发布时间：2015-08-18 16:53

一、前言
      机器人产业的快速发展使得人类生活越来越便利，其中又以清洁机器人与人们居家生活最为接近，原先只是用来帮助家庭清扫地板，如今在各国厂商的大力投入下，具备自动回站充电、防掉落、避障侦测、影像传输、网络控制等智能型功能，结合机械、自动化、电机、光学、电子、信息软件、通讯、安全系统等相关技术，让清洁机器人更为人性化并满足人们的各种需求。最新的智能清洁机器人就像一个24小时全天候的清洁工人，可以在任何时候保证你家里的地板亮洁如新，甚至能在垃圾仓满了之后，自动将垃圾倒到一个垃圾袋中。世界先进工业国家的研究机构及企业已投入十几年时间与庞大资源在智能机器人的技术与产品研究发展上，从iRobot公司的吸尘机器人Roomba全球销售2002年至今已超过500万台来看，智能机器人产业已成气候。国内在智能机器人产业发展除了在学术机构持续的学术研究外，产业界投入产品的研发尚未有可见的成果，为了缩小此产业发展的落差，必须在现有技术上有所突破，而从各国申请专利中可看出现有技术成熟度与未来发展趋势，作为国内智能型清洁机器人研究方向重要指标之一。
      本文就各国现有申请专利做分析探讨，一方面了解各家厂商研究成果和产品，另一方面探讨各国功效现况，再针对几项智能型清洁机器人重要功能和各个产商的典型产品做深入分析，以便掌握未来技术发展趋势。
二、专利地图分析
1. 管理图分析
表1 清洁机器人主要的专利权人

序号	公司名称	专利数
1	samsung 韩国三星	166
2	LG韩国LG	109
3	hitachi ltd 日立公司	84
4	IRobot美国irobot	70
5	matsushita electric ind co ltd 日本松下	46
6	dainippon screen mfg 日本DIC	43
7	mitsubishi heavy ind ltd 日本三菱	42
8	applied materials inc 美国应用材料	42
9	tokyo shibaura electric co 日本东京芝浦	37
10	fujitsu general ltd日本富士通	34
11	maasland nv 荷兰NV	33
12	ebara corp日本茬原	31
13	funai electric 日本船井电机	23
14	sanyo 日本三洋	17
15	sony corp日本索尼	12

数据库源于上海知识产权（专利信息）公共服务平台检索系统，截至2010年4月底，世界上家用清洁机器人主要的专利权人和其所拥的专利数参见表1（包含授权和申请中的专利），依专利数量排序，前四名分别为Samsung（166件）、LG（109件）、hitachi（84件）、iRobot（70件）。在15个专利权人中，尽管前2位是韩国企业，但日本企业在前15名中就占了10个席位，足以可见日本的清洁机器人发展位于世界前列。图1显示的是专利权人在世界各国申请的比例图，日本仍然是专利权人的申请大国，世界各国有关清洁机器人的总专利数位2040件，日本就占其37%，这个数值大部分归功于日本的本土企业，还包括一些韩国三星和LG同样看重日本市场，也申请了相关专利。美国市场同样不能小觑，比例达26%。

参见图2，可得知韩国 Samsung和LG的专利申请不仅分布韩国，其在美国的专利数目更大，并逐步向其他国家拓展，其中Samsung在中国市场的企业为三星电子株式会社和三星光州电子株式会社，共申请专利15件，LG电子株式会社专利申请9件，可看出韩国企业经营重视海外市场。日立hitachi的企业发展模式与韩国企业有所不同，他们的市场定位主要还是偏重本国，其在日本的专利申请占其总数的84.5%，同样iRobot也如此，公司仍然以美国为其主要市场对象，因此仍未对美国以外的国家做专利布局。

图3分析了清洁机器人的专利申请年度趋势图，从1990~2000，专利整体数目处于趋于平稳的态势，2001年以后则有增长的迹象，2004年达到顶峰值，专利申请数目为145件。其后几年专利申请量似乎有下滑的趋势，一些如三星、LG、日立等清洁机器人的龙头企业，开始着手专利产品化，产品市场化的部署，但专利数目仍然保持在一个较高的水平，这依托于后起之秀——美国iRobot公司发展迅猛。



图4为专利权人消长图，在2004年分界年以前，Samsung、LG和Hitachi的专利居多，分别占其总申请量的71%、48%、97%，其中LG分解年的专利比重略有偏低，主要由于LG的专利增长最高点处于2005年。iRobot在2004年以后高速发展，专利申请量高达67件，占其总申请量的95.8%。图5 则更加细分的表明专利权人的专利申请周期，Samsung的专利数高峰是在2002~2004年，LG高峰是在2003~2005年，而iRobot是在2007年专利申请（实际研发活动往前推2-3年）达到顶峰。