中國人民網研究院於11月27日發布了《人形機器人技術專利分析報告》（下稱《報告》），《報告》由中國機器人產業聯盟及傳播內容認知全國重點實驗室研究員張冬明撰寫，提供了相關產業的專利佈局與申請策略供業者、學研機構及政府決策單位參考。《報告》顯示，目前人形機器人專利申請主要來自中國、日本、韓國、法國及美國；其中中國、日本專利申請人總專利數均超過6000件，而中國已成為人形機器人技術專利申請數量和有效專利數量最多的國家。

有一些飯店會以人型機器人作為迎賓機器人；攝影：李淑蓮

人型機器人技術範疇

依據中國於2020年11月19日頒布的國家標準《機器人分類》（GB/T 39405-2020），機器人可被分為工業機器人及服務型機器人兩大類，而服務型機器人多為人形機器人或仿人機器人。靈感源於人類的身體，集仿生學原理和機器電控原理於一體，涉及機器人本體結構、核心零部件、智慧感知、驅動控制、支撐環境等主要模組。

《報告》所研究的「人形機器人」指在外形上擁有類似人類的肢體結構（如有雙足、雙臂及人類體型高度），並可以在生活、工作場景內如人類一般完成外界感知、自主活動、行為交互等一系列任務的機器人。因此，從機器人體型結構上著眼，《報告》排除了明顯小於一般人類體型、及結構明顯簡化的小型人形機器人。

此外，由於《報告》聚焦於人形機器人結構構成（例如肢體結構以及相關零部件等）及其功能實現（例如肢體動作控制、移動定位、操作系統環境等），其他可用但非專用在人形機器人上的通用技術（例如通用人機交互技術、基礎AI 技術等），均不納入《報告》的分析範疇 (詳表1)。

表1. 人形機器人相關技術分解表

資料來源：《人形機器人技術專利分析報告》，張冬明，中國機器人產業聯盟及傳播內容認知全國重點實驗室研究員，
人民網研究院，2023年11月。

調研方法

《報告》以全球為專利檢索地區；專利類型涵蓋發明、實用新型專利，涉及產品結構、感知、控制、系統及相關方法，以及人形機器人產品的外觀設計專利，但不關注圖形人機交互介面的外觀設計專利。此外，時間範圍不設限，利用incoPat專利資料庫進行檢索，最後檢索時間/資料更新時間為2023年5月31日 （由於專利公開制度，專利申請可在最長18個月內不公開，因此近 18 個月來已公開的專利資料並不能反映實際的專利申請量）。在完成檢索後，再通過人工逐篇閱讀標引[1]來剔除干擾專利（關聯度低或無關聯度之專利）。

《報告》並以專利保護度（權利請求數量、地域佈局數量、專利維持年限）、技術核心度（專利被引次數、衍生專利數量）等指標劃分專利等級。

此外，《報告》以2個標準來淨化數據，包括申請人標準化及法律狀態標準化。包括 (1) 申請人標準化：以當前專利權人為基準（而非專利的初始申請人），同一申請人在不同國家/地區/時間使用的名稱相統一，強關聯的母公司、子公司、集團公司的名稱相統一；(2) 法律狀態標準化：「有效」指維持有效的專利，含部分失效/維持有效的專利，此外還包括仍在有效期內的 PCT 專利申請；「審中」指已公開和正在實質審查中的發明專利；「失效」指已過有效期的專利，以及駁回、撤回、放棄專利權等狀態的失效專利，此外還包括已過有效期的 PCT 專利申請。

專利申請及布局情況分析

經過以上篩選，《報告》所得出的專利資料共 15,820 件。

圖1. 前10大申請人國別及有效發明專利數量

資料來源：《人形機器人技術專利分析報告》，張冬明，中國機器人產業聯盟及傳播內容認知全國重點實驗室研究員，
人民網研究院，2023年11月。

從圖1可見，依專利申請人國別來看，可以發現人形機器人專利申請主要來自中國、日本、韓國、法國和美國申請人。其中中國、日本專利申請人總專利數均超過6000件，有效專利數分別占比為47%及30% (圖中未標示)；排行第3的韓國申請人專利數超過1000件，有效專利占比53%；法國和美國申請人專利數均在700 件左右，有效專利分別占比37%和54%。排名前十的其他國別申請人中，德國超過100件、英國超過 60 件，其他如加拿大、意大利及印度均少於 50 件。

《報告》認為結合發明專利擁有量能夠有效體現國家在特定技術領域的創新能力，通過此一指標可以更準確評價國家在全球相關產業競爭格局中的位置和水準。從不同國家的有效發明專利數量看（圖1右），日本所擁有的數量位居全球第一，中國僅次於日本，居全球第二，顯示日本及中國在人型機器人領域有較強的創新能力。

圖2. 各國申請人技術布局情況

資料來源：《人形機器人技術專利分析報告》，張冬明，中國機器人產業聯盟及傳播內容認知全國重點實驗室研究員，
人民網研究院，2023年11月。

從圖2各國申請人技術布局情況得知，各國申請人所注重的技術布局有所不同，其中中國申請人重點佈局A本體結構，占比接近 50%，此外，相對於其他國家申請人，在B核心零部件方面布局占比也較高。日本申請人重點佈局了A本體結構和 C智慧感知，在E支撐環境方面布局專利較少。韓國申請人重點布局了A本體結構、C智慧感知和 D驅動控制，在 B核心零部件和E支撐環境方面佈局專利較少。法國申請人重點布局了A 本體結構和C智慧感知，並且在 E支撐環境方面布局占比相對其他申請人而言較高，在D驅動控制方面布局占比較少。美國申請人重點布局了A本體結構、C智慧感知和 D驅動控制。

綜上所述，可得知本體結構、智慧感知和驅動控制為各國專利申請人共同重視的項目。

圖3. 主要申請人有效發明專利排名

資料來源：《人形機器人技術專利分析報告》，張冬明，中國機器人產業聯盟及傳播內容認知全國重點實驗室研究員，
人民網研究院，2023年11月。

《報告》進一步結合專利類型和法律狀態，分析主要專利權人的情況。從圖3可見在人形機器人技術領域，本田 (日)、優必選 (中)、三星 (韓) 有效發明專利持有量在400 件以上，位居前三名，屬於本領域申請人第一階領先者；有效發明專利在 300 件以上的豐田（日）和精工愛普生（日）則屬於第二階領先者，可見排名靠前的申請人主要為實力較強的老牌日韓企業，而優必選科技則是中國人形機器人代表。其他排名靠前的申請人，則以高等院校和科研機構為主。

圖4. 主要申請人有效專利年份分布情況

資料來源：《人形機器人技術專利分析報告》，張冬明，中國機器人產業聯盟及傳播內容認知全國重點實驗室研究員，
人民網研究院，2023年11月。

《報告》也針對各申請人有效專利，選擇有效專利數排名前列的 11家申請人，分析其有效專利年份分布情況。從圖4可見，在專利有效期內，早年有效專利主要集中在本田、索尼（日）、三星（韓）等申請人名下。其中，本田在 2005 年達到峰值，隨後各年專利申請量持續增加，但有效專利數呈現減少態勢；索尼專利申請則主要集中在 2003 年至2005 年，以及2017 年來，其他年份有效專利數較少；三星專利申請主要集中在 2007年至2012年間，其他年份有效專利數較少，但是近年來呈現緩慢增長態勢。中期有效專利主要集中在豐田、精工愛普生、軟銀（SoftBank Robotics, 法）。其中，豐田有效專利申請時間主要開始於2007年，並逐年緩慢增長，至 2018 年達到峰值；精工愛普生有效專利申請時間主要開始於 2011年，於 2016 年達到峰值後呈現逐年下降趨勢；軟銀有效專利主要分佈在 2014年至2017 年間，尤其是集中在 2015 年，但近年來已不再出現新的有效專利。

至於近期有效專利排名部分，靠前的申請人中開始出現中國、美國申請人，例如開展人形機器人技術研發的院校北京理工大學（中）和清華大學（中），以及人形機器人領域優勢企業波士頓動力（美）、優必選（中）和達闥（中）。其中，北京理工大學有效專利的申請時間開始較早，但主要集中在 2019 年；清華大學有效專利申請時間集中在 2016 年後，但是近期呈現不穩定的波動態勢。波士頓動力有效專利集中在 2014 年後，且 2019 年前趨勢較為平穩，2020 年來有效量降低；優必選有效專利申請年份主要開始於 2016 年，且在 2018 年達到峰值，近年來有效量維持在 100件以上；達闥有效專利申請年份主要開始於 2016 年，且集中在 2019 年後。

《報告》指出，整體而言，基於因專利通過審查授權而使有效專利數增長的預期，未來優必選、達闥、索尼、三星、波士頓動力、北京理工大學的有效專利數預期將維持較為積極的增長態勢，而軟銀有效專利可能不再增長，其他申請人有效專利增長趨勢不顯著。

總結

在人形機器人技術領域，本田、優必選科技、豐田、三星、精工愛普生、索尼等企業的專利申請總量較多。其中，優必選科技近 5 年的年均申請量最多，且近5年申請量占比將近 80%。而本田、豐田、三星、精工愛普生專利申請總量雖大，但是近5年的專利申請量占比均在 40%以下。

此外，中國申請人近 5 年年均申請量及占比遠高於其他國家，這與此一產業近年來在國家政策支持下快速發展有密切關係；而其他國家申請人因在人形機器人領域專利佈局時間較早，故近年專利申請數量有所減少，也導致其他國家申請人近幾年專利申請量不如中國申請人。

參考資料：

1. 《人形機器人技術專利分析報告》，張冬明，中國機器人產業聯盟及傳播內容認知全國重點實驗室研究員，人民網研究院，2023年11月。

備註：

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