が伸縮移動させられると、そ
れがトリガとなつて、上下腕部の移動速度に対応
した一定速度で上記巻き取りローラが回転を開始
することを意味しており、伸縮の速度に応じてロ
ーラ回転の速度が調整されることを意味するもの
ではない。 Here, when the above two motors are coupled by a synchronous system, when the upper arm is moved to extend or contract, this serves as a trigger, and the above-mentioned winding roller rotates at a constant speed corresponding to the moving speed of the upper and lower arms. It does not mean that the speed of roller rotation is adjusted according to the speed of expansion and contraction.
しかも、この従来例には、患者重量の抵抗によ
つて、伸縮機構が速度低下することについての予
測は勿論、さらにこのような弊害を防止する技術
について、何ら記載されていない。 Moreover, this prior art example does not include any prediction that the speed of the telescoping mechanism will be reduced due to the resistance of the patient's weight, nor does it describe any techniques for preventing such adverse effects.
なお、この従来例では、強力なモータを用いる
ことによつて伸縮機構の速度低下を防ぐことは可
能であるが、患者に与える圧迫感は大きくなり、
むしろ頭髪などの挟み込みを生じた場合や、装置
の小型化や低消費電力化などを考慮すれば、モー
タの出力を大きくすることは望ましいことではな
い。 In this conventional example, although it is possible to prevent the speed of the telescoping mechanism from slowing down by using a powerful motor, it increases the feeling of pressure on the patient.
In fact, it is not desirable to increase the output of the motor in the event that hair or the like gets caught, or in consideration of miniaturization and lower power consumption of the device.
また、さらに他の従来例として、特開昭58−
41555号公報に示す載せ替え搬送装置が知られて
いる。 Furthermore, as another conventional example, JP-A-58-
A reloading and conveying device disclosed in Japanese Patent No. 41555 is known.
ところが、この他の従来例では、無端ベルトを
一対のプレートに一周巻回したエンドレスベルト
方式であるため、該プレートの挿入時にその速度
が低下したとしても、無端ベルトの弛みが発生し
ないという利点がある反面、プレートを動かさな
いで無端ベルトのみの動作で装置上の患者の位置
修正を行なうことはできないという欠点がある。 However, in this other conventional example, since the endless belt is wound around a pair of plates once, the endless belt does not become slack even if the speed of the plate decreases when the plate is inserted. On the other hand, there is a drawback in that the position of the patient on the device cannot be corrected by the operation of the endless belt alone without moving the plate.
この発明は、上記従来の課題を解決するために
なされたもので、患者の重量による抵抗で速度低
下を引き起こさず、常に良好な状態で患者移床動
作を行なうことができる患者移床装置の制御方法
動を提供することを目的とする。 This invention was made to solve the above-mentioned conventional problems, and is a control of a patient transfer device that can always perform patient transfer operations in good condition without causing speed reduction due to resistance due to the patient's weight. The purpose is to provide a method of movement.
<課題を解決するための手段>
この発明は、上記のような課題を解決ためにな
されたもので、二枚の平板が若干の間〓を存して
上下に重なられて一体となつた挿入板を基板上に
水平方向進退自在に取り付け、基板の後方には上
下一対のローラを配置し、挿入板の上部の平板の
前縁から上下にまわし後方へ導いた上ベルトの両
端を上下のローラに巻き取らせてその端部をそれ
ぞれ各ローラに固定し、下部の平板の上面からそ
の両端をまわり下方に導いた下ベルトの両端を基
板寄りに固定し、前記各ローラをそれぞれ別個に
正逆転させるローラ用駆動手段を設け、更に該基
板には前記挿入板を進退させる進退用駆動手段を
設け、挿入時には進退用駆動手段にり挿入板を患
者の下側に挿入させるようにし、挿入板の後退時
には上下のローラを駆動して挿入板とともにベル
トが後退するようにした患者移送装置において上
記挿入板の動作速度が一定となるように挿入板駆
動モータを制御する際に該挿入板の移動位置を検
出し、これにより得られる挿入板の移動位置から
上ローラもしくは下ローラにより巻き出されるべ
きベルトの量を演算して、ローラ径から逆算され
るローラの回転位置を求め、上ローラもしくは下
ローラの駆動用モータを算出された回転位置とな
るように位置制御するものである。<Means for Solving the Problems> This invention was made to solve the above problems, and consists of two flat plates that are stacked one above the other with a slight gap between them and are integrated. The insertion plate is attached to the board so that it can move forward and backward in the horizontal direction, and a pair of upper and lower rollers are placed behind the board. The lower belt is wound around a roller and its ends are fixed to each roller, and both ends of the lower belt, which is led downward from the upper surface of the lower flat plate around both ends, are fixed near the substrate, and each of the rollers is adjusted separately. A roller driving means for reversing the rotation is provided, and furthermore, an advancing/retracting driving means for advancing and retracting the insertion plate is provided on the base plate, and during insertion, the insertion plate is inserted under the patient by the advancing/retracting driving means. When the insertion plate is retracted, the upper and lower rollers are driven to cause the belt to retract together with the insertion plate.In the patient transfer device, the insertion plate is moved when the insertion plate drive motor is controlled so that the operation speed of the insertion plate is constant. Detect the position, calculate the amount of belt to be unwound by the upper roller or lower roller from the movement position of the insertion plate obtained by this, find the rotational position of the roller calculated backward from the roller diameter, This is to control the position of the roller drive motor so that it reaches the calculated rotational position.
<作用>
この発明によれば、挿入板に対してベルトに別
の自由度を与えるようにしたから、該挿入板及び
ベルトローラを、その速度関係ではなく、絶対的
な位置関係によつて制御して、該挿入板とベルト
ローラとを常に適切な位置関係に保つことができ
る。従つて、従来の速度制御のみで制御する場合
の課題であつた位置誤差を極力防止することがで
きる。<Function> According to the present invention, since the belt is given a different degree of freedom with respect to the insertion plate, the insertion plate and the belt roller can be controlled not by their speed relationship but by their absolute positional relationship. Thus, the insertion plate and the belt roller can always be maintained in an appropriate positional relationship. Therefore, it is possible to prevent position errors as much as possible, which was a problem when controlling only by conventional speed control.
<実施例>
第1図はこの発明の方法を実施する装置の一実
施例を示している。<Embodiment> FIG. 1 shows an embodiment of an apparatus for carrying out the method of the present invention.
挿入板6の動作は通常のPI速度制御手段25
によつて行なうが、ベルトローラはPD若しくは
PIDの位置制御手段26を用いる。 The operation of the insertion plate 6 is performed using the normal PI speed control means 25.
However, belt rollers can be used with PD or
A PID position control means 26 is used.
又図中27は位置変換ブロツク、28は挿入板
モータ+挿入機構、29はベルトローラモータ+
ローラ機構である。ベルトローラの回転角度θと
目標角度θdに対してPD制御の場合、
i=Kp(θd−θ)+Kd(θ〓d−θ〓) ……(3)
PID制御の場合
i=Kp(θd−θ)+Kd(θ〓−θ〓)
+Ki∫(θd−θ)dt ……(4)
によつてモータの電流値を定める。ベルトローラ
の目標値θdは挿入板の動作位置xを算出する。 In the figure, 27 is a position conversion block, 28 is an insertion plate motor + insertion mechanism, and 29 is a belt roller motor +
It is a roller mechanism. For belt roller rotation angle θ and target angle θd, in the case of PD control, i = Kp (θd - θ) + Kd (θ〓d - θ〓) ... (3) In the case of PID control, i = Kp (θd - θ) + Kd (θ〓−θ〓) +Ki∫(θd−θ)dt ......(4) Determine the motor current value. The target value θd of the belt roller is used to calculate the operating position x of the insertion plate.
その演算機能が第1図の位置変換ブロツク27
である。 The calculation function is the position conversion block 27 in Figure 1.
It is.
このブロツクにおける演算アルゴリズムを以下
に示す。 The calculation algorithm in this block is shown below.
第2図において挿入板6の先端部分の位置を
x、上ローラ8の回転角度をθ、下ローラ9の回
転角度をθ2とすると、挿入動作では挿入板6が
Δx動作した場合、上ベルトは動作させず、下ベ
ルトが2Δx巻き出されればよい。 In FIG. 2, if the position of the tip of the insertion plate 6 is x, the rotation angle of the upper roller 8 is θ, and the rotation angle of the lower roller 9 is θ 2 , then when the insertion plate 6 moves Δx in the insertion operation, the upper belt It is sufficient that the lower belt is unwound by 2Δx without being operated.
又ベルトローラ8,9の回転半径をr2とする
と、
2Δx=r2Δθ2 ……(5)
より、下ローラの回転位置増加分Δθ2は
Δθ2=2Δx/r2 ……(6)
となる。しかしr2はベルトがローラに巻き取られ
ている回数によつて徐々に変化する。 Also, if the rotation radius of belt rollers 8 and 9 is r 2 , then from 2Δx=r 2 Δθ 2 ...(5), the increase in rotational position of the lower roller Δθ 2 is Δθ 2 = 2Δx/r 2 ...(6) becomes. However, r 2 gradually changes depending on the number of times the belt is wound around the roller.
そこで、tをベルト厚みとし、n2をベルトの巻
き数、r0をベルトローラ9そのものの半径とすれ
ば
r2=r0+n2t ……(7)
となるので、結局
Δθ2=2Δx/r0n2t ……(8)
として、ベルトローラの回転位置増加分Δθ2を求
めることができる。 Therefore, if t is the belt thickness, n 2 is the number of turns of the belt, and r 0 is the radius of the belt roller 9 itself, then r 2 = r 0 + n 2 t ...(7), so in the end, Δθ 2 = 2Δx /r 0 n 2 t (8) The increase in rotational position of the belt roller Δθ 2 can be obtained.
ベルトローラの全回目標位置が、θ2cであると
すると次の目標位置θ′2cは
θ′2c=θ2c+Δθ2
で求めることができる。 Assuming that the target position of the belt roller for all rotations is θ 2c , the next target position θ′ 2c can be found as θ′ 2c =θ 2c +Δθ 2 .
即ち、θ′2cが下ローラの次の回転目標位置とな
るので、(4)式のθdをθ′2cとした次式によつてモー
タを制御する。 That is, since θ' 2c is the next rotational target position of the lower roller, the motor is controlled by the following equation in which θ d in equation (4) is replaced by θ' 2c .
i2=Kp2(θ′2c−θ2)+Kd2(θ〓′2c
−θ〓2)+Ki2∫(θ′2c−θ2)dt……(9)
ここでi2は下ローラ駆動用モータの駆動電流、
θ2は下ローラの現在角度位置である。i 2 = Kp 2 (θ′ 2c −θ 2 )+Kd 2 (θ〓′ 2c −θ〓 2 )+K i2 ∫(θ′ 2c −θ 2 )dt……(9) Here, i 2 is the lower roller drive Drive current of motor for
θ 2 is the current angular position of the lower roller.
ベルトローラ駆動用モータと、ローラの位置関
係はギアによる減速比等の固有の伝達系による定
数によつて線形関係として与えられ、従つて(9)式
は、モータの回転位置を用いて表現することがで
きるので、制御系はモータ回転に関する構成とし
てよい。ベルトローラそのものの回転角度を複雑
な方法で直接測定する必要はない。 The positional relationship between the belt roller drive motor and the roller is given as a linear relationship by constants due to the unique transmission system such as the reduction ratio of gears, and therefore equation (9) can be expressed using the rotational position of the motor. Therefore, the control system may have a configuration related to motor rotation. There is no need to directly measure the rotation angle of the belt roller itself using a complicated method.
上記(9)式におけるゲインKp2、Kd2、Ki2は系
全体の動的特性から、伝達関数を求め、系が安定
なふるまいを示すよう設定すればよいのである
が、本構成の場合、挿入板と患者重量の相互関係
が複雑で、動特性を定量化すること自体難しい。
そのため、試行錯誤的な実験によつて定めるのが
普通である。 The gains Kp 2 , Kd 2 , and Ki 2 in equation (9) above can be determined by determining the transfer function from the dynamic characteristics of the entire system and setting them so that the system exhibits stable behavior, but in the case of this configuration, The interrelationship between the insertion plate and the patient's weight is complex, and it is difficult to quantify the dynamic characteristics.
Therefore, it is usually determined through trial and error experiments.
挿入動作に続く引き込み動作等では上ローラ、
下ローラから巻き出される(巻きとられる)ベル
ト量はΔxとなるので、(8)式の2ΔxをΔxとするこ
とで計算できる。 During the retraction operation following the insertion operation, the upper roller,
Since the amount of belt unwound (unwound) from the lower roller is Δx, it can be calculated by setting 2Δx in equation (8) to Δx.
<効果>
この発明は上記のように患者移床装置の挿入板
及びベルトローラの制御をその速度関係ではな
く、絶対的な位置関係によつて制御するものであ
るから、これら挿入板とベルトローラの位置関係
が常に適切に保たれる。<Effects> As described above, this invention controls the insertion plate and belt roller of the patient transfer device not by their speed relationship but by their absolute positional relationship. The proper positional relationship is always maintained.
従つて速度制御のみで制御する場合の問題点で
あつた位置誤差の蓄積といつた現象が生じない。 Therefore, phenomena such as accumulation of position errors, which was a problem when controlling only by speed control, do not occur.
そのため、連続動作に対して常に良好な状態で
患者移床動作を行なうことができる。 Therefore, the patient transfer operation can always be performed in a good condition for continuous operation.
第1図はこの発明の制御方法を実施する装置の
ブロツク図、第2図はベルトと上下のローラの関
係を示す拡大側面図、第3図は患者移床装置の斜
視図、第4図は同上のシート部分の斜視図、第5
図a,b,c,dは上記装置による抱き上げの様
子を示す工程別正面図、第6図はベルトの弛みを
示す正面図、第7図はローラの回転による位置ず
れの修正方法を示す正面図、第8図は従来の制御
方法の一例を示すブロツク図である。
6……挿入板、7……ベルト、8……上ロー
ラ、9……下ローラ、25……PI速度制御手段、
26……PD若しくはPID位置制御手段、27…
…位置変換ブロツク、28……挿入板モータ+挿
入機構、29……ベルトローラモータ+ローラ機
構。
Fig. 1 is a block diagram of an apparatus for implementing the control method of the present invention, Fig. 2 is an enlarged side view showing the relationship between the belt and the upper and lower rollers, Fig. 3 is a perspective view of the patient transfer device, and Fig. 4 is an enlarged side view showing the relationship between the belt and upper and lower rollers. Perspective view of the seat portion same as above, No. 5
Figures a, b, c, and d are front views showing each step of lifting by the above device, Figure 6 is a front view showing slack in the belt, and Figure 7 is a front view showing how to correct misalignment due to rotation of the roller. 8 are block diagrams showing an example of a conventional control method. 6... Insertion plate, 7... Belt, 8... Upper roller, 9... Lower roller, 25... PI speed control means,
26...PD or PID position control means, 27...
...Position conversion block, 28...Insertion plate motor + insertion mechanism, 29...Belt roller motor + roller mechanism.
Claims (1)
られて一体となつた挿入板を基板上に水平方向進
退自在に取り付け、基板の後方には上下一対のロ
ーラを配置し、挿入板の上部の平板の前縁から上
下にまわし後方へ導いた上ベルトの両端を上下の
ローラに巻き取らせてその端部をそれぞれ各ロー
ラに固定し、下部の平板の上面からその両端をま
わり下方に導いた下ベルトの両端を基板寄りに固
定し、前記各ローラをそれぞれ別個に正逆転させ
るローラ用駆動手段を設け、更に該基板には前記
挿入板を進退させる進退用駆動手段を設け、挿入
時には進退用駆動手段により挿入板を前進させる
とともに上部のローラを停止させた状態で下部の
ローラからベルトを繰り出すことにより挿入板を
患者の下側に挿入させるようにし、挿入板の後退
時には上下のローラを駆動して挿入板とともにベ
ルトが後退するようにした患者移床装置におい
て、上記挿入板の動作速度が一定となるように挿
入板駆動モータを制御する際に該挿入板の移動位
置を検出する位置検出手段と、この位置検出手段
により得られる挿入板の移動位置から上ローラも
しくは下ローラにより巻き出されるべきベルトの
量を演算して、ローラ径から逆算されるローラの
回転位置を求め、上ローラもしくは下ローラの駆
動用モータを算出された回転位置となるように位
置制御する位置制御手段とを備えたことを特徴と
する患者移床装置の制御方法。1. An insertion board consisting of two flat plates stacked one above the other with a slight gap is attached to the board so that it can move forward and backward in the horizontal direction, and a pair of upper and lower rollers are placed behind the board to insert the board. Both ends of the upper belt, which is passed up and down from the front edge of the flat plate at the top of the board and guided backwards, are wound around the upper and lower rollers, and the ends are fixed to each roller, and the belt is passed around both ends from the top surface of the flat plate at the bottom. Both ends of the lower belt guided downward are fixed close to the substrate, roller driving means are provided for driving each of the rollers in forward and reverse directions separately, and furthermore, the substrate is provided with driving means for advancing and retracting the insertion plate, At the time of insertion, the insertion plate is advanced by a drive means for advancing and retracting, and the upper roller is stopped and a belt is let out from the lower roller to insert the insertion plate under the patient. When the insertion plate is retracted, the insertion plate is moved up and down In a patient transfer device in which the belt moves back together with the insertion plate by driving rollers, the moving position of the insertion plate is controlled when controlling the insertion plate drive motor so that the operating speed of the insertion plate is constant. Calculate the amount of belt to be unwound by the upper roller or lower roller from the position detecting means to be detected and the moving position of the insertion plate obtained by this position detecting means, and calculate the rotational position of the roller back calculated from the roller diameter. 1. A method of controlling a patient transfer device, comprising: position control means for controlling the position of a motor for driving an upper roller or a lower roller so that the motor is at a calculated rotational position.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63022784A JPH01201255A (en) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | Method for controlling patient travelling grate device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63022784A JPH01201255A (en) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | Method for controlling patient travelling grate device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01201255A JPH01201255A (en) | 1989-08-14 |
| JPH0365984B2 true JPH0365984B2 (en) | 1991-10-15 |
Family
ID=12092301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63022784A Granted JPH01201255A (en) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | Method for controlling patient travelling grate device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01201255A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04336064A (en) * | 1991-05-10 | 1992-11-24 | Paramount Bed Co Ltd | Patient transferring bed |
| JP2527131B2 (en) * | 1993-02-04 | 1996-08-21 | 芳夫 浅川 | Body support and bed apparatus using the body support |
| FR2920964B1 (en) * | 2007-09-18 | 2009-12-04 | Marconi Kraemer | DEVICE FOR TRANSFERRING A PERSON EXTENDED FROM ONE SUPPORT TO ANOTHER |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5841555A (en) * | 1981-09-07 | 1983-03-10 | 株式会社明電舎 | Replacing and conveying apparatus |
| JPS605151A (en) * | 1983-06-23 | 1985-01-11 | 住友電気工業株式会社 | patient transfer device |
-
1988
- 1988-02-04 JP JP63022784A patent/JPH01201255A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01201255A (en) | 1989-08-14 |
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