【编者按】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。本期速递旨在通过研究机器人领域的全球专利布局现状、在华专利申请现状以及主要竞争对手现状，从知识产权的角度揭示我国工业机器人技术发展的机遇与挑战，并提出政策建议。
1920年捷克作家描写了名叫“Robot”的帮人干苦力的机器，它是最早的工业机器人设想。随着科学技术发展，1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，1958年申请了专利，1959年在美国诞生第一台工业机器人。五十多年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。
一、工业机器人领域全球专利申请概况
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。
图1工业机器人技术领域全球专利申请趋势图
（一）技术发展阶段
从技术发展历程来看，工业机器人技术共经历三大阶段：
第一阶段（1958年—1969年）可编程示教再现型机器人：工业机器人领域的第一件专利是美国人乔治德沃尔在1958年申请，名为可编程的操作装置。约瑟夫英格伯格对此专利很感兴趣，联合德沃尔在1959年共同制造了世界上第一台工业机器人称为Robot（中文译名机器人），即人手把着机械手，把应当完成的任务做一遍，机器人再按照事先教给它们的程序进行重复工作，主要用于工业生产的铸造、锻造、冲压、焊接等生产领域，特称为工业机器人。
第二阶段（1970年—1984年）知觉判断机器人：这阶段的工业机器人是具有一定的感觉功能和自适应能力的离线编程机器人，其特征是可以根据作业对象的状况改变作业内容，即所谓的“知觉判断机器人”。期间工业机器人“四大家族”：库卡、ABB、安川、FANUC公司分别在1974年、1976年、1978年和1979年开始了全球专利布局。
第三阶段（1985年—今）智能机器人：此阶段机器人带有多种传感器，能够将多种传感器得到的信息进行融合，能够有效的适应变化的环境，具有很强的自适应能力、学习能力和自治功能。2000年以后，美国、日本等国开始了智能军用机器人研究，并在2002年由美国波士顿公司和日本公司共同申请了第一件“机械狗”（BostonDynamicsBigDog）智能军用机器人专利，2004年在美国DRAPA/SPAWAR支持下申请了智能军用机器人专利。
（二）全球布局情况
1.工业机器人领域专利受理量国家/地区分布
图2工业机器人领域专利受理量国家/地区分布
2.工业机器人领域技术布局概况
下图给出了工业机器人领域的全球技术布局情况，专利大都分布在机械手的结构、控制、触摸、安全和程序控制技术，以及工业机器人的航道控制、自动控制、传输、多铰接爪臂技术。
图3工业机器人领域技术布局
3.中国专利申请情况分析
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。
图4工业机器人在中国的专利申请情况
二、主要竞争对手概况
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。
在军用领域，由美国政府支持的军用机器人开发商占据了全球军用机器人市场的85%，欧洲占据15%，而中国仅为0.1%。军用机器人领军企业GeneralDynamics市场占有率为27%，诺格公司、洛克希德-马丁公司紧随其后。
（一）日本安川电机（Yaskawa）
图5安川电机的专利申请情况
（二）日本FANUC
图6发那科公司的专利申请情况
（三）德国KUKA
图7德国KUKA公司的专利申请情况
（四）瑞士ABB
图8瑞士ABB公司的专利申请情况
（五）美国波士顿动力公司（BostonDynamics）
美国波士顿动力公司自1998年以来共申请专利8项，其中美国5项。其中一项发明专利US2004864715A是获得美国政府DARPA/SPAWAR计划支持，该专利权属于国家。
图9波士顿动力智能机器人研发现状波士顿机械狗（BostonDynamicsBigDog）是一种动力平衡四足机器人，由波士顿动力公司、福斯特-米勒公司、喷气推进实验室，以及哈福大学康德菲尔德研究站共同研发。
图10波士顿动力公司智能机器人产品与专利对应情况
三、启示与建议
建议国内企业在工业机器人产业论证中开展完整的专利分析评议，开展关键技术的专利分析能够提高技术研发起点、优化资源配置、加快研究进程，实现关键技术突破并进行再创新，从而快速提升技术创新能力；同时，掌握国外对标公司的专利布局、摸清型号发展与国外技术指标的差距，满足研发过程中对科技情报支撑信息的迫切需求。在此基础上，结合企业工业机器人产业领域技术优势和技术劣势，分析国外高新技术热点、空白点、发展动态和方向，为产业提出知识产权布局建议，为战略研究、项目论证、项目立项提供决策支撑。（中国航天科工集团知识产权研究中心李萍张悦周子彦淦述荣）