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随着技术的进步和生产的机器人规模的扩大，自1990年以来成本已经下降了约50%，而美国的劳动力成本却上涨了80％。在中国，自2008年以来制造业的工资已经上涨了五倍，这些行业的工人都渴望能够获得更好的薪酬。
　　毫不奇怪，中国公司在加速自动化率。富士康，其在中国大陆的员工超过一百万工人，计划在未来三年内使其装配工作的70％自动化。根据国际机器人联合会的数据显示，中国已经占到了全球机器人销售的一半份额以上。
　　机器人的功能越来越强大
　　由于人工智能和传感器技术的进步，这让机器人能够应付的任务开始千变万化。柔性轨道机器人抓取机身左右的各类物品，它们现在可以自己“看到”这些物品究竟在何处，而无需人工干预。
　　连接计算机传感器的流动数据带来了更先进的传感和分析，这将允许机器人工作复杂的，精致的任务，如切割宝石，而在以前这需要高度熟练的工匠。
　　在这些活动中产生的数据将沿着数字线前行，这帮助设计师，工程师和管理者通过实时的驱动程序了解质量、工艺时间、流量和库存。公司可以利用好这些数据，就可以比其竞争对手更快的提高其产品和工艺。
　　机器人变得更加安全温和
　　先进的安全系统使机器人能够和人类手并肩，并发挥相互补充的优势。机器人现在可以检测运营商的接近性，并调整自己的速度，力量和运动范围，以防止碰撞，而这使得它能更容易的把任务分配给另有手工组装线的机器人。
　　虽然今天的通用机器人可以在十分之一毫米范围内控制自己的动作，新装配的机器人将把精准灵巧度提升到百分之二以内。机器人的眼光和传感能力，使它们能够参与到日益微妙的处理和装配任务，如那些需要复杂步骤的电子设备。一位机器人制造商说，它的机器已经可以穿针。他们也越来越协调，通过控制器可以同时驱动数十个轴，多个机器人可以在相同的任务一起工作。
　　现在在一个汽车公司，协作机器人与组装工人并肩作战。机器人应用水密封的每次变化远远少于人类工人可以管理的，这可以防止泄漏，并减少损害昂贵机械和电气系统的可能性。在喷气机制造商那里，双武装人形机器人打开多轴并结合视觉和人工智能来定位每个工件，以适应其特定的多样性状况。
　　行业领导者已经获取机器人的价值。一家奋斗多年的跨国公司，在多个单位之间进行协调工作，这会导致大约10％的收入损失。而现在，工程师在过程中的每一步骤安装传感器，添加人工智能和机器学习系统，足以能够跟踪和调整跨单元流，这使得效率得以提高，并且已经减少收入损失的四分之三。到目前为止，实际上收入提高了7％至8％。
　　矿业公司现在使用远程遥控器，通过地表的翻斗车进行控制，这使得生产可变性有所下降，但更少的人在地下，这使得安全性，生产力和劳动力的利用率也提高了。整体设备效率也随之上涨，以及自动导航系统意味着更少的碰撞和更小的设备损伤。
　　一种包装物品的制造商提高生成率通过安装自动引导车辆。一个小团队现在可以监督车辆的工作，提供质量控制，收集和分析来自产品和工艺组织的数据，并推动持续改进解决问题的努力。这种转变使得机器人的作用，从叉车司机分析师，从齿轮贡献者，变成劳动力中最有意义的贡献者对劳动力的影响。是的，机器人将取代一些人的体力劳动。但他们还需要大型或小型公司雇佣成千上万的工人进行技能分析、编程、系统集成和交互设计。雄心勃勃的工人，尤其是经过培训将获得新的视角和新的机会作出贡献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。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。
　　一、工业机器人领域全球专利申请概况
　　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。
机器人发展
　　图1工业机器人技术领域全球专利申请趋势图（注：蓝色为全球专利申请量绿色为在华专利申请量）
　　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-至今）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。
　　1、工业机器人领域专利受理量国家/地区分布
　　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、世界知识产权组织。这也体现了中、日、韩、美是工业机器人的主要市场。
机器人发展
　　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。
　　机器人发展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。
　　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。

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Bently    125768-01                2 
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