工業機器人技術領域全球專利申請趨勢圖

　　有機構預測，2015年中國的消費量將超過8萬台

，而到2025年，這一數字將達到25萬台以上，遠遠超過目前全球市場總量。未來30年中國都將是全球機器人最大市場。

　　機器人的十八般武藝
，正深度刷新工業生產格局。

　　根據國際機器人聯合會IFR數據，2005至2015年，全球工業機器人的年均銷售增長率為9%，其間中國工業機器人年均銷售增長率達到25%。有機構預測
，2015年中國的消費量將超過8萬台，而到2025年，這一數字將達到25萬台以上
，遠遠超過目前全球市場總量。未來30年中國都將是全球機器人最大市場。

　　盡管需求越來越大，但反觀國內機器人產業，競爭能力卻遠遠落後於日本、美國

、德國等發達國家。他們在掌握機器人領域核心技術的同時
，自20世紀60年代以來就致力於機器人技術領域的全球專利布局，以此鞏固了在全球市場範圍內的國際核心競爭力。

　　中國500家機器人企業僅占國內市場的不到30%
，其中超過50%份額被“機器人四大家族”（瑞士ABB、日本發那科
、日本安川電機、德國庫卡）占有。即使在30%的份額裏麵，中國企業在中高端的伺服電機、控製器、減速器等關鍵零部件上基本都得依賴進口。

　　8月5日
，工信部發布消息說
，《中國機器人產業十三五規劃》初(chu)稿(gao)已(yi)完(wan)成(cheng)，有(you)望(wang)年(nian)底(di)發(fa)布(bu)。那(na)麼(me)在(zai)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)領(ling)域(yu)，全(quan)球(qiu)專(zhuan)利(li)布(bu)局(ju)情(qing)況(kuang)如(ru)何(he)？發(fa)達(da)國(guo)家(jia)在(zai)華(hua)都(dou)申(shen)請(qing)了(le)哪(na)些(xie)專(zhuan)利(li)
？我(wo)國(guo)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)技(ji)術(shu)轉(zhuan)化(hua)應(ying)用(yong)該(gai)從(cong)哪(na)些(xie)方(fang)麵(mian)著(zhe)手(shou)
？

　　全球工業機器人專利已超過6萬件

　　截至2014年底
，工業機器人技術領域的全球專利申請量已超過6萬件，去掉重複的同族專利後為3.5萬餘項。最早的專利申請出現在1958年，直到1985年後，專利申請數量才開始出現大幅度增長
，主要原因是中國在1985年製定《專利法》後，工業機器人領域主要競爭對手十分注重中國市場
，紛紛在中國進行專利布局。目前，工業機器人技術正處於高速發展期。

　　從技術發展曆程來看，工業機器人技術共經曆三大階段。

　　工業機器人領域的第一件專利是美國人喬治德沃爾在1958年申請，名為可編程的操作裝置。約瑟夫英格伯格對此專利很感興趣，聯合德沃爾在1959年共同製造了世界上第一台工業機器人稱為Robot（中文譯名機器人），即人手把著機械手，把應當完成的任務做一遍，機器人再按照事先教給它們的程序進行重複工作
，主要用於工業生產的鑄造、鍛造、衝壓、焊接等生產領域
，特稱為工業機器人。

　　1970年—1984年(nian)是(shi)第(di)二(er)階(jie)段(duan)。這(zhe)時(shi)期(qi)的(de)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)是(shi)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)的(de)感(gan)覺(jiao)功(gong)能(neng)和(he)自(zi)適(shi)應(ying)能(neng)力(li)的(de)離(li)線(xian)編(bian)程(cheng)機(ji)器(qi)人(ren)，其(qi)特(te)征(zheng)是(shi)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)作(zuo)業(ye)對(dui)象(xiang)的(de)狀(zhuang)況(kuang)改(gai)變(bian)作(zuo)業(ye)內(nei)容(rong)，即(ji)所(suo)謂(wei)的(de)“知覺判斷機器人”。其間工業機器人“四大家族”：庫卡、ABB、安川
、FANUC公司分別在1974年、1976年、1978年和1979年開始了全球專利布局。

　　從1985年(nian)至(zhi)今(jin)是(shi)智(zhi)能(neng)機(ji)器(qi)人(ren)階(jie)段(duan)。智(zhi)能(neng)機(ji)器(qi)人(ren)帶(dai)有(you)多(duo)種(zhong)傳(chuan)感(gan)器(qi)，能(neng)夠(gou)將(jiang)多(duo)種(zhong)傳(chuan)感(gan)器(qi)得(de)到(dao)的(de)信(xin)息(xi)進(jin)行(xing)融(rong)合(he)
，能(neng)夠(gou)有(you)效(xiao)地(di)適(shi)應(ying)變(bian)化(hua)的(de)環(huan)境(jing)
，具(ju)有(you)很(hen)強(qiang)的(de)自(zi)適(shi)應(ying)能(neng)力(li)

、學習能力和自治功能。2000年以後，美國


、日本等國開始了智能軍用機器人研究

，並在2002年由美國波士頓公司和日本公司共同申請了第一件“機械狗”（Boston Dynamics BigDog）智能軍用機器人專利，2004年在美國DRAPA/SPAWAR支持下申請了智能軍用機器人專利。

　　“機器人四大家族”在華申請了大量專利

　　我國工業機器人起步於1972年，其發展過程大致可分為三個階段：1972年—1985年的萌芽期；1985年—2000年的技術研發期
；2000年至今的產業化期。

　　目前我國已生產出部分機器人關鍵元器件，開發出弧焊
、點焊、碼垛、裝配
、搬運、注塑
、衝壓、噴漆等工業機器人。一批國產工業機器人已服務於國內部分企業的生產線上；一批機器人技術的研究人才也湧現出來。部分軍工企業、科研機構和企業已掌握了工業機器人操作機的優化設計製造技術、工業機器人控製
、驅動係統的硬件設計技術
、機器人軟件的設計和編程技術
、運動學和軌跡規劃技術等技術

，某些關鍵技術甚至已達到或接近世界先進水平。但是
，在華專利申請數據顯示，瑞士的ABB
、日本的FANUC（發那科）、日本的YASKAWA（安川電機）、德國的KUKA（庫卡）已經在我國申請了大量專利，中國申請人集中在蘇州工業園區職業技術學院、昆山市工業技術研究院

、湖南大學、清華大學等高校，我國擁有技術優勢的科研院所和企業反而不太關注工業機器人技術領域的專利布局。

　　在民用領域，國際上占據了工業機器人絕大部分市場的“四大家族”：安川、FANUC、KUKA、ABB公司，自上世紀70年代中期開始了全球專利布局
，並且逐年上升。同時，“中國增長”讓全球領先的工業機器人巨頭都把目光投向這塊土地，不約而同的是
，總部在瑞士的ABB、日本的FANUC（發那科）、日本的YASKAWA（安川電機）、德國的KUKA（庫卡）都將其中國總部設在上海。目前，這四家企業在中國市場占有率總共達到八成以上，前三家在全球的機器人銷量都突破了20萬台。

　　在軍用領域，由美國政府支持的軍用機器人開發商占據了全球軍用機器人市場的85%，歐洲占據15%，而中國僅為0.1%。軍用機器人領軍企業General Dynamics市場占有率為27%
，諾格公司、洛克希德－馬丁公司緊隨其後。

　　工業機器人技術產業化應以專利為突破口

　　從cong四si大da民min用yong公gong司si的de專zhuan利li申shen請qing趨qu勢shi來lai看kan

，每mei一yi次ci技ji術shu產chan業ye化hua的de時shi間jian點dian都dou是shi專zhuan利li申shen請qing量liang的de峰feng值zhi
，尤you其qi是shi日ri本ben企qi業ye。專zhuan利li是shi產chan品pin進jin入ru市shi場chang的de保bao護hu傘san
，專zhuan利li申shen請qing的de時shi間jian和he地di域yu選xuan擇ze與yu產chan業ye化hua發fa展zhan方fang向xiang密mi切qie相xiang關guan。例li如ru，日ri本benFANUC公司在2003年以前從未在華申請機器人相關專利，主要是防止泄漏相關技術，但是於2003年在中國廣州、深(shen)圳(zhen)等(deng)地(di)設(she)立(li)近(jin)十(shi)家(jia)分(fen)公(gong)司(si)，同(tong)年(nian)就(jiu)開(kai)始(shi)了(le)在(zai)華(hua)地(di)區(qu)的(de)專(zhuan)利(li)申(shen)請(qing)
，專(zhuan)利(li)申(shen)請(qing)量(liang)急(ji)劇(ju)上(shang)升(sheng)，這(zhe)樣(yang)不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)保(bao)護(hu)自(zi)身(shen)產(chan)品(pin)
，還(hai)能(neng)遏(e)製(zhi)競(jing)爭(zheng)對(dui)手(shou)的(de)發(fa)展(zhan)。

　　收購具有技術研發實力的公司提升競爭力

　　收並購國內外具有自主知識產權、較強的研發團隊以及領先的市場地位的相關企業也逐漸成為國內企業快速提升規模、提升核心競爭力
、快速完成國際化經營布局的重要途徑，也是軍工企業實現軍民融合式發展、產業快速轉型升級和結構調整的便捷之路。一方麵可以直接獲得大量專利，另一方麵是可以獲得具有研發實力的團隊。例如
，ABB公司從1987年開始的3年內收購了全球60多家公司，但是機器人技術方麵並未快速發展
，但是自從1998年6月收購Alfa Laval自動化公司，1998年10月收購Elsag Bailey公司之後
，機器人相關專利申請急速上升，自此開始保持了技術優勢。

　　其中
，KUKA是德國公司，相較於美國、日本來說更易於技術合作
，並且KUKA進入中國市場較早，可見其對中國市場的關注度高，一開始進入中國是1986年贈送中國一汽工業機器人的友好方式。2008年KUKA與上海交大聯合成立實驗室
，是比較有機會進行技術合作或者引進相關人才的。此外
，KUKA在中國的專利申請量較大，已經具備了一定的技術優勢
，與其聯合可以避免更多的知識產權風險。

　　工業機器人技術轉化應用應關注“民轉軍”

　　2000年後，美國逐漸開始將工業機器人技術轉化應用到軍事領域
，並且在2011年發布了針對製造、健康護理/醫藥機器人、服務機器人三類機器人的國家機器人技術倡議（NRI），明確了美國機器人技術發展路線
，但是在2013nianfabudemeiguojiqirenjishufazhanluxiantuzhongxinzengjialehangtianheguofanglingyujiqirenjishufazhanguihua。tongshi，meiguozaihuajuziyanjiujunyongjiqirenshishifenzhuzhongxiangguanzhishichanquanbaohu
，lirumeiguoboshidundongligongsidefamingzhuanliUS2004864715A顯示

，該專利已獲得美國政府DARPA/SPAWAR計劃支持，同時也規定其專利權屬於國家
；另一方麵，美國的軍用機器人研發采取多方合作，例如波士頓BigDog最初的技術就是來源於日本SONY公司與波士頓動力公司聯合研發，從其他媒體報道顯示
，該型號還與福斯特(603806,股吧)——米勒公司、噴氣推進實驗室、哈福大學康德菲爾德研究站進行了聯合開發。

　　國內企業可以在工業機器人產業論證中開展完整的專利分析評議，開展關鍵技術的專利分析能夠提高技術研發起點、優化資源配置、加快研究進程，實現關鍵技術突破並進行再創新，從而快速提升技術創新能力；同時，掌握國外對標公司的專利布局、摸mo清qing型xing號hao發fa展zhan與yu國guo外wai技ji術shu指zhi標biao的de差cha距ju，滿man足zu研yan發fa過guo程cheng中zhong對dui科ke技ji情qing報bao支zhi撐cheng信xin息xi的de迫po切qie需xu求qiu。在zai此ci基ji礎chu上shang，結jie合he企qi業ye工gong業ye機ji器qi人ren產chan業ye領ling域yu技ji術shu優you勢shi和he技ji術shu劣lie勢shi，分fen析xi國guo外wai高gao新xin技ji術shu熱re點dian

、空白點、發展動態和方向，為產業提出知識產權布局建議
，為戰略研究、項目論證
、項目立項提供決策支撐。

　　（作者單位：國家知識產權戰略實施航天科工研究基地）