新松機器人：科技創(chuàng)新助力智能制造
據(jù)中國知識產(chǎn)權(quán)報報道，高檔數(shù)控機床和機器人已列入《中國制造2025》十大重點領域，目前工業(yè)機器人、特種機器人以及服務機器人等類型的機器人在工業(yè)制造、國防、醫(yī)療和家庭服務等領域中占據(jù)了越來越重要的地位。美國《機器人商業(yè)評論》去年底公布了2017年度RBR50名單，即最值得關注、全球最有影響力的50家機器人行業(yè)公司名單，中國有兩家公司上榜。其中，新松機器人自動化股份有限公司（下稱新松公司）繼2016年后再次入選此榜單。
2018年韓國平昌冬奧會閉幕式上演的“北京八分鐘”，24臺人工智能機器人控制著“冰屏”與24名輪滑演員，配合地面投影不斷變換曼妙舞姿，驚艷世界。這24臺機器人就是新松公司自主研發(fā)的，該公司隸屬中國科學院，庫卡機器人何服電機維修，是一家以機器人技術為核心，致力于全智能產(chǎn)品及服務的高科技上市企業(yè)。
專利布局伴隨企業(yè)創(chuàng)新
新松公司成立于2000年，2009年10月30日在深交所上市。在近20年的發(fā)展歷程中，新松公司始終重視擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。筆者在中國專利文摘數(shù)據(jù)庫（CNABS）檢索后發(fā)現(xiàn)，新松公司早在2002年就提交了第一件專利申請，截至2018年7月10日，其已公開的中國專利申請累計達到1068件，其中800多件是2012年以后申請的。這些申請涉及到了機器人控制系統(tǒng)和控制方法、驅(qū)動裝置、傳感系統(tǒng)、機器人關節(jié)、減速器等，并且涉及工業(yè)機器人、移動機器人、潔凈(真空)機器人和服務機器人等多種類型的機器人。
2018年7月在上海舉辦的CIROS2018中國國際機器人展覽會上，新松公司的蛇形臂機器人、復合機器人、物品運送機器人等六大產(chǎn)品參展。其中蛇形臂機器人不同于傳統(tǒng)離散關節(jié)型機器人的工作方式，采用末端跟隨控制方法，提升了機器人的靈活度和適應性，更適合在極端惡劣的環(huán)境下正常工作。該產(chǎn)品共有12個關節(jié)，24+1個自由度，可以平穩(wěn)、靈活地避開障礙物。筆者經(jīng)過檢索發(fā)現(xiàn)，針對柔性多關節(jié)技術，機器人維修，新松公司提交了多件專利申請，包括公開號為CN304514724S，名稱為“機器人（柔性多關節(jié)）”的專利申請，以及公開號為CN304006091S，名稱為“七自由度機械臂”的專利申請。另外，新松公司針對機器人多關節(jié)以及多自由度技術提交了多件發(fā)明專利申請，包括公開號為CN108121833A的專利申請，涉及一種冗余自由度機器人逆解方法。
2018年6月19日，德國慕尼黑開展的2018Automatica機器人及自動化技術貿(mào)易博覽會上，新松公司發(fā)布了三大創(chuàng)新技術。其中的新型人工智能控制平臺集成了自主研發(fā)的復合機器人運動算法和攜帶的多種環(huán)境感知設備實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了雙車雙臂完成復雜運動路徑下及運動指令下的多次重復定位和動態(tài)糾錯。筆者通過在CNABS中的檢索，發(fā)現(xiàn)新松公司在雙臂機器人領域布局了多件專利，例如公開號為CN108115671A，名稱為“基于3D視覺傳感器的雙臂機器人控制方法及系統(tǒng)”的專利申請，其通過3D視覺傳感器來獲取深度圖像，提取出人體雙臂各骨骼點的三維數(shù)據(jù)點，同時通過對每個骨骼點進行跟蹤來計算機器人各軸的旋轉(zhuǎn)角度，從而實現(xiàn)對機器人的控制，擺脫了傳統(tǒng)通過外部設備對機器人進行控制的束縛。公開號為CN106985141，名稱為“一種雙臂協(xié)作機器人”的發(fā)明專利申請，包括雙目視覺組件、集成一體化控制柜、雙臂組件及可移動平臺，該雙臂協(xié)作機器人可實現(xiàn)視覺引導、碰撞檢測等功能。在路徑規(guī)劃方面，公開號為CN107553484A，名稱為“一種機器人作業(yè)運動路徑規(guī)劃方法及系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請，其中不用周期性地發(fā)送試探信息和收到反饋信息進行位置閉環(huán)曲線計算，可節(jié)約通信時間，實時矯正更合理的路線。
新松公司在海外也進行了專利布局。筆者經(jīng)過檢索發(fā)現(xiàn)，截至2018年7月10日，新松公司通過《專利合作條約》（PCT）途徑提交國際專利申請8件，2件已在中國和美國公開。其中一件名為“空間連桿型機械手”的專利已獲得中國和美國專利授權(quán)。該專利涉及一種單自由度直線平移式的空間連桿型結(jié)構(gòu)，使機械手中的一構(gòu)件能夠做嚴格的單自由度直線平移運動，而無需采用兩機械手臂在同一平面上相互配合運行動作。由此可以看出，相對于在中國的專利布局，新松公司在國外的專利布局數(shù)量較少，為此新松公司也在不斷努力，加快“走出去”的步伐，積極尋求海外戰(zhàn)略伙伴。
多措并舉提升創(chuàng)新能力
2018年1月，新松公司發(fā)布公告稱，新松收購韓國新盛分立的以工廠自動化業(yè)務（FA業(yè)務）設立的公司80%的股權(quán)。潔凈自動化技術及裝備是新松公司的新興主導產(chǎn)業(yè)之一，新松公司也是全球美國以外唯一能供應真空大負載機器人的企業(yè)。此次收購的FA業(yè)務主要包括三塊，面板顯示模塊包括工序之間的物流輸送系統(tǒng)，半導體模塊包括半導體各生產(chǎn)工序之間物流輸送系統(tǒng)，工廠自動化模塊包括把產(chǎn)品自動裝載到托盤的系統(tǒng)等。筆者在世界專利文摘庫（SIPOABS）中檢索發(fā)現(xiàn)，自2007年開始，新盛FA公司（SHINSUNGFACOLTD）申請專利56件，多數(shù)是在韓國和中國申請，多件專利申請涉及液晶顯示面板制造用的輸送系統(tǒng)。
這不是新松公司第一次海外并購。早在2009年，新松公司就與沈陽工業(yè)發(fā)展公司共同出資入股德國C-CON公司并實現(xiàn)絕對控股。C-CON公司在機械制造、軌道交通，特別是汽車模具研發(fā)制造、新材料及生產(chǎn)線一體化設計等方面具有較高水平，客戶多為奔馳、寶馬、奧迪等知名企業(yè)。
除了采用并購的方式，新松公司也非常注重與國內(nèi)科研院所和企業(yè)開展合作。新松公司在2014年與上海交通大學簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議，充分發(fā)揮雙方在機器人即智能制造領域的學科特長與資源優(yōu)勢，成為機器人核心技術產(chǎn)學研結(jié)合的重要平臺。筆者在CNABS中檢索發(fā)現(xiàn)，截至2018年7月10日，上海交通大學與機器人和機械臂相關的專利申請已有七百多件。另外，自2014年以來，新松公司先后與創(chuàng)維、西門子、施耐德、京東、正泰、雙環(huán)和天潤曲軸等公司簽訂了合作協(xié)議，在智能制造、智能物流、減速器等領域開展合作。
值得注意的是，雖然新松公司目前在國內(nèi)機器人企業(yè)中處于領先地位，但是與ABB、發(fā)那科、安川等國外大企業(yè)相比，無論是市場占有率還是在減速器、機器人視覺、控制算法等核心關鍵技術上，差距還是不小。新松公司應當繼續(xù)加大對機器人核心關鍵技術進行研發(fā)。此外，庫卡機器人驅(qū)動器維修，新松公司在海外的專利布局較為薄弱，如果新松公司打算進一步開拓海外市場，應當加強在海外的專利布局，以免在海外市場尤其是重視知識產(chǎn)權(quán)的美國和歐洲等國因為專利問題而陷入被動的局面。