【观察】从工业机器人的专利数据 看我国机器人

　　自1959年第一台工业机器人在美国诞生来，工业机器人经历了可编程示教再现型机器人、知觉判断机器人、智能机器人三个阶段，应用领域也逐渐从工业生产的民用领域转移到军事领域。美、日、德等国在掌握机器人领域核心技术的同时致力于机器人技术领域的全球专利布局，以此巩固了在全球市场范围内的国际核心竞争力。

　　截至到2014年7月，工业机器人技术领域的全球专利申请量已超过6万件，同族专利为3.5万余项。最早的专利申请出现在1958年，直到1985年后，专利申请数量才开始出现大幅度增长，主要原因是中国在1985年制定《专利法》后，工业机器人领域主要竞争对手十分注重中国市场，纷纷在中国进行专利布局。目前，工业机器人技术正处于高速发展期。

　　工业机器人技术领域全球专利申请趋势

　　从工业机器人相关专利受理数量排名前六位国家/地区（专利受理机构，基于同族专利国）的排名情况可以看出，相关专利受理数量最多的国家/地区依次是：中国、日本、韩国、美国、欧洲专利局。这也体现了中、日、韩、美是工业机器人的主要市场。

　　工业机器人领域专利受理量国家/地区分布

　　我国工业机器人起步于1972年，其发展过程大致可分为三个阶段：1972年~1985年的萌芽期；1985年~2000年的技术研发期；2000年至今的产业化期。

　　工业机器人在中国的专利申请情况

　　目前我国已生产出部分机器人关键元器件，开发出弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。一批国产工业机器人已服务于国内部分企业的生产线上；一批机器人技术的研究人才也涌现出来。部分军工企业、科研机构和企业已掌握了工业机器人操作机的优化设计制造、工业机器人控制、驱动系统的硬件设计、机器人软件的设计和编程、运动学和轨迹规划等技术，某些关键技术甚至已达到或接近世界先进水平。但是，在华专利申请数据显示，瑞士的ABB、日本的FANUC（发那科）、日本的YASKAWA（安川电机）、德国的KUKA（库卡）已经在我国申请了大量专利。反观我国申请人主要集中在苏州工业园区职业技术学院、昆山市工业技术研究院、湖南大学、清华大学等高校，我国拥有技术优势的科研院所和企业反而不太关注工业机器人技术领域的专利布局。

  “四大家族”专利概况

　　在民用领域，国际上占据了工业机器人绝大部分市场的“四大家族”：安川、FANUC、KUKA、ABB公司，自上世纪70年代中期开始了全球专利布局，并且逐年上升。同时，“中国增长”让全球领先的工业机器人巨头都把目光投向我国，总部在瑞士的ABB、日本的FANUC（发那科）、日本的YASKAWA（安川电机）、德国的KUKA（库卡）不约而同地都将其中国总部设在上海。目前，这四家企业在中国市场占有率总共达到八成以上，前三家在全球的机器人销量都突破了20万台。

　　日本安川电机（Yaskawa）

　　1915年合资公司安川电机制作所成立。安川电机自1977研制出第一台全电动工业机器人以来，旗下拥有Motoman美国、瑞典、德国以及SyneticsSolutions美国等子公司，至今共生产13万多台机器人产品，而最近两年生产的机器人达3万多台，超过了其他的机器人制造公司。2005年4月，该公司宣布将投资4亿日元，建造一个新的机器人制造厂，该公司每月工业机器人生产能力将达到2000台。安川公司在全球申请的机器人相关专利4505件，同族专利为1949项。

　　日本FANUC

　　日本发那科公司（FANUC）创建于1956年，是当今世界上数控系统科研、设计、制造、销售实力最强大的企业，研发人员占公司总人数的1/3。1974年，FANUC公司基于伺服、数控基础工业机器人问世，1976年投放市场。FANUC公司在全球申请的机器人相关专利5507件，同族专利为1476项。

　　德国KUKA

　　KUKA公司成立于1898年，总部设在德国奥格斯堡，是为汽车制造、航天、能源及工业领域提供柔性自动化系统设备的公司。2000年9月，库卡自动化设备（上海）有限公司正式成立。2004年7月，库卡柔性系统制造（上海）有限公司在上海青浦工业园成立。2008年12月，在上海交通大学成立“KUKA焊接机器人智能化与工程应用联合实验室”。KUKA公司在全球申请的机器人相关专利2383件，同族专利为802项。

　　瑞士ABB

　　ABB是由两个历史100多年的国际性企业瑞典的阿西亚公司（ASEA）和瑞士的布朗勃法瑞公司（BBCBrownBoveri）在1988年合并而成，两公司分别成立于1883年和1891年。ABB集团的业务遍布全球100多个国家，拥有10.7万名员工，ABB集团超过一半的营业额来自欧洲市场，近四分之一来自亚洲、中东和非洲，五分之一来自南北美洲市场。ABB公司在全球申请的机器人相关专利3389件，同族专利为923项。

　　启示与建议

　　一是深入分析国内外工业机器人市场面临知识产权风险。安川、FANUC、KUKA、ABB公司四大公司在上世纪70年代开始了全球专利申请，并分别于1995年、2003年、1985年、1996年开始在中国进行专利布局，尤其是KUKA公司在中国专利申请量最大。

　　四大公司所申请的部分专利的技术特征与国内某些企业相关工业机器人产品类似，建议后续针对具体的产品做详细的专利侵权分析。国内大部分工业机器人相关技术还有部分处于研发阶段，一方面可以根据关键技术的专利现状进行规避设计或者调整研发路线，避免后续知识产权风险；另一方面可以针对具体的亟待的技术问题和难点在专利文献中寻找技术解决方案。

　　二是以专利为突破口开展工业机器人技术产业化工作。从四大民用公司的专利申请趋势来看，每一次技术产业化的时间点都是专利申请量的峰值，尤其是日本企业。

　　专利是产品进入市场的保护伞，专利申请的时间和地域选择与产业化发展方向密切相关。例如，日本FANUC公司在2003年以前从未在华申请机器人相关专利，主要是防止泄漏相关技术，但是于2003年在中国广州、深圳等地设立近十家分公司，同年就开始了在华地区的专利申请，专利申请量急剧上升，这样不仅可以保护自身产品，还能遏制竞争对手的发展。

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