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运用专利情报分析解读机器手臂技术领域投资前景

全球相关技术领域专利分析

通过对机器手技术领域的专利进行检索和分析,发现该领域专利数量近些年具有较大的增幅。专利主要集中在美国、日本、中国,另外世界知识产权组织和欧洲专利局两个特殊组织也具有一定数量的专利。在全球专利申请人的层面上,外国公司占有绝对优势,且以企业为主,奥托博克集团公司占有明显数量上的优势,同时,该集团公司在行业上已经具有较大积淀,产品遍及全球。而我国目前相关专利数量主要集中在高校手中,说明相应科技成果转化率较低,仍然离市场比较远,因此具有更大的发展机遇和契机。

1.1全球专利数量随时间的趋势

全球范围内的专利公开数量近十年的变化如图1-1所示,可以看出,近十年专利公开数量显著增长。

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图1-1 全球范围专利公开数量近十年变化

1.2全球专利数量按地域的分布

如图1-2所示,历年全球范围专利公开数量前十位中,美国、日本、中国位于前三。而美国的专利数量比日本多出半数以上,是中国的二倍。因此,美国是目前机器手专利布局最活跃的地区,日本中国紧随其后。由于专利具有前瞻性,可以预见,未来相关产品也主要集中于上述地区,市场以及资本的活跃度与专利数量正态相关。

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图1-2全球专利数量按地域分布前十名

同时从时间和空间上对专利进行分析,选定10年内专利公开数据,从不同区域研究专利公开的趋势,如图1-3所示。可以看出,近几年中国美国两个国家专利公开的趋势明显强于其他区域,这也印证了之前单纯从空间上得出的结论。

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图1-3 中国、美国、日本、EPO、WIPO、德国近十年专利申请趋势

1.3专利申请人排名(未做合并)

如图1-4所示,目前在机器手、假肢手指、联动装置等相关技术领域的主要专利申请人为外国公司。

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图1-4 前十名专利申请人

其中的OTTO BOCK不同的子公司占据了排名的几处位置,经调查,OTTO BOCK是一家最早成立于德国柏林的企业,中文名称为奥托博克,是一家致力于针对残疾人尤其是截肢者假肢器具研发、生产和销售的集团公司,在全球49个国家设立有销售和服务网络。另外,排名中的第5和第9名为美国的MIT(麻省理工学院)和日本的筑波大学,在这个前沿技术领域,高校在研发领域具有得天独厚的优势,因此具有相应数量的专利也是情理之中。

对于中国的申请人与全球范围内的成分构成比例有一定差异,如下图1-5所示,高校占据了最大的比例。这也是我国目前专利申请的一个特点,通常高校的专利申请数量是要高于企业的。尤其是高精尖等前沿领域,高校的专利数量远高于企业,这也发映出我国企业科研能力不足的现状,表明我国产学研的模式仍然具有较大的发展空间。

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图1-5 我国专利申请人类型构成

行业内专利诉讼情况

机器手领域具有一定量的专利诉讼的存在,而且相关技术的诉讼数量十分可观,这是该领域公司的机遇,通过提前的专利布局和预先的风险规避,将可以占得市场有利位置,尤其应该引起初创公司重视。初创公司需要结合自身发展战略,针对市场的整体运作,进行综合的战略规划。

2.1 奥托博克VS奥索

2013年6月12日,奥托博克公司(Otto Bock)在加州中部地方法院对奥索公司(Össur)提起专利侵权诉讼,声称被告产品侵犯其US6726726专利权,该案件号为:8:13-cv-00891。期间法院驳回原告意见,认为产品并未侵犯原告专利权。值得注意的是案件的原告被告通过谈判进行了庭外和解并采取了交叉授权许可。 如图2-1奥索官网信息所示,至此案件终结。

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图2-1 奥索官网信息

US6726726是奥托博克公司与2001年2月16日递交的专利申请,并于2004年4月27日获得授权。该专利标题是Vacuum apparatus and method for managing residual limb volume in an artificial limb,描述的是一种针对使用假肢后的截肢者减缓剩余肢体的磨损的技术。由于使用假肢,连接假肢与使用者剩余身体的部位容易发生损耗及炎症,因此,该技术显然在行业内至关重要。

该涉案专利从其他指标上就属于强专利。该专利引用了131篇专利(包括授权专利和专利申请)并被97篇专利(包括授权专利和专利申请)所引用。根据incoPat数据库,该专利扩展同族专利共70篇。简单分布如图2-2所示。

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图2-2 US6726726的扩展同族专利地域分布示意图

被告奥索公司(Össur)是一家全球性的假肢矫形器材公司。致力于提供假肢和矫形器的产品与服务,以及仿生学技术在这一领域的应用。

尽管奥索公司主要产品是针对于下肢部分,但是有一部分技术具有相关共同特性,例如涉及到案件中涉案专利的技术。因此,针对专利进行布局需要充分关注外在具有一定差异性但本质及核心相似的技术领域。

2.2 Roadrunnerfoot VS奥托博克

这起诉讼虽然并非一起单纯的专利侵权诉讼,但具有另外的代表性。

Roadrunnerfoot是一家意大利小型公司,该公司针对残疾人设计、制造和销售创新型假肢、矫正设备和轮椅,专攻复合材料辅助器材领域。米兰理工大学为该公司的成立及日后的研发提供了有力支持。Roadrunnerfoot公司创立初期,为保护其产品,以及出于在行业的战略布局的考虑,即向欧洲部分国家以及美国的专利局递交了专利申请,并成功获得授权。

根据美通社2014年10月28日报导以及Roadrunnerfoot公司官网新闻 ,Roadrunnerfoot公司赢得了一场针对行业巨头奥托博克专利诉讼。这场诉讼持续了4年之久,始于2010年。奥托博克针对竞争者Roadrunnerfoot的专利提出异议,简而言之即希望减损对手的专利效力。据了解,奥托博克试图通过现有技术去无效Roadrunnerfoot的专利。一旦专利被无效或者部分权利要求被无效,专利保护及进攻的能力将大幅度被削弱,因此这类针对竞争者既有专利提起异议的案件也成为一种常见的杀伤手段。虽然最终奥托博克未能成功,但依然给对手造成一定干扰,对手整体的发展受到影响和制约。

行业内专利运营情况

尽管目前在机器手的技术领域中专利运营的案例还较少,但和专利诉讼一样的特点,如果考虑到外延技术,数量将十分可观。此外,行业巨头奥托博克尚且寻求技术的突破和专利的保护,其他公司更应加快专利的布局。

3.1 国外专利许可案例

据2014年11月3日Ekso Bionics公司官网声明本公司与奥托博克公司达成专利授权协议。 Ekso Bionics将授权两项专利给奥托博克公司以加快假肢领域的创新步伐,提供下一代的辅助移动解决方案。具体细节并未对外批示,但作为回报Ekso Bionics将会收到一组专利组合和许可给奥托博克公司相应的许可使用费。因此,这是一起交叉许可。Ekso Bionics授权给奥托博克的技术包括一个可以同时驱动两个关节的电机,以“用一个电机同时驱动膝盖和脚踝”。

3.2国内专利许可案例

而国内也有该技术领域的专利许可发生,但情况和国外的专利许可有一定的差异性。根据检索式IPC=A61F2/54 OR IPC=A61F2/56 OR IPC=A61F2/58 OR IPC=A61F2/70 OR IPC=A61F2/72,在incoPat数据库中通过“许可类型”进行二次筛选,得到7篇专利独占许可的记录。其中3篇为中国已授权发明专利,3篇为中国发明专利申请,1篇为实用新型。

下面简要分析3篇已授权专利情况,专利信息如下表所示。

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表3-1国内授权专利许可信息

国内的专利许可的许可人无一例外都是高校,这一点就是与国外专利许可主体的差异。也间接说明了我国高校的科研能力明显强于企业,这在前面章节中我国专利申请主体分布特点亦得到佐证。因此,我国产学研的发展模式有极大的发展空间,高校的科技成果转化是实现科教兴国的必由之路,科技是发展的第一动力,我国要建设科技强国离不开高校发挥自身优势,将科研成果从实验室带到工厂最终面向市场。

经调查,上述被许可人之一的北京工道风行智能技术有限公司与北京大学具有极大关联。北京工道风行智能技术有限公司是由北京工道控股有限公司投资建立的先进装备制造商,而北京工道控股有限公司是北京大学工学院的产业化平台,代表工学院管理、经营院属企业,目前已拥有多家产学研用紧密结合、技术优势明显、成长迅速的高新技术企业,产业领域包括软件与力学仿真、先进制造与仪器、生物医药、环保与能源等,是一家具有独特优势、高速发展的高科技企业集团及高效的高科技企业孵化器。

这一模式值得我国高校和企业学习借鉴。美国斯坦福的OTL(Office of Technology Licensing,简称OTL)的运作模式为全世界的产学研做出了表率。20世纪40年代和50年代,斯坦福大学开始鼓励创新创业,由此带动了电子技术、半导体技术的研究和硅谷的崛起。1968年,斯坦福大学资助项目办公室副主任Niels J. Reimers发现学校有许多发明极具商业价值,如果学校亲自管理专利事务,即出面申请这些发明的专利,再把专利许可给企业界,将会给学校带来可观的收入。1970年起项目正式运作,立竿见影很快就见到了效果。 从高校科研到专利再到企业,企业可以创造更多的社会价值,同时研发的投入得到回报,更加有利于高校自身的科研发展。美国的斯坦福大学为硅谷的发展做出了巨大贡献,二者互为裨益相得益彰。

专利布局的建议

根据社会学和经济学原理,越有价值的地方越容易产生冲突。专利诉讼作为在专利领域最激烈的冲突反应方式,说明了该领域的一部分焦点。如前文所述,行业巨头奥托博克公司凭借其专利针对竞争对手奥索公司提起诉讼,该专利自然成为需要进行专利布局者研究的对象。如下图4-1所示该专利主要关注于解决残疾者完好肢体与假肢接触时对完好肢体保护的技术。

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图4-1 US6726726示意图

如何能最大化使残疾者通过器具发挥最大运动能力,并且避免因使用假肢带来的副作用。而且,器具使用和佩戴的舒适度也至关重要。因此,身体与假肢的连接处是技术重点之一,也是企业集中研究的领域。

另外,根据专利许可的案例,无论是国外的奥托博克公司还是国内的公司都是寻求在关节上得到技术的突破。下图4-2为CN100374257C,流体驱动的单自由度柔性弯曲关节,所附示意图。该专利是由江南大学独占许可给无锡透平叶片有限公司。该发明涉及一种流体驱动的单自由度柔性弯曲关节,此关节为单自由度 弯曲,具有柔性好、动作灵敏的特点,可用作机械手、机器人或残疾人假肢 的各类弯曲关节,属于机械手、机器人或残疾人假肢等应用技术领域。

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图4-2CN100374257C示意图

因此,关节是第二个专利布局的点。

假肢的外表虽然不是假肢的核心技术,但是如果该领域内的公司最终因此导致产品侵犯竞争对手专利将十分可惜。建议第三点针对假肢的外表进行布局。

另外,机器手臂的开发和生产离不开电子技术和材料技术,其中数控技术是重点和难点,越高级的机器手臂相关技术的作用越重要。这些外延技术应该成为第四个聚焦点。

如果领域内公司有海外市场,相关区域的专利布局一定要提前考虑,尤其是专利数量多专利保护力度大的国家和地区。

综上所述,建议机器手领域内公司在以下技术领域进行布局:

1、身体与假体连接技术;

2、关节技术;

3、假肢外表技术;

4、相关外延,例如电子、数控、材料技术。

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