工业机器人技术全球专利布局现状（一）

eaoogle_WSN · 发表于 2018-12-13 20:53:39

　　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。
　　美、日、德等国在掌握机器人领域核心技术的同时，自20世纪60年代以来就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。本文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。

　　01

　　工业机器人领域全球专利申请概况

　　据羿戓制造所了解，截至到2014年底，工业机器人技术领域的全球专利申请量已超过6万件，去掉重复的同族专利[1]后为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 2工业机器人领域专利受理量国家/地区分布

　　02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

　　03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

　　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技术、工业机器人控制、驱动系统的硬件设计技术、机器人软件的设计和编程技术、运动学和轨迹规划技术等技术，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，中国申请人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。

　02

　　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这块土地，不约而同的是，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）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General Dynamics市场占有率为27%，诺格公司、洛克希德－马丁公司紧随其后。
　　01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Synetics Solutions美国公司等子公司，至今共生产13万多台机器人产品，而最近2年生产的机器人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，去掉重复的同族专利为1949项同族专利。

图 5安川电机的专利申请情况

　　02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工业机器人问世——基于伺服、数控基础，1976年投放市场。FANUC公司在全球申请的机器人相关专利5507件，去掉重复的同族专利为1476项同族专利。

　图 6发那科公司的专利申请情况

　　03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，去掉重复的同族专利为802项同族专利。

图 7德国KUKA公司的专利申请情况