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運用專利情報分析解讀機器手臂技術領域投資前景

全球相關技術領域專利分析

通過對機器手技術領域的專利進行檢索和分析,發現該領域專利數量近些年具有較大的增幅。專利主要集中在美國、日本、中國,另外世界知識產權組織和歐洲專利局兩個特殊組織也具有一定數量的專利。在全球專利申請人的層面上,外國公司占有絕對優勢,且以企業為主,奧托博克集團公司占有明顯數量上的優勢,同時,該集團公司在行業上已經具有較大積淀,產品遍及全球。而我國目前相關專利數量主要集中在高校手中,說明相應科技成果轉化率較低,仍然離市場比較遠,因此具有更大的發展機遇和契機。

1.1全球專利數量隨時間的趨勢

全球范圍內的專利公開數量近十年的變化如圖1-1所示,可以看出,近十年專利公開數量顯著增長。

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圖1-1 全球范圍專利公開數量近十年變化

1.2全球專利數量按地域的分布

如圖1-2所示,歷年全球范圍專利公開數量前十位中,美國、日本、中國位于前三。而美國的專利數量比日本多出半數以上,是中國的二倍。因此,美國是目前機器手專利布局最活躍的地區,日本中國緊隨其后。由于專利具有前瞻性,可以預見,未來相關產品也主要集中于上述地區,市場以及資本的活躍度與專利數量正態相關。

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圖1-2全球專利數量按地域分布前十名

同時從時間和空間上對專利進行分析,選定10年內專利公開數據,從不同區域研究專利公開的趨勢,如圖1-3所示。可以看出,近幾年中國美國兩個國家專利公開的趨勢明顯強于其他區域,這也印證了之前單純從空間上得出的結論。

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圖1-3 中國、美國、日本、EPO、WIPO、德國近十年專利申請趨勢

1.3專利申請人排名(未做合并)

如圖1-4所示,目前在機器手、假肢手指、聯動裝置等相關技術領域的主要專利申請人為外國公司。

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圖1-4 前十名專利申請人

其中的OTTO BOCK不同的子公司占據了排名的幾處位置,經調查,OTTO BOCK是一家最早成立于德國柏林的企業,中文名稱為奧托博克,是一家致力于針對殘疾人尤其是截肢者假肢器具研發、生產和銷售的集團公司,在全球49個國家設立有銷售和服務網絡。另外,排名中的第5和第9名為美國的MIT(麻省理工學院)和日本的筑波大學,在這個前沿技術領域,高校在研發領域具有得天獨厚的優勢,因此具有相應數量的專利也是情理之中。

對于中國的申請人與全球范圍內的成分構成比例有一定差異,如下圖1-5所示,高校占據了最大的比例。這也是我國目前專利申請的一個特點,通常高校的專利申請數量是要高于企業的。尤其是高精尖等前沿領域,高校的專利數量遠高于企業,這也發映出我國企業科研能力不足的現狀,表明我國產學研的模式仍然具有較大的發展空間。

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圖1-5 我國專利申請人類型構成

行業內專利訴訟情況

機器手領域具有一定量的專利訴訟的存在,而且相關技術的訴訟數量十分可觀,這是該領域公司的機遇,通過提前的專利布局和預先的風險規避,將可以占得市場有利位置,尤其應該引起初創公司重視。初創公司需要結合自身發展戰略,針對市場的整體運作,進行綜合的戰略規劃。

2.1 奧托博克VS奧索

2013年6月12日,奧托博克公司(Otto Bock)在加州中部地方法院對奧索公司(?ssur)提起專利侵權訴訟,聲稱被告產品侵犯其US6726726專利權,該案件號為:8:13-cv-00891。期間法院駁回原告意見,認為產品并未侵犯原告專利權。值得注意的是案件的原告被告通過談判進行了庭外和解并采取了交叉授權許可。 如圖2-1奧索官網信息所示,至此案件終結。

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圖2-1 奧索官網信息

US6726726是奧托博克公司與2001年2月16日遞交的專利申請,并于2004年4月27日獲得授權。該專利標題是Vacuum apparatus and method for managing residual limb volume in an artificial limb,描述的是一種針對使用假肢后的截肢者減緩剩余肢體的磨損的技術。由于使用假肢,連接假肢與使用者剩余身體的部位容易發生損耗及炎癥,因此,該技術顯然在行業內至關重要。

該涉案專利從其他指標上就屬于強專利。該專利引用了131篇專利(包括授權專利和專利申請)并被97篇專利(包括授權專利和專利申請)所引用。根據incoPat數據庫,該專利擴展同族專利共70篇。簡單分布如圖2-2所示。

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圖2-2 US6726726的擴展同族專利地域分布示意圖

被告奧索公司(?ssur)是一家全球性的假肢矯形器材公司。致力于提供假肢和矯形器的產品與服務,以及仿生學技術在這一領域的應用。

盡管奧索公司主要產品是針對于下肢部分,但是有一部分技術具有相關共同特性,例如涉及到案件中涉案專利的技術。因此,針對專利進行布局需要充分關注外在具有一定差異性但本質及核心相似的技術領域。

2.2 Roadrunnerfoot VS奧托博克

這起訴訟雖然并非一起單純的專利侵權訴訟,但具有另外的代表性。

Roadrunnerfoot是一家意大利小型公司,該公司針對殘疾人設計、制造和銷售創新型假肢、矯正設備和輪椅,專攻復合材料輔助器材領域。米蘭理工大學為該公司的成立及日后的研發提供了有力支持。Roadrunnerfoot公司創立初期,為保護其產品,以及出于在行業的戰略布局的考慮,即向歐洲部分國家以及美國的專利局遞交了專利申請,并成功獲得授權。

根據美通社2014年10月28日報導以及Roadrunnerfoot公司官網新聞 ,Roadrunnerfoot公司贏得了一場針對行業巨頭奧托博克專利訴訟。這場訴訟持續了4年之久,始于2010年。奧托博克針對競爭者Roadrunnerfoot的專利提出異議,簡而言之即希望減損對手的專利效力。據了解,奧托博克試圖通過現有技術去無效Roadrunnerfoot的專利。一旦專利被無效或者部分權利要求被無效,專利保護及進攻的能力將大幅度被削弱,因此這類針對競爭者既有專利提起異議的案件也成為一種常見的殺傷手段。雖然最終奧托博克未能成功,但依然給對手造成一定干擾,對手整體的發展受到影響和制約。

行業內專利運營情況

盡管目前在機器手的技術領域中專利運營的案例還較少,但和專利訴訟一樣的特點,如果考慮到外延技術,數量將十分可觀。此外,行業巨頭奧托博克尚且尋求技術的突破和專利的保護,其他公司更應加快專利的布局。

3.1 國外專利許可案例

據2014年11月3日Ekso Bionics公司官網聲明本公司與奧托博克公司達成專利授權協議。 Ekso Bionics將授權兩項專利給奧托博克公司以加快假肢領域的創新步伐,提供下一代的輔助移動解決方案。具體細節并未對外批示,但作為回報Ekso Bionics將會收到一組專利組合和許可給奧托博克公司相應的許可使用費。因此,這是一起交叉許可。Ekso Bionics授權給奧托博克的技術包括一個可以同時驅動兩個關節的電機,以“用一個電機同時驅動膝蓋和腳踝”。

3.2國內專利許可案例

而國內也有該技術領域的專利許可發生,但情況和國外的專利許可有一定的差異性。根據檢索式IPC=A61F2/54 OR IPC=A61F2/56 OR IPC=A61F2/58 OR IPC=A61F2/70 OR IPC=A61F2/72,在incoPat數據庫中通過“許可類型”進行二次篩選,得到7篇專利獨占許可的記錄。其中3篇為中國已授權發明專利,3篇為中國發明專利申請,1篇為實用新型。

下面簡要分析3篇已授權專利情況,專利信息如下表所示。

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表3-1國內授權專利許可信息

國內的專利許可的許可人無一例外都是高校,這一點就是與國外專利許可主體的差異。也間接說明了我國高校的科研能力明顯強于企業,這在前面章節中我國專利申請主體分布特點亦得到佐證。因此,我國產學研的發展模式有極大的發展空間,高校的科技成果轉化是實現科教興國的必由之路,科技是發展的第一動力,我國要建設科技強國離不開高校發揮自身優勢,將科研成果從實驗室帶到工廠最終面向市場。

經調查,上述被許可人之一的北京工道風行智能技術有限公司與北京大學具有極大關聯。北京工道風行智能技術有限公司是由北京工道控股有限公司投資建立的先進裝備制造商,而北京工道控股有限公司是北京大學工學院的產業化平臺,代表工學院管理、經營院屬企業,目前已擁有多家產學研用緊密結合、技術優勢明顯、成長迅速的高新技術企業,產業領域包括軟件與力學仿真、先進制造與儀器、生物醫藥、環保與能源等,是一家具有獨特優勢、高速發展的高科技企業集團及高效的高科技企業孵化器。

這一模式值得我國高校和企業學習借鑒。美國斯坦福的OTL(Office of Technology Licensing,簡稱OTL)的運作模式為全世界的產學研做出了表率。20世紀40年代和50年代,斯坦福大學開始鼓勵創新創業,由此帶動了電子技術、半導體技術的研究和硅谷的崛起。1968年,斯坦福大學資助項目辦公室副主任Niels J. Reimers發現學校有許多發明極具商業價值,如果學校親自管理專利事務,即出面申請這些發明的專利,再把專利許可給企業界,將會給學校帶來可觀的收入。1970年起項目正式運作,立竿見影很快就見到了效果。 從高校科研到專利再到企業,企業可以創造更多的社會價值,同時研發的投入得到回報,更加有利于高校自身的科研發展。美國的斯坦福大學為硅谷的發展做出了巨大貢獻,二者互為裨益相得益彰。

專利布局的建議

根據社會學和經濟學原理,越有價值的地方越容易產生沖突。專利訴訟作為在專利領域最激烈的沖突反應方式,說明了該領域的一部分焦點。如前文所述,行業巨頭奧托博克公司憑借其專利針對競爭對手奧索公司提起訴訟,該專利自然成為需要進行專利布局者研究的對象。如下圖4-1所示該專利主要關注于解決殘疾者完好肢體與假肢接觸時對完好肢體保護的技術。

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圖4-1 US6726726示意圖

如何能最大化使殘疾者通過器具發揮最大運動能力,并且避免因使用假肢帶來的副作用。而且,器具使用和佩戴的舒適度也至關重要。因此,身體與假肢的連接處是技術重點之一,也是企業集中研究的領域。

另外,根據專利許可的案例,無論是國外的奧托博克公司還是國內的公司都是尋求在關節上得到技術的突破。下圖4-2為CN100374257C,流體驅動的單自由度柔性彎曲關節,所附示意圖。該專利是由江南大學獨占許可給無錫透平葉片有限公司。該發明涉及一種流體驅動的單自由度柔性彎曲關節,此關節為單自由度 彎曲,具有柔性好、動作靈敏的特點,可用作機械手、機器人或殘疾人假肢 的各類彎曲關節,屬于機械手、機器人或殘疾人假肢等應用技術領域。

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圖4-2CN100374257C示意圖

因此,關節是第二個專利布局的點。

假肢的外表雖然不是假肢的核心技術,但是如果該領域內的公司最終因此導致產品侵犯競爭對手專利將十分可惜。建議第三點針對假肢的外表進行布局。

另外,機器手臂的開發和生產離不開電子技術和材料技術,其中數控技術是重點和難點,越高級的機器手臂相關技術的作用越重要。這些外延技術應該成為第四個聚焦點。

如果領域內公司有海外市場,相關區域的專利布局一定要提前考慮,尤其是專利數量多專利保護力度大的國家和地區。

綜上所述,建議機器手領域內公司在以下技術領域進行布局:

1、身體與假體連接技術;

2、關節技術;

3、假肢外表技術;

4、相關外延,例如電子、數控、材料技術。

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