1920年捷克作家描寫了名叫Robot的幫人干苦力的機器，它是最早的工業(yè)機器人設想；
隨著科學技術(shù)發(fā)展，1954年美國戴沃爾最早提出了工業(yè)機器人的概念；
1958年申請了專利，1959年在美國誕生第一臺工業(yè)機器人。
五十多年來工業(yè)機器人經(jīng)歷了可編程示教再現(xiàn)型機器人、知覺判斷機器人、智能機器人三個階段，應用領域也逐漸從工業(yè)生產(chǎn)的民用領域轉(zhuǎn)移到軍事領域。本文旨在通過研究機器人領域的全球?qū)＠季脂F(xiàn)狀、在華專利申請現(xiàn)狀以及主要競爭對手現(xiàn)狀，庫卡機器人何服電機維修，從知識產(chǎn)權(quán)的角度揭示我國工業(yè)機器人技術(shù)發(fā)展的機遇與挑戰(zhàn)。
一、工業(yè)機器人領域全球?qū)＠暾埜艣r
截至到2014年底，工業(yè)機器人技術(shù)領域的全球?qū)＠暾埩恳殉^6萬件，去掉重復的同族專利[1]后為3.5萬余項。最早的專利申請出現(xiàn)在1958年，直到1985年后，專利申請數(shù)量才開始出現(xiàn)大幅度增長，主要原因是中國在1985年制定《專利法》后，工業(yè)機器人領域主要競爭對手十分注重中國市場，紛紛在中國進行專利布局。目前，工業(yè)機器人技術(shù)正處于高速發(fā)展期。
圖1工業(yè)機器人技術(shù)領域全球?qū)＠暾堏厔輬D（注：藍色為全球?qū)＠暾埩烤G色為在華專利申請量）
從技術(shù)發(fā)展歷程來看，工業(yè)機器人技術(shù)共經(jīng)歷三大階段：
第一階段（1958年-1969年）可編程示教再現(xiàn)型機器人：工業(yè)機器人領域的第一件專利是美國人喬治德沃爾在1958年申請，名為可編程的操作裝置。約瑟夫英格伯格對此專利很感興趣，聯(lián)合德沃爾在1959年共同制造了世界上第一臺工業(yè)機器人稱為Robot（中文譯名機器人），即人手把著機械手，把應當完成的任務做一遍，機器人再按照事先教給它們的程序進行重復工作，主要用于工業(yè)生產(chǎn)的鑄造、鍛造、沖壓、焊接等生產(chǎn)領域，特稱為工業(yè)機器人。
第二階段（1970年-1984年）知覺判斷機器人：這階段的工業(yè)機器人是具有一定的感覺功能和自適應能力的離線編程機器人，其特征是可以根據(jù)作業(yè)對象的狀況改變作業(yè)內(nèi)容，即所謂的知覺判斷機器人。期間工業(yè)機器人四大家族：庫卡、ABB、安川、FANUC公司分別在1974年、1976年、1978年和1979年開始了全球?qū)＠季帧?/p>
第三階段（1985年-至今）智能機器人：此階段機器人帶有多種傳感器，能夠?qū)⒍喾N傳感器得到的信息進行融合，能夠有效的適應變化的環(huán)境，具有很強的自適應能力、學習能力和自治功能。2000年以后，美國、日本等國開始了智能軍用機器人研究，并在2002年由美國波士頓公司和日本公司共同申請了第一件機械狗
（BostonDynamicsBigDog）智能軍用機器人專利，2004年在美國DRAPA/SPAWAR支持下申請了智能軍用機器人專利。
1、工業(yè)機器人領域?qū)＠芾砹繃?地區(qū)分布
從工業(yè)機器人相關(guān)專利受理數(shù)量排名前六位國家/地區(qū)（專利受理機構(gòu)，基于同族專利國）的排名情況可以看出，相關(guān)專利受理數(shù)量最多的國家/地區(qū)依次是：中國、日本、韓國、美國、歐洲專利局、世界知識產(chǎn)權(quán)組織。這也體現(xiàn)了中、日、韓、美是工業(yè)機器人的主要市場。
圖2工業(yè)機器人領域?qū)＠芾砹繃?地區(qū)分布
2、工業(yè)機器人領域技術(shù)布局概況
下圖給出了工業(yè)機器人領域的全球技術(shù)布局情況，專利大都分布在機械手的結(jié)構(gòu)、控制、觸摸、安全和程序控制技術(shù)，以及工業(yè)機器人的航道控制、自動控制、傳輸、多鉸接爪臂技術(shù)。
圖3工業(yè)機器人領域技術(shù)布局
3、中國專利申請情況分析
我國工業(yè)機器人起步于1972年，其發(fā)展過程大致可分為三個階段：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)出部分機器人關(guān)鍵元器件，開發(fā)出弧焊、點焊、碼垛、裝配、搬運、注塑、沖壓、噴漆等工業(yè)機器人。一批國產(chǎn)工業(yè)機器人已服務于國內(nèi)部分企業(yè)的生產(chǎn)線上；一批機器人技術(shù)的研究人才也涌現(xiàn)出來。部分軍工企業(yè)、科研機構(gòu)和企業(yè)已掌握了工業(yè)機器人操作機的優(yōu)化設計制造技術(shù)、工業(yè)機器人控制、驅(qū)動系統(tǒng)的硬件設計技術(shù)、機器人軟件的設計和編程技術(shù)、運動學和軌跡規(guī)劃技術(shù)等技術(shù)，某些關(guān)鍵技術(shù)甚至已達到或接近世界先進水平。但是，在華專利申請數(shù)據(jù)顯示，瑞士的ABB、日本的FANUC（發(fā)那科）、日本的YASKAWA（安川電機）、德國的KUKA（庫卡）已經(jīng)在我國申請了大量專利，中國申請人集中在蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學院、昆山市工業(yè)技術(shù)研究院、湖南大學、清華大學等高校，我國擁有技術(shù)優(yōu)勢的科研院所和企業(yè)反而不太關(guān)注工業(yè)機器人技術(shù)領域的專利布局。
二、主要競爭對手概況
在民用領域，國際上占據(jù)了工業(yè)機器人絕大部分市場的四大家族：安川、FANUC、KUKA、ABB公司，自上世紀70年代中期開始了全球?qū)＠季郑⑶抑鹉晟仙Ｍ瑫r，中國增長讓全球領先的工業(yè)機器人巨頭都把目光投向這塊土地，不約而同的是，總部在瑞士的ABB、日本的FANUC（發(fā)那科）、日本的YASKAWA（安川電機）、德國的KUKA（庫卡）都將其中國總部設在上海。目前，這四家企業(yè)在中國市場占有率總共達到八成以上，前三家在全球的機器人銷量都突破了20萬臺。
在軍用領域，由美國政府支持的軍用機器人開發(fā)商占據(jù)了全球軍用機器人市場的85%，歐洲占據(jù)15%，而中國僅為0.1%。軍用機器人領軍企業(yè)GeneralDynamics市場占有率為27%，庫卡機器人驅(qū)動器維修，諾格公司、洛克希德-馬丁公司緊隨其后。
1、日本安川電機（Yaskawa）
1915年合資公司安川電機制作所成立。安川電機自1977研制出第一臺全電動工業(yè)機器人以來，旗下?lián)碛蠱otoman美國、瑞典、德國以及SyneticsSolutions美國公司等子公司，至今共生產(chǎn)13萬多臺機器人產(chǎn)品，而最近2年生產(chǎn)的機器人3萬多臺，超過了其他的機器人制造公司。2005年4月，該公司宣布將投資4億日元，建造一個新的機器人制造廠，該公司每月工業(yè)機器人生產(chǎn)能力將達到2000臺。安川公司在全球申請的機器人相關(guān)專利4505件，去掉重復的同族專利為1949項同族專利。
圖4安川電機的專利申請情況（注：藍色為全球?qū)＠暾埣t色為在華專利申請）
2、日本FANUC
日本發(fā)那科公司（FANUC）創(chuàng)建于1956年，是當今世界上數(shù)控系統(tǒng)科研、設計、制造、銷售實力最強大的企業(yè)，www.tka.net.cn，研發(fā)人員占公司總?cè)藬?shù)的1/3/。1974年，F(xiàn)ANUC工業(yè)機器人問世基于伺服、數(shù)控基礎，1976年投放市場。FANUC公司在全球申請的機器人相關(guān)專利5507件，去掉重復的同族專利為1476項同族專利。
圖5發(fā)那科公司的專利申請情況（注：藍色為全球?qū)＠暾埣t色為在華專利申請）
3、德國KUKA
KUKA公司成立于1898年，總部設在德國奧格斯堡，是為汽車制造、航天、能源及工業(yè)領域提供柔性自動化系統(tǒng)設備的公司。2000年9月，庫卡自動化設備（上海）有限公司正式成立。2004年7月，庫卡柔性系統(tǒng)制造（上海）有限公司在上海青浦工業(yè)園成立。2008年12月，在上海交通大學成立KUKA焊接機器人智能化與工程應用聯(lián)合實驗室。KUKA公司在全球申請的機器人相關(guān)專利2383件，去掉重復的同族專利為802項同族專利。
圖6德國KUKA公司的專利申請情況（注：藍色為全球?qū)＠暾埣t色為在華專利申請）
4、瑞士ABB