國內(nèi)“扭矩傳感器”專利方向布局初步探索

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作者：程驊 上海天知瀾律師事務(wù)所  執(zhí)業(yè)律師

原標(biāo)題：扭矩傳感器專利方向布局初步探索

扭矩傳感器大量應(yīng)用于高性能汽車領(lǐng)域，隨著汽車自動化技術(shù)的不斷提升扭矩傳感器被大量用于汽車電子中。在新的應(yīng)用領(lǐng)域中，自適應(yīng)機器人可能成為該傳感器使用的新一個熱點。機器人同人類一樣，大量關(guān)節(jié)運動需要進行扭矩測量，因此作為工業(yè)自動化領(lǐng)域的重要支柱，扭矩傳感器將會在未來的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、無人工廠和新型機器人產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮極其重要的作用。基于以上趨勢，國內(nèi)的扭矩傳感器市場或許會有新一輪的爆發(fā)，國內(nèi)的生產(chǎn)研發(fā)企業(yè)需要提升產(chǎn)業(yè)研發(fā)能力，生產(chǎn)高精尖的產(chǎn)品，并且形成足夠的專利壁壘，這樣才有機會進行產(chǎn)業(yè)升級。本文做一個初步的傳感器介紹和專利布局技術(shù)方向的探討，以期拋磚引玉，讓更多行業(yè)內(nèi)的專業(yè)人士都能對此核心技術(shù)加大關(guān)注。

一、扭矩傳感器的市場介紹[1]

根據(jù)報道，中國扭矩傳感器的市場可能在2025年達到282億元。扭矩傳感器應(yīng)用范圍較廣，驅(qū)動該市場增長的主要因素包括：對先進和高性能車輛需求的不斷增加、扭矩測量重要性的日益增加，以及電動助力轉(zhuǎn)向（EPS）系統(tǒng)對扭矩傳感器需求的不斷增長。[1]

機器人行業(yè)的知名企業(yè)，非夕（Flexiv）機器人公司在展位上展出了智能機器人，該機器人有7個關(guān)節(jié)，每個關(guān)節(jié)都裝有扭矩傳感器，能在運動過程中抵抗擾動。[2]結(jié)合當(dāng)前的熱點，工業(yè)4.0和未來可能發(fā)展的無人工廠，智能機器人將在各行各業(yè)普及。機器人同人一樣，進行復(fù)雜的物體移動需要依靠關(guān)節(jié)，而關(guān)節(jié)的姿態(tài)控制和精度控制大量依靠扭矩傳感器，因此先進制造業(yè)甚至衍生出來的先進服務(wù)人（保姆機器人等）將大量采用扭矩傳感器，筆者認為該行業(yè)可能是未來很長一段時間的熱點，扭矩傳感器可能是傳感器領(lǐng)域的一顆明珠。

二、當(dāng)前扭矩傳感器的專利初步方案

根據(jù)網(wǎng)站查詢結(jié)果，筆者發(fā)現(xiàn)當(dāng)前中國企業(yè)獲得的扭矩傳感器專利較少，大多數(shù)為中國高校申請，而國外的汽車零部件制造公司，例如通用、博世、豐田等在中國的扭矩傳感器領(lǐng)域獲得較多的發(fā)明專利。說明國外的汽車制造企業(yè)和汽車零配件企業(yè)在這一領(lǐng)域擁有較多的技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)，因此我國企業(yè)可以考慮將重點轉(zhuǎn)移至適合機器人行業(yè)特點的扭矩傳感器，做到專業(yè)化和定制化。中國高校申請了大量扭矩傳感器的專利，今后一段時間可能會有緊密的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，高校多年研究的技術(shù)應(yīng)用于實踐。

筆者認為，中國企業(yè)的專利方向應(yīng)當(dāng)主要著重于應(yīng)用擴展端，對于核心的工藝可以在實踐中逐步申請。這種專利方案的優(yōu)勢在于：第一、中國目前的工藝技術(shù)相對落后，而跨領(lǐng)域的扭矩傳感器（汽車行業(yè)跨越至智能機器人行業(yè)）工藝相對來說比較穩(wěn)定，短期內(nèi)在工藝領(lǐng)域有所突破比較困難，投入多而收益少，不利于中小科技企業(yè)的原始積累。第二、應(yīng)用端的研發(fā)工作需要比較大的靈活性，需要快速的執(zhí)行能力，中小型科技企業(yè)相對于傳統(tǒng)的大型企業(yè)，在這方面優(yōu)勢很大。第三、應(yīng)用端的擴展性很強，尤其結(jié)合國家的戰(zhàn)略，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、中國制造等，能夠在本土得到極快實踐，有助于做大做強。

中國本土扭矩傳感器廠家應(yīng)當(dāng)同中國實際的國情和發(fā)展趨勢相結(jié)合，推出專門用于機器人行業(yè)的，尤其是高端智能機器人行業(yè)的特定扭矩傳感器，實現(xiàn)彎道超車。

三、研發(fā)和專利布局的方向推薦

基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無線扭矩傳感器技術(shù)。工業(yè)4.0以萬物互聯(lián)為基礎(chǔ)，基于網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，實現(xiàn)遠端控制，對于扭矩傳感器而言，需要實時確定扭矩大小，結(jié)合某些編碼器的特性或者和編碼器聯(lián)合使用實時反饋機器人的姿態(tài)和工作負載。通過無線技術(shù)形成連續(xù)的節(jié)點輸出，同中央高性能計算機相連，實現(xiàn)類似自動駕駛云計算輸出反饋，可以極大提高運動控制的精度和智能化程度，實現(xiàn)高精度的控制。

大據(jù)數(shù)領(lǐng)域同扭矩傳感器的結(jié)合。扭矩傳感器可以用于診斷設(shè)備的工作狀況，工作節(jié)點的扭矩變化，經(jīng)常同之前的磨損有關(guān)，也可以預(yù)示今后可能出現(xiàn)故障的概率和時間，相互之間有一定的統(tǒng)計學(xué)意義。將扭矩傳感器引申至大數(shù)據(jù)領(lǐng)域，在算法層面實現(xiàn)創(chuàng)新，申請大量的方法專利，保護技術(shù)的外在延伸，可以阻斷競爭對手進入自身重點發(fā)展領(lǐng)域的可能性。

基于特殊應(yīng)用場合的特殊工藝和特殊封裝方式。由于中國在扭矩傳感器領(lǐng)域的工藝技術(shù)相對落后，且工藝技術(shù)需要大量的人力物力投入，因此在進行工藝技術(shù)革新時候，尤其要考慮到現(xiàn)實的使用情況，對于小眾市場（market niche）的應(yīng)用需要著重研究，以避開同成熟大企業(yè)的直接競爭。本文所述的智能機器人領(lǐng)域需要不同于傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域的扭矩傳感器，包括在安轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，防護強度和防護結(jié)構(gòu)，特殊材料的應(yīng)用方面，均與傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域有明顯的不同，進入新的行業(yè)可以因地制宜投入足夠研發(fā)，在專利上形成足夠壁壘，防止傳統(tǒng)扭矩傳感器生產(chǎn)企業(yè)橫向跨入新興市場。

特殊新材料的應(yīng)用探索。中國扭矩傳感器生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)聯(lián)合高等學(xué)校和科研機構(gòu)，針對新興市場和新的應(yīng)用單獨開發(fā)新的材料，這些材料應(yīng)當(dāng)具有明顯的新的特征，足以形成技術(shù)壁壘，避免國外廠家的進入。

四、專利布局的法律意義

由于傳感器領(lǐng)域的特殊性，大量國外廠家壟斷高端傳感器的制造，扭矩傳感器作為新的傳感器發(fā)展點，勢必會引起國外大廠的技術(shù)壟斷，今后可能會引起較多的專利訴訟。因此，從法律角度來說，國內(nèi)新興企業(yè)需要做好提前的防備，這個是專利布局的最核心的法律意義。

對于在某些領(lǐng)域形成足夠?qū)＠趬镜膰鴥?nèi)新興企業(yè)，可以避免國外領(lǐng)先的大廠由于技術(shù)封鎖造成的損失，例如可以通過交叉授權(quán)，提高自身的談判能力；通過自己足夠的專利壁壘避免國際大廠進入某些新興的應(yīng)用領(lǐng)域。通過對前一節(jié)所述的技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠季?，可以有效的延伸產(chǎn)品線未來的發(fā)展可能性，從而在新的下一個結(jié)合點阻斷國際競爭對手的橫向進入可能性。通過足夠的專利質(zhì)量和數(shù)量，對進入新興企業(yè)的競爭對數(shù)，實施有效的阻擊。 

五、專利布局的經(jīng)濟意義

專利融資可能會成為未來高科技企業(yè)獲得資金的主要方式，工信部將加快知識產(chǎn)權(quán)的融資步伐[3]。中國資產(chǎn)評估協(xié)會也將發(fā)布新的關(guān)于知識產(chǎn)權(quán)的資產(chǎn)評估準(zhǔn)則。

專利作為一項資產(chǎn)，具有成本弱對應(yīng)性，一般來說，也不具有公開活躍市場進行交易，因此未來的收益作為資產(chǎn)的價值評估手段，會大量采用收益法為基礎(chǔ)進行資產(chǎn)評估。單一專利存在不穩(wěn)定的可能性，但是形成足夠?qū)＠麛?shù)量的專利組合，穩(wěn)定性可能會極大的增強。形成延伸型專利布局，對于扭矩傳感器這一未來擁有廣闊市場的傳感器技術(shù)而言，獲得足夠的融資途徑是完全可能的。進行專利布局，可以有效獲得資金通融的支持，企業(yè)在創(chuàng)業(yè)初期可以利用自身先進的技術(shù)，獲得需要的資金。

六、本文寫作的目的

本文作者希望盡自己綿薄之力，聚合這個行業(yè)高級專家的力量，讓各位專家真正了解專利的重要性，從工作的點滴中考慮專利的布局和今后的實際應(yīng)用，讓中國扭矩傳感器行業(yè)能夠做大做強。

本文寫作有些倉促，加之作者水平有限，希望各位業(yè)內(nèi)專業(yè)人士能夠批評指正。

注： 

[1] 扭矩傳感器行業(yè)市場分析 (ofweek.com) https://mp.ofweek.com/sensor/a956714818087

[2] 電子生產(chǎn)制造業(yè)風(fēng)向標(biāo)！多款智能機器人亮相上海展會_機械 (sohu.com)

https://www.sohu.com/a/456165636_120290410

[3] 工信部發(fā)文加快發(fā)展知識產(chǎn)權(quán)質(zhì)押融資 專家稱利于資本推動科技創(chuàng)新|投資基金|中小企業(yè)_網(wǎng)易訂閱 (163.com) https://www.163.com/dy/article/GQ3D6T0H0550C0ON.ht

（本圖來源“扭矩傳感器”百度百科介紹）

來源：IPRdaily中文網(wǎng)（iprdaily.cn）

作者：程驊 上海天知瀾律師事務(wù)所  執(zhí)業(yè)律師

編輯：IPRdaily王穎          校對：IPRdaily縱橫君

注：原文鏈接：國內(nèi)“扭矩傳感器”專利方向布局初步探索（點擊標(biāo)題查看原文）

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