比爾?蓋茨曾預(yù)言，機(jī)器人的普及將像個(gè)人電腦的普及一樣。徹底改變這個(gè)時(shí)代的生活方式。目前，國(guó)內(nèi)外機(jī)器人領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)正在迅猛發(fā)展，我國(guó)應(yīng)積極發(fā)揮自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)。抓住機(jī)遇，努力在未來市場(chǎng)上搶占先機(jī)。 
     
    機(jī)器人也稱為自動(dòng)機(jī)或機(jī)械手、機(jī)械臂，發(fā)展至今已經(jīng)有60多年的歷史。著名科學(xué)家錢學(xué)森指出：“所謂機(jī)器人，就是指那些有特定功能的自動(dòng)機(jī)，它是機(jī)電一體化的，具有人工智能因素的20世紀(jì)80年代的高技術(shù)，是新技術(shù)革命的重要內(nèi)容之一�！庇�專家預(yù)測(cè)，21世紀(jì)將是機(jī)器人技術(shù)革命的世紀(jì)，機(jī)器人作為全面延伸和擴(kuò)展人的體力和智力的手段將實(shí)現(xiàn)“當(dāng)代最高意義上的自動(dòng)化”。 
    
    傳統(tǒng)的機(jī)器人主要應(yīng)用于焊接、裝配、搬運(yùn)、加工、噴涂、碼垛等復(fù)雜作業(yè)。由于機(jī)器人及自動(dòng)化成套裝備對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率、增強(qiáng)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、改善勞動(dòng)條件等具有重大的作用，加之成本大幅度降低和性能迅速提高，以機(jī)器人為核心的自動(dòng)化生產(chǎn)線已經(jīng)走向工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，具有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景和強(qiáng)勁的生命力。目前，全球現(xiàn)役工業(yè)機(jī)器人超過百萬臺(tái)。在發(fā)達(dá)國(guó)家，機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線已形成一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)，年市場(chǎng)容量約為100億美元。日本機(jī)器人協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到2025年，全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的“蛋糕”將達(dá)到每年500億美元的規(guī)模。國(guó)際上著名公司ABB、索尼、BOSCH(博世)、發(fā)那科、本田等都是機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線及物流與倉儲(chǔ)自動(dòng)化設(shè)備的集成供應(yīng)商。 
    
    進(jìn)入21世紀(jì)，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正在從狹義的機(jī)器人概念向廣義的機(jī)器人技術(shù)概念轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)制造業(yè)向非制造業(yè)轉(zhuǎn)變，從工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)向以人為中心的個(gè)人化和微小型化方向轉(zhuǎn)變，并將服務(wù)于人類活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、可重構(gòu)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化機(jī)器人成為機(jī)器人在制造業(yè)的發(fā)展方向，并逐步向著成套技術(shù)和裝備的方向發(fā)展。而在非制造業(yè)，機(jī)器人將圍繞服務(wù)人類生活，使之更趨于舒適化、人性化、智能化，從而成為人類生活當(dāng)中的親密助手和伙伴。 
     
    國(guó)內(nèi)外機(jī)器人領(lǐng)域?qū)＠�現(xiàn)狀分析 
     
    工業(yè)機(jī)器人起源于美國(guó)。由于政府對(duì)機(jī)器人研發(fā)的資助以及相關(guān)技術(shù)的推動(dòng)作用，日本、美國(guó)、德國(guó)等工業(yè)大國(guó)在智能機(jī)器人技術(shù)上占據(jù)著明顯優(yōu)勢(shì)，新近崛起的韓國(guó)在機(jī)器人研發(fā)方面也逐漸走向前沿。我國(guó)的機(jī)器人研究開發(fā)工作始于2 0世紀(jì)70年代末，在國(guó)家“863”、“973”、“九五攻關(guān)”等高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃的重點(diǎn)支持下，取得了重大發(fā)展。一方面，以清華大學(xué)、上海交通大學(xué)，中國(guó)科學(xué)院等科研院所為代表，重點(diǎn)對(duì)機(jī)器人基礎(chǔ)技術(shù)進(jìn)行研究，諸如機(jī)器人機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析與綜合，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的控制算法，多傳感器控制系統(tǒng)，遙控操作技術(shù)等均取得長(zhǎng)足進(jìn)展；另一方面，大批專業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人以及自動(dòng)化設(shè)備的公司成立，推動(dòng)了機(jī)器人技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。 
     
    1.專利分布分析 
    
    根據(jù)中國(guó)專利局的相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止到2007年底，機(jī)器人領(lǐng)域的專利申請(qǐng)共2266件，其中，2000年后申請(qǐng)共2110件，2005－2007年共申請(qǐng)1618件�？梢�，從2000年后機(jī)器人領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量持續(xù)大幅度增長(zhǎng)。這也反映出近年來機(jī)器人相關(guān)的研究正在逐漸升溫，相關(guān)產(chǎn)業(yè)正在迅猛發(fā)展。 
    
    在上述申請(qǐng)中，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)1545件，占總申請(qǐng)量的69.4％；國(guó)外申請(qǐng)681件，占總申請(qǐng)量30.6％。國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)量排在前列的分別是上海交通大學(xué)102件，中科院沈陽自動(dòng)化所68件，哈爾濱工業(yè)大學(xué)50件，北京航空航天大學(xué)46件，清華大學(xué)47件，中科院自動(dòng)化所44件；發(fā)那科電機(jī)89件，索尼公司78件，本田技研43件，三星54件，安川電機(jī)27件。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)占多數(shù)，申請(qǐng)人主要集中在大學(xué)和科研院所，以研究機(jī)構(gòu)居多；國(guó)外的申請(qǐng)以大公司居多。 
    
    對(duì)申請(qǐng)人所在國(guó)的統(tǒng)計(jì)(國(guó)內(nèi)申請(qǐng)除外)，排名第一的國(guó)家是日本461件，其次是韓國(guó)73件，美國(guó)59件，德國(guó)43件，法國(guó)17件。
     
    如果單從專利申請(qǐng)數(shù)量上看，國(guó)內(nèi)在機(jī)器人技術(shù)上似乎占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，但綜合考慮這些專利的分布領(lǐng)域和保護(hù)范圍，就不難發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)涉及的技術(shù)深度，廣度往往不及國(guó)外，權(quán)利要求實(shí)際保護(hù)的范圍很小，這就意味著被侵權(quán)的可能性很小，從而體現(xiàn)不出專利制度在技術(shù)壁壘上的優(yōu)勢(shì)。另一方面，由于資金財(cái)力的限制，導(dǎo)致很多專利提前失效了，專利權(quán)人也因此過早地喪失了在上述專利上應(yīng)享有的權(quán)利。 
    
    造成上述現(xiàn)象的原因主要有，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人、代理人的專利文件撰寫水平還相對(duì)較弱，特別是一些申請(qǐng)人沒有聘請(qǐng)代理公司，自己又不熟悉專利法，在遞交原始申請(qǐng)時(shí)把許多細(xì)節(jié)寫進(jìn)獨(dú)立主權(quán)要求，因此，人為地劃小了保護(hù)范圍，給自己造成了無法彌補(bǔ)的損失。從技術(shù)層面上講，有些專利申請(qǐng)本身的創(chuàng)新點(diǎn)很低，只是對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的一些小改進(jìn)；從撰寫形式層面講，有些申請(qǐng)人擔(dān)心保護(hù)范圍大了不容易授權(quán)，主動(dòng)縮小了保護(hù)范圍。由于在撰寫上缺乏經(jīng)驗(yàn)，大多數(shù)權(quán)利要求只注重保護(hù)產(chǎn)品、設(shè)備，忽略了對(duì)相應(yīng)方法的保護(hù)，其中，包括一些控制、檢測(cè)、信息處理等適于以方法權(quán)利要求方式撰寫的技術(shù)方案，也相應(yīng)地縮小了保護(hù)范圍。 
     
    2.專利技術(shù)領(lǐng)域分析 
    
    由于機(jī)器人技術(shù)是一項(xiàng)集成度較高的技術(shù)，涉及到機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)、人工智能、傳感器、通訊與網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域，因而機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展也必然受到上述技術(shù)的制約。在機(jī)械、電子、控制、通訊等方面處于國(guó)際領(lǐng)先地位的日本擁有堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，同時(shí)又有政府的大力支持，因此，在智能機(jī)器人方面走在國(guó)際前沿。另外，由于日本與中國(guó)經(jīng)濟(jì)上的緊密合作以及產(chǎn)品在中國(guó)市場(chǎng)的巨大份額，日本在向中國(guó)申請(qǐng)專利方面一向不遺余力，與機(jī)器人相關(guān)的專利申請(qǐng)涵蓋了眾多技術(shù)領(lǐng)域。
     
    日本的發(fā)那科公司在三維視覺傳感器的校正、伺服工具運(yùn)動(dòng)切離結(jié)合、移動(dòng)控制、碰撞控制方法等方面占據(jù)主導(dǎo)地位。代表性的專利有：機(jī)器人間的防止干涉控制裝置、機(jī)器人移動(dòng)控制方法、機(jī)器人軌跡控制方法、具備學(xué)習(xí)控制功能的機(jī)器人及機(jī)器人的控制方法等。索尼公司和本田公司在仿人機(jī)器人(humanoid)方面投入了大量的精力，其成果體現(xiàn)在仿人機(jī)器人的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、感知、步態(tài)控制、視覺等多個(gè)方面，代表性的專利有：仿人形機(jī)器人、雙足步行式移動(dòng)系統(tǒng)及其步行控制器及步行控制方法、雙腿步行式移動(dòng)裝置及其步行控制裝置，使用地面反作用力傳感器的步行機(jī)器人及其控制方法等。 
    
    國(guó)內(nèi)專利分布領(lǐng)域主要集中在機(jī)械、電氣結(jié)構(gòu)方面，由于這方面在國(guó)際上相對(duì)發(fā)展得比較成熟，因此，其發(fā)明點(diǎn)多集中在對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)，電氣結(jié)構(gòu)的某此小改進(jìn)上。對(duì)于機(jī)器人的人工智能、自動(dòng)控制、信息處理，傳感、通訊等方面的申請(qǐng)相對(duì)較少，使得國(guó)內(nèi)申請(qǐng)?jiān)诹可险紦?jù)優(yōu)勢(shì)，整體實(shí)力卻不強(qiáng)。 
    
    然而，在國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)中，也不乏一些亮點(diǎn)。比如，中科院沈陽自動(dòng)化所的“一種全向立體視覺成像方法及裝置”，將一透視相機(jī)鏡頭的光軸和兩反射鏡面的共同對(duì)稱軸重合放置，空間中的一點(diǎn)分別經(jīng)兩反射鏡面反射后，分別在所述透視相機(jī)的像平面成像于不同的兩點(diǎn)，相當(dāng)于兩個(gè)相機(jī)成像；裝置包括兩個(gè)反射鏡面、相機(jī)，所述相機(jī)鏡頭的光軸和兩反射鏡面的共同對(duì)稱軸重合。該發(fā)明具有成像清晰、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和幾何計(jì)算簡(jiǎn)單、精度和實(shí)時(shí)性高、系統(tǒng)成像無遮擋的優(yōu)點(diǎn)。上海交通大學(xué)的“用于機(jī)器人在線手眼標(biāo)定的自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)選擇方法”，利用在線標(biāo)定時(shí)采樣到的手眼運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)序列所反映出來的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，自適應(yīng)的確定閾值，可連續(xù)不斷地進(jìn)行機(jī)器人的在線手眼標(biāo)定操作。該校的“基于外表模型的視頻人臉跟蹤識(shí)別方法”，大大提高了視頻人臉的跟蹤和識(shí)別性能，廣泛應(yīng)用于基于視覺的控制、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、視頻會(huì)議系統(tǒng)、機(jī)器人視覺導(dǎo)航系統(tǒng)、軍事目標(biāo)跟蹤識(shí)別系統(tǒng)等各類民用及軍用系統(tǒng)