撑起专利保护伞 工业机器人发展关键在创新

导读：回望全球工业机器人技术的演进之旅，我们见证了它从萌芽到蓬勃发展的壮丽画卷。工业机器人的专利申请趋势，如同一面镜子，映射出这一领域的繁荣与创新活力。

撑起专利“保护伞”，工业机器人的发展关键在于创新

工业机器人，作为现代工业发展的核心力量，已经成为衡量一个国家制造水平和科技实力的重要标尺。全球各大经济体纷纷加速工业机器人技术的研发与应用，以期在新一轮工业革命中占据先机，保持或重获制造业的竞争优势。

专利，作为技术创新的载体，是知识经济时代的重要战略性资源。它在国际市场竞争中发挥着举足轻重的作用。为了深入理解工业机器人技术的发展现状和未来趋势，专利计量分析成为了一种重要的研究方法。通过对大量专利信息的深入挖掘和分析，我们能够洞察技术的演进路径和发展方向。

近期，一项由多个权威机构联合承担的工业机器人专利态势分析与风险应对策略研究项目顺利通过验收。该项目的核心目标是为主管部门提供关于工业机器人产业发展现状的科学依据，为产业前瞻性布局和战略规划制定提供重要支撑。它也将帮助我国工业机器人企业全面、客观地了解研发与竞争态势，为提升自主创新能力提供重要参考。

本文将重点解读项目报告中的核心内容。

全球概况：

截至2015年11月，工业机器人领域的全球专利申请量已超越8万项。从全球范围看，工业机器人的研发与应用经历了多个阶段，如今正处于蓬勃发展阶段。虽然专利申请过程中伴随着一些阶段性的回落，但总体趋势仍然呈现出强劲的增长态势。

中国、日本、美国、韩国和德国不仅是工业机器人技术的研发主体，同时也是全球竞争最为激烈的五大市场。日本、瑞士和德国的企业在工业机器人市场中占据主导地位。相对而言，我国在工业机器人技术研发和产品制造方面的专利申请量较少，在全球竞争中处于劣势。

关键技术（传感控制）：

作为工业机器人的核心关键技术，传感控制技术是机器人智能水平的关键所在。随着技术的不断进步，工业机器人经历了从示教再现到智能机器人的演变。

上世纪50至70年代的机器人主要具有记忆和存储能力，只能按预编程序重复作业。此阶段的专利申请量相对较少。

70年代后期至90年代，随着视觉、力觉等传感技术的融入，机器人具备了一定程度的感知能力，进入了伺服控制阶段。这一阶段出现了专利申请量的第一个“马鞍形”曲线。

而90年代至今的机器人被称为智能机器人，不仅具备更加完善的环境感知能力，还拥有类似人的思维、判断、决策能力。高度的适应性和自主性是第三代智能机器人的重要标志。进入21世纪后，工业机器人传感控制技术的专利申请一直呈现出持续增长的态势。前瞻未来几十年，工业机器人传感控制技术将继续展现其专利申请量的迅猛增长态势。全球范围内，工业机器人传感控制技术的专利总量已累积至24485项。其中，日本的专利占有率遥遥领先，占比约38%，而中国和美国紧随其后。世界专利组织（WIPO）和欧洲专利局（EPO）的相关专利申请也占据了一定比例，充分展现了发达国家在工业机器人核心关键技术上的全球化布局之深之广。

工业机器人传感控制技术的研发重心囊括了多个领域：首先是综合类，包括传感器、测量、控制方法以及计算机编程和人机交互；其次是控制硬件，如伺服电机和视觉传感器装置；最后是控制软件，涵盖了数据生成、接收、存储，数据通信以及移动机器人的控制如导航、路径规划和地图建立。

工业机器人的应用领域也日渐拓宽，主要包括自动化生产线、焊接、搬运、装配和加工等领域。其中，以自动化生产线为主题的专利聚类越来越密集，显示了工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流。

回顾传感控制技术的发展脉络，我们可以清晰地看到，从上世纪90年代前的机械结构层面的单机械臂、腕关节、多臂控制，到随着人工智能技术的不断进步，逐渐向移动机器人、多机器人系统控制过渡。早期的传感技术专利主要围绕视觉、力觉等基本感知能力，而随着工业自动化程度的提升，各类高端传感器层出不穷。当前，传感控制技术的研发热点已转向通信、协同作业等方向。

总体来看，日本、美国、德国在传感控制技术领域拥有大量核心专利，对关键技术的掌握具有绝对优势。未来，这一领域的竞争将更加激烈，而拥有核心技术和专利的国家将在工业机器人领域的发展中具有更大的竞争优势。