全球概況
截至2015年11月，工業(yè)機器人領域全球?qū)＠暾埩恳殉^8萬項。從全球?qū)＠暾堏厔輥砜矗I(yè)機器人相關技術(shù)的研發(fā)、應用經(jīng)歷了20世紀50~70年代的萌芽期、70~90年代的初步發(fā)展期，如今已處于蓬勃發(fā)展階段。工業(yè)機器人專利申請雖伴有階段性回落，但總體呈現(xiàn)逐步上揚的態(tài)勢。
從專利申請（技術(shù)來源）、受理（技術(shù)流向）區(qū)域分布情況看，中國、日本、美國、韓國、德國既是工業(yè)機器人技術(shù)的研發(fā)主體，同時也是全球競爭最激烈的五大市場。以日本安川電機（YASKAWA）、日本發(fā)那科（FANUC）、瑞士ABB、德國庫卡（KUKA）為代表日企、歐企是工業(yè)機器人市場競爭的主角，我國申請人在工業(yè)機器人技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品制造等方面的專利申請量較少，在全球化競爭中處于劣勢。
關鍵技術(shù)（傳感控制）
傳感、控制系統(tǒng)擔當機器人的“感覺器官”和“大腦”，是機器人智能水平的關鍵所在。傳感控制技術(shù)作為工業(yè)機器人的核心關鍵技術(shù)，其發(fā)展歷程伴隨著工業(yè)機器人的更新?lián)Q代：
上世紀50~70年代的機器人屬于示教再現(xiàn)的工作方式。機器人具有記憶和存儲能力，只能按預編程序重復作業(yè)，運動控制指令由示教盒或操作者給定。此階段專利申請量較少：1954～1973年間專利申請量總計37項。
70年代后期~90年代，隨著視覺、力覺等傳感技術(shù)的融入，機器人對作業(yè)環(huán)境、作業(yè)對象具有一定程度的感知能力，工業(yè)機器人的控制方式通常稱為伺服控制。該階段出現(xiàn)了專利申請量的第一個“馬鞍形”曲線。1983年，工業(yè)機器人傳感控制技術(shù)全球?qū)＠暾埩窟_353項，為該階段歷史峰值。
90年代至今的機器人，被稱為智能機器人，不僅具有比第二代機器人更加完善的環(huán)境感知能力，而且還具有類似人的思維、判斷、決策的能力，高度的適應性、自主性是第三代智能機器人的重要標志。2000年以后，工業(yè)機器人傳感控制技術(shù)領域?qū)＠暾堃恢背食掷m(xù)增長的態(tài)勢，2015年達歷史峰值2030項。可以預測，在未來幾十年，傳感控制技術(shù)專利申請量將繼續(xù)保持快速增長的趨勢。
截至檢索日，工業(yè)機器人傳感控制技術(shù)全球?qū)＠偭繛?4485項。其中，日本是專利產(chǎn)出最多的國家，占比約38%，中國、美國次之。世界專利申請（WIPO）和歐洲專利申請（EPO）也占一定比例，這在一定程度上反映出發(fā)達國家在工業(yè)機器人核心關鍵技術(shù)上的全球化布局程度較高。
工業(yè)機器人傳感控制技術(shù)的研發(fā)重點包括：
1)綜合類：傳感、測量、控制方法（sensor、detect、controlmethod）、及計算機編程（computerprogram）、人機交互（userinterface）
2)控制硬件：伺服電機（servomotor）；視覺傳感器裝置（camera、imageinformationsensor）
3)控制軟件：數(shù)據(jù)生成、接收、存儲（signalgenerate、receive、store）；數(shù)據(jù)通信（communicationnetwork）；移動機器人控制如導航（guide）、路徑規(guī)劃（motionguide、pathplan）、地圖建立（mapplan）。
工業(yè)機器人的重點應用領域，具體包括：
1)綜合類：自動化生產(chǎn)線（automaticproductionline）
2)焊接領域：焊炬（weldtorch）；焊條、電極等（electrode）。
3)搬運領域：半導體器件如晶圓、液晶面板的運輸、搬運（semiconductortransfer、substratetransfer）
4)裝配領域：印刷電路板（circuitboard）中電子元器件的安裝
5)加工領域：金屬加工（metalcast）、合金線材制造（alloywiremanufacture）
近5年，以自動化生產(chǎn)線為主題的專利聚類愈加密集，反映出工業(yè)機器人自動化生產(chǎn)線成套設備已成為自動化裝備的主流。
梳理傳感控制技術(shù)發(fā)展脈絡如下：
控制技術(shù)的演進歷程：在機械結(jié)構(gòu)層面，上世紀90年代前經(jīng)歷了單機械臂、腕關節(jié)、多臂控制等階段。隨著人工智能技術(shù)的不斷進步，研發(fā)熱點逐步向移動機器人、多機器人系統(tǒng)控制過渡。傳感技術(shù)的演進歷程：早期專利主要圍繞視覺、力覺等基本感知能力；隨著工業(yè)自動化程度的不斷提升，涌現(xiàn)出各種類型、各種用途的高端傳感器。近年來，傳感控制技術(shù)研發(fā)較多地集中在通信、協(xié)同作業(yè)等方向。
總體來看，日本、美國、德國在傳感控制技術(shù)領域部署了相當數(shù)量的核心專利，對關鍵技術(shù)的掌握占據(jù)絕對優(yōu)勢，為競爭對手留下的發(fā)展空間有限。
