專(zhuān)利視角下工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)機(jī)會(huì)分析

甘學(xué)沛

摘? ?要：工業(yè)機(jī)器人是目前國(guó)際工業(yè)技術(shù)研究的前沿領(lǐng)域，其所涉及的技術(shù)領(lǐng)域具有極其復(fù)雜的多樣性，而這種多樣性也加速了技術(shù)的融合和創(chuàng)新。工業(yè)機(jī)器人是涉及眾多技術(shù)領(lǐng)域的復(fù)雜性產(chǎn)品，技術(shù)多樣性加速了其技術(shù)融合與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。筆者通過(guò)技術(shù)關(guān)鍵詞的共現(xiàn)分析嘗試發(fā)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的核心技術(shù)，通過(guò)專(zhuān)利主體信息的分析揭示具備競(jìng)爭(zhēng)力的國(guó)家和機(jī)構(gòu)，通過(guò)同類(lèi)專(zhuān)利信息分析海外專(zhuān)利的布局狀態(tài)，從而為我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展提供有益的發(fā)展建議。

關(guān)鍵詞：專(zhuān)利? 工業(yè)機(jī)器人? 技術(shù)機(jī)會(huì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP242? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）05（b）-0064-02

1? 技術(shù)融合下工業(yè)機(jī)器人的新技術(shù)機(jī)會(huì)分析

技術(shù)融合是目前科技界發(fā)展的新趨向，舊技術(shù)之間的相互融合為新技術(shù)的產(chǎn)生帶來(lái)了可能性。工業(yè)機(jī)器人作為一種極為復(fù)雜的產(chǎn)品，包含了多種復(fù)雜技術(shù)于一身，而恰恰是工業(yè)機(jī)器人的這種特點(diǎn)為工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域新技術(shù)的產(chǎn)生提供了機(jī)會(huì)。

在本文中，筆者嘗試通過(guò)相關(guān)技術(shù)類(lèi)詞匯在一項(xiàng)專(zhuān)利文獻(xiàn)的選題和摘要中出現(xiàn)的關(guān)系來(lái)表示不同技術(shù)之間的融合。在分析后，我們發(fā)現(xiàn)，工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)主題下專(zhuān)利分布十分不均勻，其中發(fā)動(dòng)機(jī)主題和機(jī)械手主題要多于其他主題的專(zhuān)利量。

我們可以從技術(shù)融合的廣度和深度來(lái)分析技術(shù)融合的緊密程度，所謂技術(shù)融合的廣度指的是一項(xiàng)技術(shù)融合其他技術(shù)的數(shù)量占總計(jì)數(shù)的數(shù)量的比例，比例越高則這項(xiàng)技術(shù)越為復(fù)雜。技術(shù)融合的深度指的是某個(gè)主題下技術(shù)融合的專(zhuān)利數(shù)占這個(gè)主題所有專(zhuān)利的數(shù)量的比例，比例越高則該項(xiàng)技術(shù)的融合深度越高，技術(shù)間的相互勾連關(guān)系越大。我們選取了機(jī)械手臂、控制性系統(tǒng)、綜合主體系統(tǒng)等20個(gè)技術(shù)主題，通過(guò)比較我們發(fā)現(xiàn)，前8項(xiàng)主題的專(zhuān)利量與其他技術(shù)的融合程度較深，與其他技術(shù)的勾連性較高，在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域中有著重要地位。然而，中國(guó)與世界其他國(guó)家相比，在這些技術(shù)上的融合水平較低，僅有一項(xiàng)技術(shù)的融合度高于世界水平。

我們也可以發(fā)現(xiàn)，以導(dǎo)航控制和分布式規(guī)劃為代表的技術(shù)融合深度高達(dá)100%，但是融合廣度則較低。這些技術(shù)通常結(jié)合其他技術(shù)出現(xiàn)，專(zhuān)利數(shù)量較少，并且也不能獨(dú)立發(fā)展。但是，當(dāng)這種技術(shù)取得突破時(shí)，也會(huì)帶動(dòng)其他相關(guān)技術(shù)得到發(fā)展。綜合來(lái)看，各技術(shù)的融合程度若達(dá)到82%，則工業(yè)機(jī)器人的各技術(shù)間融合密切，由融合的廣度而言，工業(yè)機(jī)器人的各項(xiàng)專(zhuān)利均會(huì)涉及到其他多項(xiàng)技術(shù)，技術(shù)間融合度極高，其中，機(jī)械臂、多智能體系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、機(jī)械手臂等8項(xiàng)技術(shù)融合度最高，其創(chuàng)新機(jī)會(huì)也最大。

綜上所述，作為擁有復(fù)雜系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)包括了眾多交叉性技術(shù)。其所具有的技術(shù)的多樣性促進(jìn)了工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)融合，也加速了機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新的速度。根據(jù)技術(shù)融合的廣度和深度兩項(xiàng)指標(biāo)，我們可以發(fā)現(xiàn)，工業(yè)機(jī)器人工業(yè)機(jī)器人的各項(xiàng)技術(shù)融合度較高，合作密切。在眾多工業(yè)機(jī)器人技術(shù)中，發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)械手、多智能體系統(tǒng)、關(guān)節(jié)、傳輸、機(jī)器人可靠性、控制系統(tǒng)、機(jī)械臂等八項(xiàng)核心技術(shù)，是融合度最高的技術(shù)，因此也最具備創(chuàng)新機(jī)會(huì)。中國(guó)在這些技術(shù)上與國(guó)際水平存在差距，需要大力發(fā)展。

2? 競(jìng)爭(zhēng)格局中呈現(xiàn)的競(jìng)爭(zhēng)主體實(shí)力

在識(shí)別潛在技術(shù)機(jī)會(huì)的基礎(chǔ)上，便可以通過(guò)明確技術(shù)創(chuàng)新主體和技術(shù)特定領(lǐng)域中的關(guān)系確定在技術(shù)領(lǐng)域中具有競(jìng)爭(zhēng)性的創(chuàng)新手段，從而去發(fā)現(xiàn)技術(shù)機(jī)會(huì)。此外，通過(guò)對(duì)創(chuàng)新主體的分析，還有助于根據(jù)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境制定對(duì)應(yīng)的創(chuàng)新策略。

首先，我們通過(guò)統(tǒng)計(jì)工業(yè)機(jī)器人各項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利所屬的區(qū)域來(lái)統(tǒng)計(jì)各個(gè)國(guó)家在工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)實(shí)力。通過(guò)統(tǒng)計(jì)，我們發(fā)現(xiàn)，美國(guó)、中國(guó)、歐盟、日本和韓國(guó)在機(jī)器人領(lǐng)域的專(zhuān)利發(fā)明量占據(jù)了全球份額的近90%。美國(guó)在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，尤其在觸覺(jué)識(shí)別和位置傳感器等領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)最為明顯。中國(guó)在機(jī)械手臂和區(qū)位控制上較有優(yōu)勢(shì)，但是在觸覺(jué)識(shí)別和導(dǎo)航控制上較為落后。歐盟在導(dǎo)航控制和接近傳感器等方面存在一定優(yōu)勢(shì)。日本則在接近傳感器上優(yōu)勢(shì)明顯。綜合來(lái)看，在各個(gè)國(guó)家中，發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)械手臂和機(jī)械關(guān)節(jié)都是其研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。中國(guó)在機(jī)械手臂領(lǐng)域?qū)＠^多，美國(guó)在另兩個(gè)領(lǐng)域?qū)＠^多。

需要注意的是，在這五個(gè)國(guó)家中，日韓綜合技術(shù)水平相對(duì)較弱，但是在關(guān)鍵技術(shù)的主要專(zhuān)利權(quán)中，日韓企業(yè)卻最為突出，諸如三星電子、思科、現(xiàn)代、本田、豐田等企業(yè)在各項(xiàng)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)中居于中間位置，專(zhuān)利發(fā)明量眾多，具有高出其他國(guó)家同類(lèi)企業(yè)的研發(fā)能力。這些企業(yè)中，三星電子尤為突出，其研發(fā)過(guò)程與機(jī)器人制造的各項(xiàng)技術(shù)均有聯(lián)系，表現(xiàn)出了多元發(fā)展的研發(fā)實(shí)力。這說(shuō)明兩個(gè)國(guó)家在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域中，專(zhuān)利權(quán)主要集中在大型企業(yè)中，相較于其他國(guó)家更體現(xiàn)出來(lái)企業(yè)創(chuàng)新主體的地位。

就我國(guó)而言，工業(yè)機(jī)器人的主要企業(yè)分別是鴻海精密、國(guó)家電網(wǎng)、鴻富錦精密幾個(gè)企業(yè)，但是在專(zhuān)利權(quán)擁有上卻較日韓企業(yè)相差較多，更多的專(zhuān)利技術(shù)主要還是集中在國(guó)內(nèi)各大高校和科研院所之中。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)械手臂等核心技術(shù)與科研機(jī)構(gòu)聯(lián)系最多，是我國(guó)工業(yè)機(jī)器人研發(fā)的重點(diǎn)。

綜上所述，筆者認(rèn)為，美國(guó)在工業(yè)機(jī)器人的所有另有都具有顯著的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，中國(guó)則在機(jī)械手和抓取技術(shù)上具有相對(duì)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，但是在觸覺(jué)識(shí)別和導(dǎo)航控制上劣勢(shì)明顯。歐盟國(guó)家的專(zhuān)利技術(shù)主要集中在接近傳感器和遙操作臂等方面。相對(duì)而言，日韓在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域布局平衡沒(méi)有太多的弱項(xiàng)，也沒(méi)有太大的優(yōu)勢(shì)。但是，日韓的企業(yè)在工業(yè)機(jī)器人的核心技術(shù)中卻非常有實(shí)力，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化發(fā)展非常成熟。中國(guó)的工業(yè)機(jī)器人創(chuàng)新主體主要集中在科研院校中，但是在產(chǎn)學(xué)研結(jié)合上還有很多地方需要提高。

3? 同類(lèi)專(zhuān)利分析中揭示的潛在市場(chǎng)

保護(hù)技術(shù)是申請(qǐng)專(zhuān)利的一個(gè)方面，但是申請(qǐng)專(zhuān)利同時(shí)也是為了開(kāi)辟新的市場(chǎng)。通過(guò)分析同類(lèi)專(zhuān)利全球布局可以幫助我們了解工業(yè)機(jī)器人的潛在市場(chǎng)。通過(guò)構(gòu)建同類(lèi)專(zhuān)利全球布局圖的方式，我們了解到美國(guó)、日本、德國(guó)、中國(guó)、澳大利亞、法國(guó)是機(jī)器人專(zhuān)利的主要布局國(guó)家。

通過(guò)分析和調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)，俄羅斯、中國(guó)、韓國(guó)、臺(tái)灣等國(guó)家在海外的專(zhuān)利布局要小于其接受的專(zhuān)利的布局，這就意味著他們?cè)谄渌麌?guó)家申請(qǐng)的專(zhuān)利要小于其他國(guó)家在這些國(guó)家所申請(qǐng)的專(zhuān)利數(shù)量。這表明，這些國(guó)家的專(zhuān)利市場(chǎng)具有一定的吸引力，但是其自身的技術(shù)水平卻較低。其中比較明顯的就是中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的專(zhuān)利技術(shù)，其在海外的布局率僅有9%，接受率卻達(dá)到了63%，這表明，中國(guó)接受海外專(zhuān)利的數(shù)量大大高于自身的專(zhuān)利發(fā)明量。這種布局顯然極不平衡。值得注意的是，工業(yè)機(jī)器人的海外布局最多的幾個(gè)國(guó)家都將眼光瞄準(zhǔn)中國(guó)市場(chǎng)。

綜上所述，筆者認(rèn)為，同類(lèi)專(zhuān)利的全球布局分析，可以幫助我們發(fā)現(xiàn)機(jī)器人發(fā)展的潛在市場(chǎng)。通過(guò)分析，我們發(fā)現(xiàn)，美國(guó)作為工業(yè)機(jī)器人輸出的主要國(guó)家，在全球各地都有著數(shù)量巨大的機(jī)器人專(zhuān)利布局。德國(guó)、法國(guó)、意大利、瑞士、瑞典等國(guó)家也同樣在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域具有一定的實(shí)力，并將專(zhuān)利技術(shù)布局于歐洲和美國(guó)。日韓等亞洲國(guó)家國(guó)家在工業(yè)機(jī)器人布局和吸收中較為平衡，既有出眾的技術(shù)實(shí)力也有工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)。相比之下，中國(guó)雖然擁有大量機(jī)器人發(fā)明專(zhuān)利，但是向外輸出所占比重較低，技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力較弱。因此，我們需要認(rèn)識(shí)到中國(guó)雖然擁有廣大的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)，但是在技術(shù)水平上還與國(guó)際水平差距較大，需要提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，開(kāi)拓海外市場(chǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙松年，李恩光，黃耀志.現(xiàn)代機(jī)械創(chuàng)新產(chǎn)品分析與設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.

[2] 劉得寬.民法諸問(wèn)題與新展望[M].北京：中國(guó)政法大學(xué)出版社，2002.

[3] 過(guò)磊，顧德祥.機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2014.