當前，以人形機器人和通用人工智能為代表的新技術、新產品、新業態蓬勃發展，正成為全球科技創新的制高點、未來產業的新賽道和經濟增長的新引擎，世界主要經濟體紛紛將其提升至國家戰略高度。11月2日，工業和信息化部印發《人形機器人創新發展指導意見》提出，人形機器人集成人工智能、高端制造、新材料等先進技術，有望成為繼計算機、智能手機、新能源汽車后的顛覆性產品。到2025年，我國將初步建立人形機器人創新體系，“大腦、小腦、肢體”等一批關鍵技術取得突破，整機產品達到國際先進水平，並實現批量生產。到2027年，人形機器人技術創新能力顯著提升，形成安全可靠的產業鏈供應鏈體系，構建具有國際競爭力的產業生態，綜合實力達到世界先進水平。

技術研發是人形機器人產業發展的關鍵環節，針對人形機器人核心技術的專利布局，是技術研發過程中樹立競爭壁壘、提升競爭力的重要環節。

11月27日，人民網研究院發布《人形機器人技術專利分析報告》。報告對全球范圍內的人形機器人技術專利進行了深度分析，探討人形機器人行業發展至今的技術專利布局趨勢，並對行業未來的技術發展走向進行了展望。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提供學術支持。

中國機器人產業聯盟副秘書長陳丹針對報告表示，目前在人形機器人技術申請數量、有效技術專利數等維度上，中國及來自中國的企業都位於全球前列，反映出中國在人形機器人技術方向的研發熱度較高。但從全球范圍來看，美國、日本、歐洲等國家及地區，人形機器人技術積澱很深，中國在人形機器人專利的質量上，與上述國家及地區依然存在差距。隨著國家對於人形機器人支持力度的不斷提升，中國人形機器人發展將進入快車道，我國企業應牢牢把握戰略機遇，積極搶佔技術創新高地，打通產業鏈條關鍵節點，推動中國人形機器人產業發展，將人形機器人塑造為國際上閃亮的“中國名片”，打造經濟增長新引擎，助推經濟高質量發展。

報告顯示，人形機器人全球專利申請主要經歷了四個發展階段：

第一個階段為技術萌芽階段（2000年以前）：人形機器人技術早在2000年前就有相關專利申請，該階段專利申請量較少，以日本專利為主。

第二個階段為緩慢發展階段（2000年-2014年）：專利年申請量較少，呈現緩慢增長的趨勢。前期以日本專利為主，其次是美國、韓國以及歐洲專利。該階段后期，各國專利申請布局態勢發生變化：早期主導申請的日本專利大幅下降進入平緩發展階段，韓國、歐洲專利進入專利申請下行通道，美國專利申請量波動，而中國作為新的布局者入場，專利申請呈現緩慢增長趨勢，從2012年開始，中國的專利申請量超過日本成為第一。各國專利申請增減相消，因此全球專利申請量呈現平穩發展趨勢。

第三個階段為快速發展階段（2015年-2017年）：專利年申請量相比之前有明顯增長，主要原因在於中國眾多新申請人涌入該技術領域，使得中國的專利申請量呈爆發式增長，並與其他國家的申請量之間快速拉開差距。同步呈現增長的還有美國專利、歐洲專利和PCT申請（Patent Cooperation Treaty，專利合作條約）。其中，美國的專利申請量於2017年正式超過日本，並穩定保持在僅次於中國的第二位。日本專利仍延續上一階段的平穩發展態勢，韓國專利申請量較少。

第四個階段為穩定發展階段（2018年以來）：人形機器人相關技術年均申請量維持高位增長，2019年達到峰值，2020年開始趨於穩定。在此期間仍以中國專利為主、美國專利位居第二。中國、日本、歐洲、韓國專利申請分別在各自申請區間內維持平穩狀態，美國、PCT申請保持持續增長。

目前中國是全球申請人形機器人技術專利最多的國家，累計申請數量已達6618件。其中，中國企業優必選科技的人形機器人有效技術專利數量達763件，排名全球第一。

報告主要內容如下：

 一、人形機器人技術與產業發展概況 

人形機器人在外形上擁有類似人類的肢體結構（如具有雙足、雙臂），全身關節較多且受力復雜，集仿生學原理和機器電控原理於一體，通過運動和動力組件配合智能感知、驅動控制技術，能如人類一般在不同環境中完成外界感知、雙足行走、使用工具、行為交互等一系列任務。其技術分支可分成本體結構、核心零部件、智能感知、驅動控制、支撐環境五個主要模塊。

人形機器人的發展已有超半世紀的歷史，迄今為止，人形機器人經歷了四個發展階段：

第一個階段是1969-1995年，此時機器人運動是一個緩慢靜態行走的過程，以早稻田大學的人形機器人WABOT為代表﹔

第二個階段是1996-2015年，此時是連續動態行走，這時候更多考慮到了機器人的質心慣量以及質心的加速度等因素，代表是日本本田的人形機器人ASIMO﹔

第三個階段是2016年至2020年，追求的是高動態的運動性能，以波士頓動力的Atlas機器人做出的令人驚嘆的運動動作為標志﹔

第四個階段是2021年至今，隨著相關技術的發展與成熟，人形機器人開始進入商業化落地的初級階段，以亞馬遜的Digit和優必選科技Walker為代表，未來可能還會包括特斯拉的Optimus。

二、人形機器人技術專利地域布局分析

1．中國已成為人形機器人技術專利主要申請國

目前，中國已累計申請6618件人形機器人技術專利，是申請人形機器人技術專利數量最多的國家。

中國政府高度重視人形機器人的發展，並將其列為重點支持的戰略性新興產業之一。9月13日，工業和信息化部印發《關於組織開展2023年未來產業創新任務揭榜挂帥工作的通知》，面向元宇宙、人形機器人、腦機接口、通用人工智能4個重點方向提出了2025年的具體目標，進一步明確了人形機器人攻關重點與應用場景，有望加速人形機器人產業化落地。

2．從落后到跟跑乃至領跑，中國人形機器人產業發展加速

在人形機器人行業發展早期，日本的企業及學術機構為主要參與方，同時也是主要的技術專利申請人。2015年以來，中國在人形機器人技術專利申請方面增速顯著，專利申請數量（261件）首次超越日本（214件）﹔2016年，中國人形機器人技術專利申請量首次成為全球第一（721件）﹔2022年，中國人形機器人技術專利申請總量（6596件）超過日本（6058件）成為全球第一。

從落后到跟跑乃至領跑，近十年來中國人形機器人產業加速發展。以優必選科技為代表的企業和以清華大學、北京理工大學、浙江大學、哈爾濱工業大學等高校為代表的研究機構成為重要的專利申請人。通過長期持續的研發投入建立技術競爭力，是在人形機器人產業中逐步獲得領導地位的必經之路。

3．中國人形機器人專利申請活躍度高，行業活力強

自2000年來，在人形機器人技術領域，中國的專利集中度整體呈下降趨勢，並在2014年后在20%-30%間波動。因此，目前中國的專利集中度較低，可以推知，中國在該領域的競爭相對激烈，行業活力較強。

相比之下，日本、韓國、歐洲等國家及地區的專利集中度較高，說明專利主要集中在行業的頭部企業中，行業活力相對較低。

4．中國的有效發明專利數量居全球第二

發明專利的持有量，能夠在一定程度上體現國家在對應技術領域的創新能力和產出績效，對准確評價國家在全球相關產業競爭格局中的位置和水平具有參考價值。在人形機器人領域，以有效發明專利計算，中國共擁有發明有效專利1699件，僅次於日本（1743件），排名全球第二。

三、人形機器人專利技術布局分析

1．技術專利申請數量不斷上升，人形機器人產業化落地趨勢加快

近十年，全球范圍內的人形機器人技術專利申請數量呈現出增速顯著提升的趨勢。越來越多的企業、高校、學術機構持續投入人形機器人研發，各項技術的進步加快了人形機器人產品研發和商業化應用，人形機器人有望加快商業化步伐。

2．人形機器人技術專利申請三大熱點方向：本體結構、智能感知、驅動控制

在人形機器人的技術分支上，本體結構、智能感知、驅動控制是三個主要的技術專利布局領域，其中，關節、腿部、機器視覺、步態控制等技術是重點的專利布局分支。

四、人形機器人專利申請人分析

1．人形機器人有效技術專利數量概覽

以申請人所持有的有效專利數分析，優必選科技已經在人形機器人的有效專利儲備量方面排名全球第一，高於本田、索尼、豐田等企業，體現了中國企業在全球人形機器人行業已佔據一席之地。

2．人形機器人有效發明專利數量概覽

以申請人所持有的有效發明專利數分析，從20世紀80年代起就已投入人形機器人研發的日本企業本田以659件有效發明專利排名全球第一，這也體現了本田作為老牌人形機器人企業，在相關技術研發方面的投入積累。優必選則以476件有效發明專利排在全球第二。

3．人形機器人技術專利申請人活躍度概覽

以技術申請活躍度分析，近五年來，在人形機器人領域，優必選科技年均專利申請數近200件，這一數字高於專利申請總量排名靠前的老牌申請人本田、豐田、三星、精工愛普生、索尼，以及在近年於人形機器人領域頗受關注的波士頓動力等企業。

4．優必選科技、本田、索尼、豐田等企業為技術布局覆蓋度較為全面的申請人

不同企業在人形機器人的技術專利申請方面往往會側重於不同的技術分支。整體而言，優必選科技、本田、索尼、豐田等企業為技術布局覆蓋度較為全面的申請人。

以核心零部件、驅動控制、本體結構三個技術分支來看，優必選科技的專利申請數量均排在中國第一、全球第二（報告所提及的“核心零部件”包括減速器、電機、編碼器﹔“驅動控制”包括能源系統、動力系統、運動控制﹔“本體結構”包括頭部、肩頸、手臂、下肢、胸腹、關節、其他結構）。

人形機器人被視作“第四次工業革命”的標志性產品，從技術專利數量可以看出，中國企業和機構已經率先進行了大量的前瞻性技術布局，這將為中國迎接新技術浪潮打下堅實的技術基礎。

（人民網研究院）

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