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作者:智信禾
時間:2024-05-15
當地時間2024年1月9日,國際消費電子展(CES 2024)在美國拉斯維加斯拉開帷幕。這場盛會吸引了超13萬的觀眾前來參觀,匯聚了超4000家的參展商,展示了人工智能、汽車技術、機器人研發以及混合現實(MR,包括AR/VR)等領域的最新創新與突破。
在這場國際盛會上,中國企業的身影也格外引人注目。其中,國內龍頭家庭機器人品牌科沃斯、足式機器人行業領軍者宇樹科技以及超輕量仿人機械臂引領者睿爾曼智能等公司,均展示了他們在機器人領域的前沿科研成果。
雖然近年來全球經濟面臨復雜多變的挑戰,工業機器人市場的增速有所放緩,但前景仍然十分樂觀。預計該市場將持續迅猛擴張,從2024年的19億美元直至2030年達到118億美元的規模。這期間,其復合增長率將高達35.2%,顯示出強勁的增長勢頭。
在中國,由于經濟波動和人口老齡化帶來的勞動力成本上升等挑戰的存在,協作機器人市場保持著良好的增長勢頭。預計2024年中國協作機器人市場將維持34.2%的增長率,并且至2026年,復合增長率將超過30%,顯示出中國在該領域的持續高速增長態勢。
圖1 協作機器人正在進行按摩工作
推動協作機器人市場增長包含多方面的因素,其中,主要因素是協作機器人比傳統工業機器人系統具有更豐富的場景應用需求。在場景應用需求的限制下,協作機器人相較于傳統工業機器人,需要具備更靈活的環境感知、移動等能力,才能便于普通化、家庭化的應用。
圖2 協作機器人與傳統工業機器人的對比
數據來源:中國協作機器人行業發展趨勢分析與未來投資研究報告(2023-2030年)
協作機器人產業鏈包含上游零部件、中游協作機器人本體以及下游集成應用,產業鏈中的各環節相互依存、相互促進,共同推動了協作機器人產業的發展。
圖3 協作機器人行業產業鏈示意圖
相較于傳統工業機器人需要與人分開執行工作的工作特性,協作機器人憑借著靈活感知能力、關節力矩傳感器、伺服驅動、安全控制器等技術的優勢,具備高安全性、易操作、易維護、部署靈活等特點,被廣泛應用于醫療服務、智慧家居、智慧養老等場景;即協作機器人不僅可以是生產線上可以與人并肩工作的機器人,還可以是直接服務于人類的服務機器人。協作機器人在不同場景下的具體應用,都需要相關技術的支持。
為了保證企業自主研發的協作機器人產品以及技術得到更好的保障,以專利的方式進行保護是一種很好的選擇。通過專利申請,企業可以保護自己的創新成果不被他人模仿,還可以在新興市場中更容易形成技術壁壘,阻止競爭對手進入,進而提升市場份額和盈利能力。同時,專利權也可以作為企業的重要資產,可以增強企業的整體競爭力。在新興市場中,擁有專利權的企業往往更容易吸引投資者的關注和資金支持;并且,擁有專利權的企業往往被視為技術領先、創新能力強的代表,這有助于提升企業形象和品牌價值,吸引更多消費者和客戶。此外,專利權還可以作為企業與其他企業或機構建立合作伙伴關系的重要籌碼,共同開發新市場。
圖4 全球協作機器人領域專利申請趨勢
注:僅統計關鍵詞“協作機器人”
上圖展示了全球近二十年與協作機器人相關的專利申請數量和申請趨勢。整體專利申請量呈現增長趨勢,從2015年起,中國協作機器人相關專利的申請數量迅速增長,增速遠超其他國家。
其中,丹麥優傲機器人(UR)作為協作機器人技術領先企業,于2008年推出了全球首臺商用協作機器人,并在2007年就著手針對協作機器人的關節機構進行了專利保護,后續研發過程中,在丹麥、中國、美國、歐盟、歐專局、英國、日本、韓國等國家及地區也進行了充分的專利布局。
在工業機器人領域有著突出表現的企業,在協作機器人方面也有不俗的表現。2012年至2015年之間,工業機器人四大家族(庫卡、ABB、發那科、安川)相繼推出協作機器人產品,由于四大家族對于工業機器人領域有著深厚的積累,因此在進行協作機器人研究時,主要針對兩者的核心區別技術進行挖掘,如智能感知技術、自主認知技術、人機交互等方面,并在中國、美國、日本等存在巨大消費市場的國家進行了相關專利布局。
2015年起,中國研發協作機器人的公司不斷涌現,相關技術逐年發展,專利申請的數量也從每年個位數的增長遞增至每年三位數的增長。在協作機器人應用需求不斷增加的情況下,相關技術的也在不斷革新。
圖5 遨博智能技術構成功效圖
2015年遨博(北京)智能科技有限公司成立,成為我國首家致力于協作機器人研發、生產和銷售的企業,同年10月,第二代遨博智能協作機器人AUBO-i5全球發售,是具有核心自主知識產權的輕型協作機器人。至今的9年時間內,遨博公司共布局專利約400件,值得一提的是,由于四大家族在機器人本體制造方面具有壟斷性優勢,遨博為更好保護自身設計并占有市場,在機器人關節的密封結構、擰緊裝置、底盤防碰撞機構等周邊技術細節,進行了大量差異性專利布局。
雖然協作機器人技術處于迅猛發展的階段,但由于整體價格較高,中小型企業、公共服務機構、普通消費者等消費群體無法負擔高額的費用,影響協作機器人真正走入普通人的生活。
而在今年睿爾曼智能科技有限公司的春季新品發布會上,其推出的新品機械臂GEN72的售價僅為9980元,開啟了協作機器人的千元級時代。睿爾曼在超輕量仿人機械臂的控制器、驅動器、電機、減速器四大核心零部件均取得革命性突破,并打造出擁有完全自主知識產權的超輕量仿人機械臂。其在本土專利布局近百件,并且,在諧波減速器、伺服驅動器、機械臂控制器等公司實際的研究成果方面,均進行了相關的專利布局,并結合應用場景,對協作機器人的智能感知和碰撞檢測等核心技術進行了專利申請,對研發成果進行了全面保護。
圖6 中外協作機器人知名品牌
目前我國企業對于協作機器人專利在海外的布局仍然較少,在已存在較多海外市場或存在較大海外市場潛力的背景下,國內企業需要開始注重協作機器人在海外的布局,以保護相關技術在國外的權利,減少不必要的風險。
當前協作機器人需要利用專利進行保護,并且專利布局也需要向海外拓展。除了需要投入更多精力,把創新做到極致,還需要通過知識產權的方式在世界范圍內呈現出來,才能做到對協作機器人技術較為全面的保護,通過專利幫助中國協作機器人企業爭奪新興市場,提升中國協作機器人在全球市場中的地位。