知識產(chǎn)權(quán)日報：【深度分析】工業(yè)機器人何時擁有國產(chǎn)“眼睛”？

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1、【深度分析】工業(yè)機器人何時擁有國產(chǎn)“眼睛”？ 編者按 產(chǎn)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(chǔ)， 深度掃描行 業(yè)現(xiàn)狀，預(yù)警潛在風(fēng)險，導(dǎo)航企業(yè)發(fā)展。 工業(yè)機器人能夠?qū)崿F(xiàn)精細化操作得益于 3D視覺技術(shù)對它的控制，3D視覺控 制技術(shù)將成為未來工業(yè)機器人不可或缺的標準附加設(shè)備。 然而，我國目前在該領(lǐng) 域的專利質(zhì)量不高，還沒有企業(yè)可以獨立生產(chǎn) 3D視覺控制相關(guān)產(chǎn)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(guān)專家，剖析 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，從專利視角探索解決國內(nèi)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?qū)崿F(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(yīng)用中，生產(chǎn)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(chǎn)效率和自動化程度。 目前, 3D視覺控制系統(tǒng)不僅被應(yīng)用在搬運、焊接、裝卸等傳統(tǒng)生產(chǎn)線的工業(yè)機器人上， 還被應(yīng)用于IT、電子儀表、醫(yī)藥、金屬加工、食品包裝等多個領(lǐng)域。有業(yè)內(nèi)專 家表示，隨著3D視覺控制技術(shù)不斷取

3、得突破，其在機器人領(lǐng)域的應(yīng)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(shè)備。 國家知識產(chǎn)權(quán)局于2013年發(fā)布了《工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)專利分析報告》（下稱 《報告》），該《報告》由國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局審查業(yè)務(wù)管理部組織，國家知 識產(chǎn)權(quán)局專利局光電技術(shù)發(fā)明審查部、國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局機械發(fā)明審查部、 國家知識產(chǎn)權(quán)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(zé)實施。 記者從 《報告》中得知，雖然國內(nèi)企業(yè)在 3D視覺控制領(lǐng)域的專利申請量與國外企業(yè)差 距不大，但專利技術(shù)的含金量偏低，該領(lǐng)域的核心技術(shù)依然掌握在國外企業(yè)手中， 目前還沒有國內(nèi)企業(yè)可以獨立生產(chǎn) 3D視覺控制相關(guān)產(chǎn)品。 專家建議，國內(nèi)企

4、業(yè)在加強技術(shù)創(chuàng)新的同時， 應(yīng)不斷吸收、消化國外核心技 術(shù)，并針對外圍技術(shù)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(shù)的創(chuàng)新，逐漸提高企業(yè)的核心競爭力。 已經(jīng)輸在起跑線上？ 3D視覺控制技術(shù)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(jīng)過 30多年的發(fā)展，應(yīng)用于工業(yè)機器 人的3D視覺控制技術(shù)已經(jīng)日趨成熟。日本、美國和歐洲掌握了 3D視覺控制領(lǐng)域 的核心技術(shù)，并提交了大量的專利申請，且專利質(zhì)量較高，在全球均進行了布局。 國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局光電技術(shù)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(shù)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(lǐng)域，國外企業(yè)提交的大多是發(fā)明專利申請，且核心技術(shù) 都被他們掌握。”常青在接受中國知識產(chǎn)權(quán)報記者采訪時介紹， 日本申請人已經(jīng) 提交了 633項專利申請，這些專利申請不僅技術(shù)含量較高，且都是該領(lǐng)域的關(guān)鍵 技術(shù)。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(shù) 可以幫助工業(yè)機器人糾正位置偏差，自動調(diào)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(guān)鍵技術(shù)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(shù)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(yīng)用于工廠車間和 實驗室。 永遠甘作代工工廠？ “目前國內(nèi)還沒有企業(yè)可以單獨生產(chǎn)、研制 3D視覺控制相關(guān)產(chǎn)品，國內(nèi)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(chǎn)權(quán)局專利局 光電技術(shù)發(fā)明審查部控制三處處長宋紅明在接受中國知識產(chǎn)權(quán)報記者采訪時表 示，國內(nèi)企業(yè)尚處于引進、吸收和仿制國外技術(shù)的初級階段，其研發(fā)實力較弱， 規(guī)避知識

7、產(chǎn)權(quán)風(fēng)險的能力不足，這種現(xiàn)狀很可能導(dǎo)致國內(nèi)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?qū)＠墨I檢索發(fā)現(xiàn)，我國對工業(yè)機器人 3D視覺控制技術(shù)的 研發(fā)起步較晚，直到2000年才開始提交相關(guān)專利申請。截至目前，我國申請人 在該領(lǐng)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(zhuǎn)化為現(xiàn)實產(chǎn)品。雖然我國在該領(lǐng)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(shù)含金量偏低。 據(jù)宋紅明介紹，國內(nèi)每家企業(yè)的專利申請量一般都在 5件以內(nèi)，無法形成有 效的專利布局。

8、值得注意的是，多數(shù)國內(nèi)企業(yè)偏重于機器人應(yīng)用等外圍技術(shù)的研 發(fā)，針對數(shù)據(jù)處理的改進、3D視覺結(jié)構(gòu)或者算法的改進等核心技術(shù)提交的專利 申請較少。此外，由于入行晚，國內(nèi)企業(yè)只能在 3D視覺控制領(lǐng)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(shù)。 如何突破技術(shù)封鎖? 缺乏核心技術(shù)嚴重制約著國內(nèi)企業(yè)的發(fā)展， 國內(nèi)企業(yè)應(yīng)如何突破技術(shù)封鎖？ 宋紅明建議：國內(nèi)企業(yè)應(yīng)盡快提高基礎(chǔ)制造水平， 在吸收、消化現(xiàn)有先進技術(shù)的 基礎(chǔ)上，增加外圍技術(shù)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(shù)的研發(fā)，以此來提高企業(yè)的競爭力。同時，國內(nèi) 3D視覺控制領(lǐng)域的 相關(guān)組織和協(xié)會應(yīng)積極推

9、動建立專利池， 促進國內(nèi)企業(yè)的良性競爭；國內(nèi)企業(yè)應(yīng) 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(lǐng)域已探索出了適合自己的發(fā)展模式， 其中一些成熟經(jīng)驗值得國內(nèi)企業(yè)借 鑒。 “日本的多數(shù)企業(yè)將3D視覺控制產(chǎn)品作為附加設(shè)備融合到自身產(chǎn)品中，從 而使工業(yè)機器人與視覺設(shè)備之間的配合更完美， 安裝和維護更方便，這也使自身 生產(chǎn)的機器人具有不同于其他競爭對手的技術(shù)優(yōu)勢。 日本產(chǎn)品的缺點是，銷售對 象僅限于使用該企業(yè)機器人產(chǎn)品的用戶，兼容性不夠?！背Ｇ嘞?/p>

10、記者介紹，美國 的企業(yè)更注重研發(fā)3D視覺控制技術(shù)本身，其產(chǎn)品不僅可以應(yīng)用于工業(yè)機器人， 還可以應(yīng)用在其他工業(yè)領(lǐng)域。此外，美國企業(yè)研發(fā)的視覺控制產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品在某一領(lǐng)域 的應(yīng)用，如工業(yè)機器人在安全領(lǐng)域的應(yīng)用， 這也使得歐洲企業(yè)能夠在某一應(yīng)用領(lǐng) 域后來居上，取得技術(shù)優(yōu)勢。 “在尚未掌握3D視覺控制核心技術(shù)的情況下，目前國內(nèi)企業(yè)在短期內(nèi)還無 法對工業(yè)機器人進行量產(chǎn)，因此，我國企業(yè)不適合照搬日本模式，應(yīng)該學(xué)習(xí)美國 和歐洲

11、企業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗，尤其是借鑒美國企業(yè)的做法，學(xué)習(xí)其在某一特定應(yīng)用領(lǐng) 域的先進技術(shù)，在核心技術(shù)方面取得突破后，再研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的 3D視 覺控制產(chǎn)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(lǐng)域，國外企業(yè)研發(fā)起步較早，并掌握了大量的核心技術(shù)， 而國內(nèi)企業(yè)因關(guān)鍵技術(shù)缺失還無法獨立生產(chǎn) 3D視覺控制產(chǎn)品。在這種情況下， 國內(nèi)企業(yè)應(yīng)先學(xué)習(xí)、吸收、模仿國外先進技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新，研發(fā)出 具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。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(nèi)企業(yè)在該領(lǐng)域不斷取得技術(shù)突破， 可 以預(yù)見，未來我國在工業(yè)機器人 3D

12、視覺控制領(lǐng)域會出現(xiàn)大量的專利侵權(quán)糾紛。 如何應(yīng)對專利侵權(quán)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(shù)來源國和目標國， 歷來是各技術(shù)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(shù)的日臻成熟，以 及市場需求量的不斷增長，企業(yè)對該領(lǐng)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(quán)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(shù)的專利侵權(quán)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(shù)逐漸完善、技術(shù)突破點少、 技術(shù)研發(fā)進入平穩(wěn)發(fā)展期有關(guān)。 在美國工業(yè)機器人領(lǐng)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(guān)研究機構(gòu)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(dǎo)致該領(lǐng)域的專利侵權(quán)訴 訟最為激烈。 美國專利訴訟經(jīng)驗再次印證，雖然目前我國尚處于工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化的初期 階段，未出現(xiàn)關(guān)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(yīng)重視專利申請文件中權(quán)利要求的撰寫。 筆者認為，產(chǎn)品權(quán)利要 求只寫明解決技術(shù)問題的必要技術(shù)特征，即產(chǎn)品的組成部分及相互關(guān)系，不要把 產(chǎn)品的實施對象作為產(chǎn)品的

14、組成部分。如果把實施對象作為專利保護的產(chǎn)品的一 部分，那很有可能對后續(xù)司法保護的侵權(quán)判斷產(chǎn)生不利，而這樣的案例就曾經(jīng)發(fā) 生在美國，即被控侵權(quán)的公司辯稱自身產(chǎn)品不包括實施對象， 最終他們主張未侵 犯對方專利權(quán)的要求得到了法院的支持。 第二，企業(yè)應(yīng)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(gòu)建專利網(wǎng)，使專利不僅僅作為保護產(chǎn)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(chǎn)品進行一些技術(shù)調(diào) 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(shè)計專利申請。 與此 同時，國內(nèi)企業(yè)還應(yīng)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(yīng)對專利訴訟的信心，善于運用應(yīng)對專利訴訟的技巧。國內(nèi)企業(yè) 應(yīng)了解各國有關(guān)專利的法律法規(guī)和國際規(guī)則，學(xué)會運用專利情報分析工具與方 法，嘗試建立知識產(chǎn)權(quán)預(yù)警機制和知識產(chǎn)權(quán)風(fēng)險的全過程管理動態(tài)機制。 面對專 利訴訟，企業(yè)應(yīng)積極應(yīng)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(nèi)容等方面的漏洞，平移或改造相關(guān)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(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略網(wǎng)