機(jī)器人技術(shù)是典型的集材料、機(jī)械、電子、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)、信息和服務(wù)等前沿高技術(shù)于一身的技術(shù),該技術(shù)的發(fā)展直接關(guān)系到國家的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、國防實(shí)力、經(jīng)濟(jì)實(shí)力等綜合國力要素。因此,一個(gè)國家的機(jī)器人水平可以反映這個(gè)國家的綜合實(shí)力。隨著國際發(fā)達(dá)國家重整制造業(yè),機(jī)器人與人工智能和數(shù)字制造技術(shù)一起,必將成為推動(dòng)制造業(yè)升級(jí)改造的重要因素。擁有專利數(shù)量和利用專利的情況可以直接反映出一個(gè)國家或企業(yè)在機(jī)器人行業(yè)的總體實(shí)力。專利狀況分析對(duì)機(jī)器人行業(yè)具有重要意義,了解我國機(jī)器人技術(shù)的歷史、現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì),從一個(gè)側(cè)面揭示了我國機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
截至2014年底,工業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的全球?qū)@暾?qǐng)量已超過6萬件,去掉重復(fù)的同族專利后為3.5萬余項(xiàng)。最早的專利申請(qǐng)出現(xiàn)在1958年,直到1985年后,專利申請(qǐng)數(shù)量才開始出現(xiàn)大幅度增長(zhǎng),主要原因是中國在1985年制定《專利法》后,工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手十分注重中國市場(chǎng),紛紛在中國進(jìn)行專利布局。目前,工業(yè)機(jī)器人技術(shù)正處于高速發(fā)展期。
(●全球?qū)@暾?qǐng)量▲在華專利申請(qǐng)量)
從國際背景而言,美國和日本是世界上開展機(jī)器人技術(shù)研究最早的國家。美國起步較早,發(fā)展速度來看卻不及日本,本世紀(jì)初美國機(jī)器人技術(shù)得到迅速發(fā)展。日本機(jī)器人技術(shù)從上世紀(jì)70年代中期開始發(fā)展,上世紀(jì)80~90年代,是日本機(jī)器人技術(shù)的高速發(fā)展期,之后進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段。韓國和德國機(jī)器人技術(shù)都是從80年代初才開始,起步較晚。但是韓國研制的服務(wù)型機(jī)器人有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,進(jìn)入21世紀(jì)后步入黃金時(shí)期,專利申請(qǐng)量全面超過美國、日和德國,躍居世界第一。德國機(jī)器人技術(shù)專利與前三個(gè)國家相比數(shù)量并不多,但德國的機(jī)器人技術(shù)一直處于穩(wěn)步發(fā)展?fàn)顟B(tài)。值得一提的是工業(yè)機(jī)器人“四大家族”(庫卡、abb、安川、fanuc公司)在70年代就開始了全球?qū)@季帧?
我國的機(jī)器人雖然起步較早,但從專利申請(qǐng)趨勢(shì)來看,到上世紀(jì)末發(fā)展較慢。進(jìn)入新世紀(jì)之后,隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,機(jī)器人技術(shù)專利申請(qǐng)量迅速增長(zhǎng)并呈年遞增態(tài)勢(shì),與國外發(fā)展趨勢(shì)對(duì)比,我國機(jī)器人發(fā)展的潛力巨大,前景廣闊。我國工業(yè)機(jī)器人起步于1972年,其發(fā)展過程大致可分為三個(gè)階段:1972年~1985年的萌芽期;1985年~2000年的技術(shù)研發(fā)期;2000年至今的產(chǎn)業(yè)化期。目前我國已生產(chǎn)出部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件,開發(fā)出弧焊、點(diǎn)焊、碼垛、裝配、搬運(yùn)、注塑、沖壓、噴漆等工業(yè)機(jī)器人。一批國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人已服務(wù)于國內(nèi)部分企業(yè)的生產(chǎn)線上,一批機(jī)器人技術(shù)的研究人才也涌現(xiàn)出來。部分軍工企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)已掌握了工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)制造技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人控制、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)技術(shù)、機(jī)器人軟件的設(shè)計(jì)和編程技術(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)等技術(shù),某些關(guān)鍵技術(shù)甚至已達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平。
據(jù)科技部的官員介紹,中國的機(jī)器人專利申請(qǐng)主要集中在高校和科研院所,企業(yè)申請(qǐng)的專利相對(duì)較少。國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)印證了這一說法。近年來,我國機(jī)器人技術(shù)發(fā)展迅速,專利申請(qǐng)量快速增加,但國內(nèi)專利申請(qǐng)主要集中在大學(xué)和科研院所,以研究機(jī)構(gòu)居多,國外的申請(qǐng)人則以大公司居多。而這正是國內(nèi)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展的瓶頸,不掌握關(guān)鍵核心技術(shù)是中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中突出問題之一,推動(dòng)“中國制造2025”核心的一點(diǎn)就是創(chuàng)新、再創(chuàng)新。
攻克核心技術(shù),是工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的題中要義。沈陽新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司以完成重大科技攻關(guān)項(xiàng)目100多項(xiàng)、擁有數(shù)百項(xiàng)國家專利是為業(yè)內(nèi)翹楚,而如廣東拓斯達(dá)科技股份有限公司擁有自主核心技術(shù)專利40余項(xiàng)的公司也不多見,形成以技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢(shì)為基礎(chǔ)的品牌價(jià)值優(yōu)勢(shì)是國內(nèi)機(jī)器人行業(yè)快速發(fā)展的最重要資源。
從整體上來說,我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)還很薄弱,機(jī)器人研究仍然任重而道遠(yuǎn)。為促進(jìn)我國機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,我們需要抓住機(jī)遇,迎接挑戰(zhàn),使我國機(jī)器人發(fā)展盡快進(jìn)入規(guī)模開發(fā)利用和全面產(chǎn)業(yè)化的階段,為中國制造2025及智能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化作出貢獻(xiàn)。