机器人领域专利态势分析课件

1、机器人领域专利态势分析 机器人领域专利态势分析 比尔盖茨曾预言，机器人的普及将像个人电脑的普及一样。彻底改变这个时代的生活方式。目前，国内外机器人领域的相关技术正在迅猛发展，我国应积极发挥自身技术优势。抓住机遇，努力在未来市场上抢占先机。机器人也称为自动机或机械手、机械臂，发展至今已经有60多年的历史。著名科学家钱学森指出：“所谓机器人，就是指那些有特定功能的自动机，它是机电一体化的，具有人工智能因素的20世纪80年代的高技术，是新技术革命的重要内容之一。”有专家预测，21世纪将是机器人技术革命的世纪，机器人作为全面延伸和扩展人的体力和智力的手段将实现“当代最高意义上的自动化”。 比尔盖茨曾预

2、言，机器人的普及将像个人电脑的普及一样。彻底改变 近年来，家用机器人市场开始迅速发展。到2007年，全球家用机器人数量将超过400万台；到2010 年，上千万家庭可望购买和使用智能机器人；到2020年，某些发达国家将实现每个家庭至少拥有一台机器人，届时，家用机器人将像目前的门铃、固定电话、计 算机、电视机、电冰箱等一样普及到千家万户，造福亿万人民。在开发家用机器人方面，美、日、韩厂商最为积极。美国拥有一大批全球一流的机器人设计、制造公司， 其产品已经广泛应用于工业制造、国防、反恐、消防、医疗、科学试验、教育等领域。随着工业机器人市场的日益饱和，美国家用机器人市场可望出现爆炸性成长。 为此，美国

3、微软公司成立了机器人事业部。据其评估，未来10年内，机器人将像个人电脑一样走进千家万户，成为IT、家电、家装、安防、家政等行业的主打产 品之一。为此，微软公司投入巨资和大量人力资源开展机器人模型的建造和软件的设计工作，可望开发出高度智能的复杂仿真机器人。专家估计，微软公司的巨大投 入将会在机器人软件应用领域投下一颗重磅炸弹，可能像Windows 95那样带来一场席卷全球的新技术革命。除了微软，美国还有一大批企业已经投身家用机器人产品的设计、制造工作。 近年来，家用机器人市场开始迅速发展。到2007长期以来，日本制造了全球约2/3的工业机器人。日本一大批工业机器人制造、应用巨头也已纷纷投身家用机

4、器人的设计、开发工作。例如，东芝、松下电工、 NEC、索尼、丰田、本田等公司每年投资上亿美元开发家庭机器人，并取得了不俗的成就。例如，2005年，东芝公司的一款家用机器人被美国时代周刊评 为“年度最优发明产品”。它可直接与人对话，能理解人的口令，并根据人的指令完成开关电器、上网收集资料等工作。三洋公司制造的家用机器人不但可以充当家 庭宠物，而且可以巡逻、看门、报警、自己充电，实施红外线、声音、温度与气味等的安全监控。东芝公司制造的伴护机器人能自动识别用户并永远陪伴其左右。用 户移动时，机器人会自动跟随；用户逗留，它会在旁边等待。如果和用户走散，机器人会自动呼唤、搜寻用户。该机器人还可自己寻找电

5、源充电，识别危险状态，实 施防卫或者呼救。该产品携带方便，智能程度高，互动性强，是儿童、老人、妇女、残障人员理想的随身小卫士。 机器人大国日本长期以来，日本制造了全球约2/3的工业机器人。日本一大批工业 此外，三菱重工推出的家用机器人能记忆、识别10个人的长相，听得懂复杂语言和词汇，而且可以充当保安、护士、秘书、厨师、宠物饲养员等。用户还可通过互 联网或者手机遥控该机器人，并远程观看其工作业绩。该款机器人已经能够通过环境学习自动做出反馈，不再依赖人工遥控，在没有主人指挥的情况下，它仍可独立 发挥保安、护士、秘书、厨师、宠物饲养员的职能。除了企业，日本政府也非常重视家用机器人产业。例如，日本经济

6、产业省最近发布了未来10到30年的“国家 技术战略规划”。根据这个规划，未来家庭生活中将出现的最大变化，就是机器人的普及。为此，日本政府将通过该规划，全力推进家用机器人技术的研发工作，促 进相关产业的发展。 日本展出机器人大赛获奖作品 此外，三菱重工根据这个规划，未来家庭生活中将出现的东芝apripoko家用机器人 东芝apripoko家用机器人 我国也有不少企业已经投身家用机器人的设计、制造工作。例如，1999年6月，青岛海尔机器人有限公司宣告成立，并陆续设计、制造了多种机器人产品。 2005年11月，该公司“家用保安机器人共性单元部件及技术的研发”项目获得国家863计划的资助，可望继续推出

7、更先进的商业产品。此外，深圳市繁兴科 技有限公司、四川自贡挚诚科技有限公司等也推出了一些家用机器人产品。除了企业，清华大学、北方交大、哈尔滨工业大学、上海交大等也在家用机器人领域取得 了不俗的研究成果。我国政府也非常重视家用机器人工业的发展。例如，在国家中长期科学和技术发展规划纲要中，智能服务机器人是我国将大力发展的四大先 进制造技术之一。在企业和政府的共同努力下，我国家用机器人工业可望取得较大发展。 天朝的机器人发展 我国也有不少企业已经投身家用机器人的设计、制造工东芝apripoko家用机器人 东芝apripoko家用机器人 国外家用机器人专利技术部署 家用机器人涉及仿生、生物识别、传感器

8、、通讯、雷达、全球定位、存储器、机械设计、自动控制、软件、计算机等工艺，还涉及力学、材料学、心理学、语言学、 数学、哲学等学科。家用机器人相关的专利技术更是数以万计。近几年来，家用机器人系统、方法、整机设计专利开始大量增加。这标志着大规模的商业应用局面即 将出现。 国外家用机器人专利技术部署 家用机器人涉及在这些领域，PCT专利申请主要来自日本、美国企业。例如，WO0239864号文献涉及一种在平面上随机移动的智能机器人，它可以配置卫生清洁装置 等，制成清洁机器人。WO2006089307号文献涉及地板的自动清洁机器人。WO2005098729号文献涉及一种护理机器人。它能监测、发现主人 的表

9、情和动作，判定是否需要它提供帮助。它还能检测烟雾、温度、一氧化碳等指标，自动提供预警、救助服务。WO2004065073号文献涉及一种能够远 程遥控的机器人，可以进行五度自由移动，并可进行电话视频会议，主人可通过它无线监控特定对象，尤其适合监控、护理病人和老人。WO2004031878 号文献涉及一种适合在布满障碍的家居环境中四处自主游弋的家政机器人。主人可通过其摄像头远程无线监控各种可选对象。WO0137060号文献涉及一种低 能量家居清洁机器人。 在这些领域，PCT专利申请主要来自日本、美国企业。例如，什么是PCT专利申请 PCT是专利合作条约（Patent Cooperation Tre

10、aty）的英文缩写，是有关专利的国际条约。根据PCT的规定，专利申请人可以通过PCT途径递交国际专利申请，向多个国家申请专利。PCT国际专利申请首先由专利申请人向其主管受理局提交，由世界知识产权组织的国际局进行国际 公开，并由国际检索单位进行国际检索。如果申请人要求的话，该国际专利申请由国际初步审查单位进行国际初步审查。国际检索的目的是提供与该国际专利申请有 关的现有技术资料；国际初步审查的目的是为该国际专利申请提供有关其新颖性、创造性和工业实用性的初步审查意见。经过国际检索、国际公开以及国际初步审查 （如果要求了的话）这一国际阶段之后，专利申请人办理进入国家阶段的手续。中国知识产权局专利局是

11、中国国民或居民的主管受理局，同时也是国际检索单位和国际初步审查单 位。中国申请人提出国际专利申请，应当经中华人民共和国国务院有关主管部门同意，并且应当委托涉外专利代理机构办理。中国申请人可以向中国专利局也可以向 世界知识产权组织的国际局提交国际专利申请。应当注意是，专利申请人只能通过PCT申请专利，不能直接通过PCT得到专利。要想获得某个国家的专利，专利申请人还必须履行进入该国家的手续，由该国的专利局对该专利申请进行审查，符合该国专利法规定的，授予专利权。什么是PCT专利申请 关于家用自动地板情节机器人的专利的搜寻Autonomous floor-cleaning robotUS Patent

12、 References3457575, 3550714, 3937174, 4099284, 4119900, 4306329, 4556313, 4626995, 4674048, 4679152, 4700427, 4756049, 4777416, 4811228, 4815157, 4887415, 4893025, 4901394, 4912643, 4962453, 5002145, 5020186, 5084934, 5086535, 5109566, 5115538, 5142985, 5165064, 5204814, 5208521, 5261139, 5279672, 5

13、284522, 5321614, 5341540, 5353224, 5446356, 5537017, 5548511, 5553349, 5568589, 5608944, 5613261, 5634237, 5634239, 5650702, 5652489, 5682313, 5709007, 5781960, 5787545, 5794297, 5812267, 5815880, 5839156, 5867800, 5926909, 5935179, 5940927, 5942869, 5974348, 6030465, 6038501, 6076025, 6076226, 6226

14、830, 6240342, 6255793, 6259979, 6261379, 6327741, 6339735, 6370453, 6381802, 6389329, 6457206, 6459955, 6463368, 6465982, 6481515, 6493612, 6493613, 6525509, 6571415, 6574536, 6601265, 6605156, 6615108关于家用自动地板情节机器人的专利的搜寻关于家用自动地板情节机器人的专利的搜寻Autonomous floor-cleaning robotForeign Patent References60259

15、895 JP 06/01/198760293095 JP 07/01/198763183032 JP 07/01/198862074018 JP 10/01/198826312 JP 01/01/19903-51023 JP 03/01/199163251 JP 01/01/19946-327598 JP 11/01/19947-129239 JP 05/01/19957295636 JP 11/01/19958-89451 JP 04/01/19968-152916 JP 06/01/199607338573 JP 07/01/199708000393 JP 07/01/1997255526

16、3 JP 08/01/199708016776 JP 08/01/199709043901 JP 09/01/199811-508810 JP 08/01/199911510935 JP 09/01/199911162454 JP 12/01/20002001-258807 JP 09/01/20012001-275908 JP 10/01/20012001525567 JP 12/01/20012002-78650 JP 03/01/20022002204768 JP 07/01/20023356170 JP 10/01/20022002-532178 JP 10/01/2002337584

17、3 JP 11/01/20022002323925 JP 11/01/20022002-355206 JP 12/01/20022002-360471 JP 12/01/20022002-360482 JP 12/01/20022003-10076 JP 01/01/20032003-38401 JP 02/01/20032003-38402 JP 02/01/20032003036116 JP 02/01/20032003052596 JP 02/01/20032003-505127 JP 02/01/20032003061882 JP 03/01/2003WO 9526512 WO 10/

18、01/1995WO 9715224 WO 05/01/1997WO 9740734 WO 11/01/1997WO 9741451 WO 11/01/1997WO 9916078 WO 04/01/1999WO 9928800 WO 06/01/1999WO 9938056 WO 07/01/1999WO 9938237 WO 07/01/1999WO 9943250 WO 09/01/1999WO 9959042 WO 11/01/1999WO 0004430 WO 01/01/2000WO 0038029 WO 06/01/2000WO 0078410 WO 12/01/2000WO 01

19、06904 WO 02/01/2001WO 0239864 WO 05/01/2002WO 0239868 WO 05/01/2002WO 02058527 WO 08/01/2002WO 02067744 WO 09/01/2002WO 02067745 WO 09/01/2002WO 02074150 WO 09/01/2002WO 02075356 WO 09/01/2002WO 02075469 WO 09/01/2002WO 02075470 WO 09/01/2002WO 03026474 WO 04/01/2003WO 03040546 WO 05/01/2003WO 03040

20、845 WO 05/01/2003关于家用自动地板情节机器人的专利的搜寻Foreign Pat日本特许厅公开的相关专利文献最多。例如，JP2005284535号文献涉及一种监控人，尤其老人和 病人的机器人系统。JP2004306242号文献涉及一种接受语音指令，提供家政服务的智能机器人。JP2004268148号文献涉及一种适合在家 庭、医院、办公室、商店等环境下搬运物品的非工业机器人。JP2004157941号文献涉及一种家居护理与娱乐机器人。JP2003346152号文献 涉及一种物体识别的装置、方法，以及相关的智能机器人。JP2002351305号文献涉及一种适合开展语言培训的机器人。日

21、本特许厅公开的相关专利文献最多。例如，JP20052845美国专利与商标局公开的相关专利文献比日本特许厅少，但是相关领域的重要专利一般都会在美国出现。 例如，US5941679号文献涉及一种能够自动开、关门窗的机器人。US2006190133号文献涉及一种能够爬楼梯的清洁机器人。 US2006178777号文献涉及一种具有家居保安、家什状态监控功能的机器人。US2005251292号文献涉及一种能识别、规避动态障碍的自由行 走机器人。US2005137747号文献涉及一种家用互动仿真机器人。该机器人与真人类似，而且主人可与之进行对话，指挥其提供各种家居服务。 US2005067994号文献涉及

22、一种使机器人在特定区域活动的技术。US2003233930号文献涉及一种音乐娱乐与教学机器人。此外，韩国知识产权局、欧洲专利局公开的相关文献也不少。例如，KR2003068885号文献涉 及一种能够引导机器人自动回家的方法与装置。KR2003005584号文献涉及一种控制家用机器人行走路线的方法。KR2002030526号文献涉及 一种自我控制机器人，以及用它实现家政自动化的系统和方法。KR2001016048号文献涉及一种多用途家用仿真机器人。EP1566782号文献涉及 一种专门负责监控、护理家中老人的机器人。美国专利与商标局公开的相关专利文献比日本特许厅少，但是相关领国内家用机器人专利技

23、术部署 我国机器人工业远远落后于欧美、日韩，国家知识产权局公开的家用机器人系统、方法、整机设计专利也不多，主要分布在如下领域：国内家用机器人专利技术部署 我国机器人工业运动机器人 娱乐机器人 清洁机器人 劳动机器人 安保机器人 护理机器人 教育机器人 烹饪机器人 运动机器人运动机器人 例如，02818379.7号文献涉及一种足球、格斗机器人及其驱动和操作装置。它把可作 为各种移动体驱动装置的三轮驱动转向架设置在机器人玩具上，如利用新型的三轮驱动转向架，使机器人无需依赖艰难僵硬的步行动作，实现自由活动。 03133758.9号文献涉及一种手控拾射球机器人。运动机器人 娱乐机器人例如，200410

24、051068.9号文献涉及一种智能玩具机器人。 200410017728.1号文献涉及一种使机器人随音乐节奏跳舞的互动装置。92109141.9号文献涉及一种机器人表演系统。表演机器人由形似人 的机壳和安装在机壳内的机器构成，机器以压缩空气为动力。微机以音响系统同步信号为外部指令，其输出指令由功放驱动箱识别和放大后控制空压系统电磁阀工作 电源、电机电源和灯光电源的通断，从而使系统各硬件配合表演机器人按预定程序完成表演的全过程。02151062.8号文献涉及一种吹笛机器人miuro音乐机器人 miuro音乐机器人 清洁机器人例如，200310117051.4号文献涉及一种自攀爬曲面清洁机器人。它

25、适合清 洗曲面、球面高层建筑外墙表面。机器人主体由主框架和后箱体两部分组成，它们都是由平行的铝型材构成的长立方体。在主框架上安装有前、后支撑俯仰调节结构 和前下插抓持机构；在主框架的前、后中部还装有主、辅驱动，在主框架的下边还装有船形板。后箱体上装有后下插抓持机构，在后箱体的左右两外侧各装一组清洗 装置；后箱体与主框架通过八个滑块连接；后箱体与主框架之间可以相对滑动。它能在曲面和球面的建筑外墙表面上攀爬、检测、越障、擦洗。 03143624.2号文献涉及一种用于清洁机器人的位置信息识别装置。200410078144.5号文献涉及一种多功能集成的通风管道清污机器人。 200410043117.4

26、号文献涉及一种空气净化机器人及其系统。劳动机器人例如，200480007086.5号文献涉及一种机器人设备、信息处理方法和程序，机器人可根据用户指令和学习周围环境自动决定动作，提供家政服务。清洁机器人安保机器人例如，200610032660.3号文献涉及一种家政服务机器人。它包括行进 装置、感知装置、接收装置、发送装置、控制装置、执行装置、存储装置、交互装置等，能够从事防盗、监测、报警、安全检查等工作。02137572.0号文 献涉及一种仿生型自动视觉和视线控制系统及方法。该机器人系统可用于各种固定场所的监视、防卫及看护。200410028061.5号文献涉及一种保安巡 逻机器人。它包括（1）

27、机器人本体，其移动控制部件和支撑架分别与外壳紧固连接；（2）安防监控系统，由红外测温传感器、烟雾传感器、热释红外传感器、微 型CCD摄像头、警灯、蜂鸣器以及图像信号无线传输模块组成；（3）控制系统，通过指令信息完成保安巡逻机器人在所处环境里的自主巡逻、移动控制和报警控 制；（4）多传感器信息融合系统。该机器人可以设定为自主巡逻、人工操控等模式，按照预先设定的路线进行巡逻，通过融合来自多个不同传感器的信息，确定自 己所处的位置，还能自主地避开周围障碍物并修改前进路线。教育机器人例如，200610018536.1号文献涉及一种教育用机器人控制系统。它包 括控制器、执行器和/或传感器，控制器与执行器

28、和/或传感器之间通过线路连接；控制器与执行器和/或传感器之间通过三线制总线连接，三线制总线由两根电源 线和一根信号线组成；执行器和/或传感器通过信号转换电路与总线连接。安保机器人护理机器人例如，02131191.9号文献涉及一种识别人眼注视方向的装置和方法及其应用。 它包括由摄象头、图象接口和处理器所构成的硬件设备，定时循环图像采集与人眼注视方向识别，以及将人眼注视用作控制指令或辅助信息的非接触智能控制技术。 它可以用于家用电器、游戏机、医护仪器、智能机器人以及残疾人和某些特需者的非接触控制装置，应用注视方法开启和关闭空调等简单电器，“唤醒”处于待命状 态的机器人或计算机，对驾驶员视线偏离的安全提醒等。日本制造出的护理机器