知識產權日報：【深度分析】工業(yè)機器人何時擁有國產“眼睛”？

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1、【深度分析】工業(yè)機器人何時擁有國產“眼睛”？ 編者按 產業(yè)發(fā)展的表象下暗藏哪些專利危機？本文以專利數(shù)據(jù)為基礎， 深度掃描行 業(yè)現(xiàn)狀，預警潛在風險，導航企業(yè)發(fā)展。 工業(yè)機器人能夠實現(xiàn)精細化操作得益于 3D視覺技術對它的控制，3D視覺控 制技術將成為未來工業(yè)機器人不可或缺的標準附加設備。 然而，我國目前在該領 域的專利質量不高，還沒有企業(yè)可以獨立生產 3D視覺控制相關產品，大部分企 業(yè)只能長期作為國外企業(yè)的代工工廠。 為此，本報記者深入采訪相關專家，剖析 產業(yè)現(xiàn)狀，從專利視角探索解決國內企業(yè)存在的問題，以期為企業(yè)發(fā)展帶來啟示。 在“人煙稀少”的工廠車間里，一雙雙機械手準確撿起隨意堆放的

2、零件，精 確地將其組裝在一起，并焊接得嚴絲合縫。近年來，隨著勞動力的減少和人員成 本的增加，工業(yè)機器人逐漸成為工廠的生力軍。機器人能夠實現(xiàn)精細化操作正是 得益于它們的“眼睛” 一一3D視覺控制系統(tǒng)。 在實際應用中，生產線對于工業(yè)機器人的精度、速度和安全性能的要求越來 越高。工業(yè)機器人通過三維視覺對目標進行定位， 就可以在一些人類無法進入的 危險工作環(huán)境中進行作業(yè)，還可以大幅提高工廠的生產效率和自動化程度。 目前, 3D視覺控制系統(tǒng)不僅被應用在搬運、焊接、裝卸等傳統(tǒng)生產線的工業(yè)機器人上， 還被應用于IT、電子儀表、醫(yī)藥、金屬加工、食品包裝等多個領域。有業(yè)內專 家表示，隨著3D視覺控制技術不斷取

3、得突破，其在機器人領域的應用必將更為 廣泛，并成為機器人系統(tǒng)不可或缺的標準附加設備。 國家知識產權局于2013年發(fā)布了《工業(yè)機器人產業(yè)專利分析報告》（下稱 《報告》），該《報告》由國家知識產權局專利局審查業(yè)務管理部組織，國家知 識產權局專利局光電技術發(fā)明審查部、國家知識產權局專利局機械發(fā)明審查部、 國家知識產權局專利局專利審查協(xié)作北京中心機械發(fā)明審查部負責實施。 記者從 《報告》中得知，雖然國內企業(yè)在 3D視覺控制領域的專利申請量與國外企業(yè)差 距不大，但專利技術的含金量偏低，該領域的核心技術依然掌握在國外企業(yè)手中， 目前還沒有國內企業(yè)可以獨立生產 3D視覺控制相關產品。 專家建議，國內企

4、業(yè)在加強技術創(chuàng)新的同時， 應不斷吸收、消化國外核心技 術，并針對外圍技術加大研發(fā)力度，積極提交專利申請，在國際市場站穩(wěn)腳跟后， 再加強核心技術的創(chuàng)新，逐漸提高企業(yè)的核心競爭力。 已經輸在起跑線上？ 3D視覺控制技術最早出現(xiàn)于上世紀 70年代末，第一件專利申請是美國通用 汽車公司提交的“視覺運動跟蹤系統(tǒng)”。經過 30多年的發(fā)展，應用于工業(yè)機器 人的3D視覺控制技術已經日趨成熟。日本、美國和歐洲掌握了 3D視覺控制領域 的核心技術，并提交了大量的專利申請，且專利質量較高，在全球均進行了布局。 國家知識產權局專利局光電技術發(fā)明審查部控制三處審查員常青進行全球 專利文獻檢索發(fā)現(xiàn)，截至2011年底

5、，全球涉及3D視覺控制技術的專利申請總量 為1600多項，其中日本和美國的專利申請量最多，占專利申請總量的比重分別 為 37% 31% “在3D視覺控制領域，國外企業(yè)提交的大多是發(fā)明專利申請，且核心技術 都被他們掌握?！背Ｇ嘣诮邮苤袊R產權報記者采訪時介紹， 日本申請人已經 提交了 633項專利申請，這些專利申請不僅技術含量較高，且都是該領域的關鍵 技術。比如日本發(fā)那科公司研發(fā)的 FANUCR Vision 3DL視覺控制系統(tǒng)，該技術 可以幫助工業(yè)機器人糾正位置偏差，自動調整自身位置，具有使用簡便、高度集 成等優(yōu)點。不僅如此，發(fā)那科公司還針對 3D鏡頭、3D視覺傳感器、工具中心點 校準系

6、統(tǒng)等多項關鍵技術提交了專利申請。 美國申請人提交了 532項專利申請。如美國康耐視公司，針對雙目和多目機 器視覺、執(zhí)行3D目標分割等多項核心技術提交了專利申請，由其研發(fā)的 DS1000 3D激光剖面系統(tǒng)和VisionPro 3D三維機器視覺系統(tǒng)已被廣泛應用于工廠車間和 實驗室。 永遠甘作代工工廠？ “目前國內還沒有企業(yè)可以單獨生產、研制 3D視覺控制相關產品，國內企 業(yè)使用的3D視覺控制系統(tǒng)基本上都是從國外進口的?！眹抑R產權局專利局 光電技術發(fā)明審查部控制三處處長宋紅明在接受中國知識產權報記者采訪時表 示，國內企業(yè)尚處于引進、吸收和仿制國外技術的初級階段，其研發(fā)實力較弱， 規(guī)避知識

7、產權風險的能力不足，這種現(xiàn)狀很可能導致國內大部分企業(yè)只能長期作 為國外企業(yè)的代工工廠。 宋紅明進行全球專利文獻檢索發(fā)現(xiàn)，我國對工業(yè)機器人 3D視覺控制技術的 研發(fā)起步較晚，直到2000年才開始提交相關專利申請。截至目前，我國申請人 在該領域共提交專利申請129件，其中有28件是實用新型專利申請。此外，有 64件專利申請來自高校，這些專利申請大多涉及軟件改進，多數(shù)專利申請還無 法轉化為現(xiàn)實產品。雖然我國在該領域的專利申請總量僅次于日本和美國， 位列 全球第三，但專利申請總量差距明顯，專利技術含金量偏低。 據(jù)宋紅明介紹，國內每家企業(yè)的專利申請量一般都在 5件以內，無法形成有 效的專利布局。

8、值得注意的是，多數(shù)國內企業(yè)偏重于機器人應用等外圍技術的研 發(fā)，針對數(shù)據(jù)處理的改進、3D視覺結構或者算法的改進等核心技術提交的專利 申請較少。此外，由于入行晚，國內企業(yè)只能在 3D視覺控制領域的外圍進行一 些研究，很難突破國外企業(yè)的專利布局而涉及到核心技術。 如何突破技術封鎖? 缺乏核心技術嚴重制約著國內企業(yè)的發(fā)展， 國內企業(yè)應如何突破技術封鎖？ 宋紅明建議：國內企業(yè)應盡快提高基礎制造水平， 在吸收、消化現(xiàn)有先進技術的 基礎上，增加外圍技術的專利申請量，通過專利的交互許可來贏得市場， 繼而開 展核心技術的研發(fā)，以此來提高企業(yè)的競爭力。同時，國內 3D視覺控制領域的 相關組織和協(xié)會應積極推

9、動建立專利池， 促進國內企業(yè)的良性競爭；國內企業(yè)應 深入研究各國的專利制度，積極進行海外專利布局，在利用國外專利制度保護自 身利益的同時，利用合法手段向壟斷企業(yè)發(fā)起反擊。 記者在采訪中了解到，日本、美國、歐洲這 3個國家和地區(qū)的企業(yè)在3D視 覺控制領域已探索出了適合自己的發(fā)展模式， 其中一些成熟經驗值得國內企業(yè)借 鑒。 “日本的多數(shù)企業(yè)將3D視覺控制產品作為附加設備融合到自身產品中，從 而使工業(yè)機器人與視覺設備之間的配合更完美， 安裝和維護更方便，這也使自身 生產的機器人具有不同于其他競爭對手的技術優(yōu)勢。 日本產品的缺點是，銷售對 象僅限于使用該企業(yè)機器人產品的用戶，兼容性不夠。”常青向

10、記者介紹，美國 的企業(yè)更注重研發(fā)3D視覺控制技術本身，其產品不僅可以應用于工業(yè)機器人， 還可以應用在其他工業(yè)領域。此外，美國企業(yè)研發(fā)的視覺控制產品兼容性更強， 能夠根據(jù)機器人的類型進行定制，如為即將被淘汰的老式機器人安裝 3D視覺控 制產品后，可以提高機器人的工作效率和精度。 歐洲企業(yè)的發(fā)展模式與美國更為接近，但歐洲企業(yè)更專注于產品在某一領域 的應用，如工業(yè)機器人在安全領域的應用， 這也使得歐洲企業(yè)能夠在某一應用領 域后來居上，取得技術優(yōu)勢。 “在尚未掌握3D視覺控制核心技術的情況下，目前國內企業(yè)在短期內還無 法對工業(yè)機器人進行量產，因此，我國企業(yè)不適合照搬日本模式，應該學習美國 和歐洲

11、企業(yè)的發(fā)展經驗，尤其是借鑒美國企業(yè)的做法，學習其在某一特定應用領 域的先進技術，在核心技術方面取得突破后，再研發(fā)具有自主知識產權的 3D視 覺控制產品?！背Ｇ啾硎?。（記者 馮飛） 未雨綢繆積極備戰(zhàn) 在3D視覺控制領域，國外企業(yè)研發(fā)起步較早，并掌握了大量的核心技術， 而國內企業(yè)因關鍵技術缺失還無法獨立生產 3D視覺控制產品。在這種情況下， 國內企業(yè)應先學習、吸收、模仿國外先進技術，并在此基礎上進行創(chuàng)新，研發(fā)出 具有自主知識產權的核心技術。隨著制造業(yè)進入工業(yè)機器人時代，越來越多的國 外企業(yè)在中國加快專利申請的步伐以及國內企業(yè)在該領域不斷取得技術突破， 可 以預見，未來我國在工業(yè)機器人 3D

12、視覺控制領域會出現(xiàn)大量的專利侵權糾紛。 如何應對專利侵權糾紛，將會是我國企業(yè)長期面臨的一道難題。 美國作為全球最重要的技術來源國和目標國， 歷來是各技術創(chuàng)新主體都非常 看重的市場。縱觀美國市場，隨著 21世紀以來工業(yè)機器人技術的日臻成熟，以 及市場需求量的不斷增長，企業(yè)對該領域的研發(fā)熱情不斷高漲，涉及工業(yè)機器人 的專利申請量急劇增加，專利侵權訴訟案件數(shù)量明顯增多，訴訟頻率也迅速上升， 幾乎每年都有2至3件涉及工業(yè)機器人技術的專利侵權案件發(fā)生。 2006年之后， 專利訴訟案件數(shù)量開始逐漸減少，這與工業(yè)機器人技術逐漸完善、技術突破點少、 技術研發(fā)進入平穩(wěn)發(fā)展期有關。 在美國工業(yè)機器人領域的所

13、有專利訴訟中， 涉及控制系統(tǒng)的訴訟案件數(shù)量最 多，這說明美國工業(yè)機器人行業(yè)對機器人的控制系統(tǒng)非常重視， 相關研究機構和 企業(yè)在機器人控制系統(tǒng)方面提交的專利申請最多， 從而導致該領域的專利侵權訴 訟最為激烈。 美國專利訴訟經驗再次印證，雖然目前我國尚處于工業(yè)機器人產業(yè)化的初期 階段，未出現(xiàn)關于工業(yè)機器人的專利訴訟，但隨著工業(yè)機器人市場競爭愈加激烈， 未來專利之爭在所難免。如何積極備戰(zhàn)，增加專利訴訟成功幾率，筆者提出以下 建議： 首先，企業(yè)應重視專利申請文件中權利要求的撰寫。 筆者認為，產品權利要 求只寫明解決技術問題的必要技術特征，即產品的組成部分及相互關系，不要把 產品的實施對象作為產品的

14、組成部分。如果把實施對象作為專利保護的產品的一 部分，那很有可能對后續(xù)司法保護的侵權判斷產生不利，而這樣的案例就曾經發(fā) 生在美國，即被控侵權的公司辯稱自身產品不包括實施對象， 最終他們主張未侵 犯對方專利權的要求得到了法院的支持。 第二，企業(yè)應重視專利申請的策略，根據(jù)自身所處的市場，合理利用專利的 進攻和防御功能，構建專利網，使專利不僅僅作為保護產品的手段，同時也成為 助力企業(yè)實現(xiàn)戰(zhàn)略運營的有力武器。此外，企業(yè)還可以針對產品進行一些技術調 整，如在外觀上做進一步改進后，及時提交實用新型和外觀設計專利申請。 與此 同時，國內企業(yè)還應進軍海外市場，通過《專利合作條約》（ PCT的途徑提交 國際專利申請。 第三，提高應對專利訴訟的信心，善于運用應對專利訴訟的技巧。國內企業(yè) 應了解各國有關專利的法律法規(guī)和國際規(guī)則，學會運用專利情報分析工具與方 法，嘗試建立知識產權預警機制和知識產權風險的全過程管理動態(tài)機制。 面對專 利訴訟，企業(yè)應積極應對，找到有效的規(guī)避方法，如找出競爭對手的專利在保護 地域、保護內容等方面的漏洞，平移或改造相關方案，以突破競爭對手的專利封 鎖。（馮飛宋紅明） 來源：國家知識產權戰(zhàn)略網