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マッサージロボット及びその制御プログラム並びに体部位特定用ロボット コモンズ

国内特許コード P09S000360
整理番号 WASEDA-130-JP
掲載日 2010年3月5日
出願番号 特願2008-537442
登録番号 特許第5097907号
出願日 平成19年9月12日(2007.9.12)
登録日 平成24年10月5日(2012.10.5)
国際出願番号 JP2007067745
国際公開番号 WO2008041457
国際出願日 平成19年9月12日(2007.9.12)
国際公開日 平成20年4月10日(2008.4.10)
優先権データ
  • 特願2006-266470 (2006.9.29) JP
発明者
  • 高西 淳夫
  • 勝又 明敏
  • 臼田 雄一
  • 古賀 裕樹
  • 松野 昌生
  • 小椋 優
  • 石井 裕之
  • ソリス ホルヘ
出願人
  • 学校法人早稲田大学
発明の名称 マッサージロボット及びその制御プログラム並びに体部位特定用ロボット コモンズ
発明の概要

マッサージの対象となる部分の状態を正確に把握して、施術者が行うマッサージに近いマッサージを自動的に行うことに寄与する。
本発明の実施形態に係るマッサージロボット(10)は、使用者(H)の顔面(F)に接触する接触子(17)と、接触子(17)を先端側で保持しながら所定空間内を移動させるアーム(19)と、接触子(17)の顔面(F)への押圧に対する反力を測定可能なセンサ(21)、アーム(19)の動作を制御する制御装置(15)とを備えている。制御装置(15)は、センサ(21)の測定値に基づいて顔面(F)の形状を求める形状検出機能(23)と、この形状検出機能(23)で求められた顔面形状及びセンサ(21)の測定値に基づいて顔面(F)内のマッサージ対象部位を特定する部位特定機能(24)と、この部位特定機能(24)で特定されたマッサージ対象部位に対し、前記接触子(17)を使って所定のマッサージ動作をさせるマッサージ動作制御機能(25)とを備えている。

従来技術、競合技術の概要


口内の唾液量が少なくなるドライマウスと呼ばれる口腔乾燥症の他、顎関節症や嚥下障害等の疾病は、その根本的治療が難しく、多くは慢性化する。このことから、それら疾病の症状を少しでも改善若しくは緩和するために、唾液腺や咀嚼筋等の顎顔面組織のマッサージを含むオーラルリハビリテーションが定期的に必要となる。このような口腔乾燥症、顎関節症及び嚥下障害の患者は、近年増加し、現在、合計1200万人に及ぶと推定されており、医療機関で施術者によるマッサージを定期的に受けることは、施術者不足や時間的制約等の理由から困難になってきている。このようなマッサージとしては、例えば、ドライマウスの場合、顎顔面内の唾液腺を刺激して唾液の分泌を促進させるマッサージがある。ここで、唾液腺は、顔面の表皮(皮膚)内方に存在する三種類の器官からなり、具体的に、耳下の内部に存在する耳下腺と、顎の中央付近の内部に存在する舌下腺と、顎の左右両側付近の内部に存在する顎下腺とからなる。



また、医師等の施術者が顎顔面組織をマッサージする際には、手指による触診で対象器官の位置や大きさを確認し、症状に合わせて、当該器官に与える刺激の種類、マッサージ軌道、押圧力の強弱、マッサージ時間等を調整している。この際、中枢神経や主要な視覚聴覚器官がマッサージ対象部位の近傍に存在していることから、その損傷に十分注意しなければならない。



ところで、特許文献1には、ドライマウスに対する唾液腺マッサージを行うためのマッサージ装置が開示されている。このマッサージ装置は、使用者の顎を載せる支持台と、使用者の顔面の左右両側に位置する挟持アームと、これら支持台及び挟持アームに設けられるとともに、モータの駆動による回転で使用者の耳下腺、舌下腺及び顎下腺を刺激する複数のもみ玉とを備えている。使用者は、先ず、支持台に設けられたもみ玉が舌下線に当たるように、顎の下部を支持台に載せ、使用者の顔面の幅に合わせて各挟持アームを離間接近しながら位置決めし、その後、モータの駆動により各もみ玉を回転させ、耳下腺、舌下腺及び顎下腺を刺激するようになっている。

【特許文献1】特開2006-115906号公報

産業上の利用分野


本発明は、特定された対象部位に対するマッサージを自動的に行うロボット及びその制御プログラム、及び顔面内の唾液腺等のマッサージ対象部位を自動的に見つけ出して特定するロボットに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】 使用者の体表面に接触する接触子と、当該接触子を保持しながら所定空間内を移動させるアームと、前記接触子の接触による前記体表面からの反力を測定可能なセンサと、前記アームの動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記センサの測定値に基づいて前記体表面内のマッサージ対象部位を検出することで当該マッサージ対象部位を特定する部位特定機能と、当該部位特定機能で特定されたマッサージ対象部位に対し、前記接触子に所定のマッサージ動作させるマッサージ動作制御機能とを備え、
前記部位特定機能は、前記接触子が前記体表面の所定領域内を上下動しながら移動するように前記アームを動作させ、前記所定領域の各部位について、前記接触子の上下方向の変位及び速度と前記センサの測定値から粘弾性値を求め、予め記憶されている生体領域毎の粘弾性値から、前記各部位がどの生体領域に属するかを特定し、予め設定されたマッサージ対象の生体領域に該当する部位を前記マッサージ対象部位とすることを特徴とするマッサージロボット。
【請求項2】 前記制御装置は、前記センサの測定値に基づいて前記体表面の形状を検出する形状検出機能を更に備え、
前記部位特定機能は、前記形状検出機能で求められた前記形状に沿って前記アームを動作させることを特徴とする請求項記載のマッサージロボット。
【請求項3】 前記形状検出機能は、予め設定された仮想の体表面上を前記接触子がほぼ一定の押圧力で移動するように前記アームを動作させるとともに、当該移動の際に、前記センサでの測定値が所定の設定値にほぼ一致しない場合は、前記接触子を上下動させて前記測定値と前記設定値がほぼ一致するように前記アームを動作させ、前記測定値と前記設定値がほぼ一致したときの前記接触子の各位置が、検出される体表面上に位置するように、当該体表面の形状を求めることを特徴とする請求項記載のマッサージロボット。
【請求項4】 記マッサージ動作制御機能は、前記接触子の移動過程で前記センサにより測定された反力に応じ、前記接触子の上下動を調整する仮想コンプライアンス制御機能を有し、
前記仮想コンプライアンス制御機能は、前記反力の増減をキャンセルする方向に前記接触子を上下動させることを特徴とする請求項1記載のマッサージロボット。
【請求項5】 使用者の体表面に接触する接触子と、当該接触子を保持しながら所定空間内を移動させるアームと、前記接触子の接触による前記体表面からの反力を測定可能なセンサと、前記アームの動作を制御する制御装置とを備えたマッサージロボットに対し、前記制御装置を機能させるための制御プログラムであって、
前記接触子が前記体表面の所定領域内を上下動しながら移動するように前記アームを動作させ、前記所定領域の各部位について、前記接触子の上下方向の変位及び速度と前記センサの測定値から粘弾性値を求め、予め記憶されている生体領域毎の粘弾性値から、前記各部位がどの生体領域に属するかを特定し、予め設定されたマッサージ対象の生体領域に該当する部位を前記マッサージ対象部位とし、当該マッサージ対象部位に対し、前記接触子に所定のマッサージ動作をさせるように、前記制御装置を機能させることを特徴とするマッサージロボットの制御プログラム。
【請求項6】 使用者の体表面に接触する接触子と、当該接触子を保持しながら所定空間内を移動させるアームと、前記接触子の接触による前記体表面からの反力を測定可能なセンサと、前記アームの動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記センサの測定値に基づいて、内部の器官が体表面のどの部位に存在するかを特定する部位特定機能を備え、
前記部位特定機能は、前記接触子が前記体表面の所定領域内を上下動しながら移動するように前記アームを動作させ、前記所定領域内の各位置について、前記接触子の上下方向の変位及び速度と前記センサの測定値から粘弾性値を求め、予め記憶されている生体領域毎の粘弾性値に基づき、前記部位の特定を行うことを特徴とする体部位特定用ロボット。
産業区分
  • 治療衛生
  • 工業用ロボット
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008537442thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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