基於專利分析的物流分揀機器人技術的發展現狀

物流分揀機器人因具有效率高、出錯率低等優點，被越來越多地應用於物流分揀環節中。本文運用專利情報分析方法，從專利產出概況、主要研發機構、重點技術領域三方面研究了物流分揀機器人技術發展現狀，以期為相關政府部門、企業、高校和科研院所進一步發展物流分揀機器人技術提供決策參考。

分揀是物流中的關鍵環節之一，對物流行業整體提質增效具有決定性作用。據國家郵政局公開數據顯示，2019年，我國快遞業業務量累計完成635.2億件，同比增加25.3%，與2010年相比增長了26.1倍。預計2020年全國快遞業的業務量將達到740億件，日處理量將超過2億件。業務量的急劇增長對物流分揀的效率和質量提出了更高的要求，傳統的人工分揀模式效率低、出錯率和損壞率高，已無法滿足物流業發展需求，分揀機器人的加入能夠有效地為物流分揀環節提高效率，減少出錯率和損壞率。

本研究以國家知識產權局智慧財產權出版社中國專利資料庫為數據源，對國內物流分揀機器人領域專利進行了檢索，檢索時間截至2020年7月9日。經過數據清洗，得到物流分揀機器人相關專利168件，運用專利情報分析方法，從專利產出概況、主要研發機構、重點技術領域三方面對物流分揀機器人領域技術發展現狀進行了研究。由於中國專利資料庫的專利公開有18個月的滯後期，因此2019年和2020年數據不完整，僅供參考。

一、專利產出概況分析

1.專利申請總體趨勢分析

圖1為物流分揀機器人專利歷年申請數量變化情況。可以看出，我國在2012年出現了第一件物流分揀機器人相關專利，2013年至2015年該領域沒有專利申請，2016年該領域專利申請數量為5件。隨著電商行業和智慧物流的繁榮發展，2017年物流分揀機器人專利申請數量大幅增長，為49件，約為上年申請數量的十倍；2018年該領域專利申請數量又創新高，達到58件，比上年增長18.4%。受專利申請公開時間滯後因素影響，2019年後該領域專利申請數量呈降低態勢。

2.專利申請類型分析

圖2為物流分揀機器人專利申請類型份額情況。可以看出，物流分揀機器人相關專利以實用新型專利為主，專利申請數量78件，佔專利申請總量的46%；發明專利申請數量少於實用新型專利申請數量，為69件，佔專利申請總量的41% ；外觀設計專利申請數量為21件，佔專利申請總量的13%。實用新型專利是對原有技術的改進，其創造性不高，在專利申請總量中實用新型專利和外觀設計專利佔比過半，反映出該領域技術含量不高。

3.專利申請地域分析

圖3為物流分揀機器人專利申請地域分布情況。可以看出，物流分揀機器人領域專利申請主要來自電商物流行業發展迅猛的廣東、浙江、江蘇，這三個省份的專利申請數量均為25件以上，專利申請數量合計92件，佔該領域專利申請總量的54.76%，反映出廣東、浙江、江蘇較為重視利用專利權對物流分揀機器人領域進行技術保護。其次為北京、安徽、天津，專利申請數量均為10至15件，其餘各省市的專利申請數量均不足10件。

二、主要研發機構的分析

1.申請人類型的分析

圖4為物流分揀機器人專利申請人類型分布情況。可以看出，物流分揀機器人相關的專利申請人以企業為主，共有110件專利由企業申請，佔專利申請總量的65.5%；其次是高校和個人，專利申請數量分別佔專利申請總量的19.0%和11.3%；科研院所申請專利數量僅佔0.6%。反映出企業是物流分揀機器人領域的技術研發主體，進行的技術研發活動較多。合作申請專利數量共6件，佔專利申請總量的3.6%，均為企業之間合作申請。

2.主要申請人的分析

圖5為物流分揀機器人專利申請數量排名前七位的申請人情況。可以看出，排名前7位的專利申請人中，僅1家高校，其餘6家均為企業。排名前三位的杭州海康機器人技術有限公司、深圳藍胖子機器人有限公司、杭州瓦瑞科技有限公司等均為物流機器人相關技術研發企業，其產品廣泛應用於電商物流行業，三家企業在物流分揀機器人領域的專利申請數量分別為8件、8件、7件，合計佔排名前七位申請人專利申請總量的56.1%。排名第四位的江南大學是排名前七位中唯一的高校，其機械工程學院在機器人關鍵技術研究與應用領域開展了大量研究，並取得了一系列科研成果，該校在物流分揀機器人領域專利申請數量為6件。排名第四位的南京極智嘉機器人有限公司與前三位申請人同樣為從事機器人技術研發的企業，在物流分揀機器人領域專利申請數量為4件。排名第六位、第七位的澤優物聯（天津）科技發展有限公司、順豐速運有限公司均為物流相關企業，其中澤優物聯公司主要從事物聯網終端產品研發、順豐速運公司主要從事快遞物流綜合服務，兩家企業在物流分揀機器人領域的專利申請數量均為4件。

3.主要申請人的專利類型分析

圖6為物流分揀機器人專利主要申請人專利申請類型情況。可以看出，大部分申請人雖然專利數量佔優勢，但所申請專利的技術含量不高，發明專利不足半數，與該領域專利申請總體情況相符合。如排名前兩位的杭州海康機器人技術有限公司和深圳藍胖子機器人有限公司，專利申請數量相同，均為8件，但海康機器人的發明專利僅1件；排名第四位到第七位的南京極智嘉機器人有限公司、澤優物聯（天津）科技發展有限公司、順豐速運有限公司，專利申請數量均為4件，但極智嘉公司均為外觀設計專利，澤優物聯公司均為實用新型專利。

三、重點技術領域分析

1.專利技術構成分析

圖7為物流分揀機器人專利分類號排名前十位情況。可以看出，物流分揀機器人領域的專利申請比較集中，主要分布在B07大類，即「將固體從固體中分離；分選」；少部分專利分布在B25大類和B65大類，分別為「手動工具；輕便機動工具；手動器械的手柄；車間設備；機械手」和「輸送；包裝；貯存；搬運薄的或細絲狀材料」；外觀設計專利集中分布在15大類，即「其他類未列入的機械」。排在首位的是B07C3/02小組，即「以分發方式為特徵的設備」，共有52件專利，佔專利申請總量的31.0%；其次分別為B07C3/00（即「根據目標分揀郵件或文件」）、B07C5/36（即「以其分配方式為特徵的分選裝置」）。

2.發明專利技術構成分析

圖8為物流分揀機器人發明專利分類號排名前十位情況。可以看出，物流分揀機器人領域的69件發明專利中，有24件專利分布在B07C3/02小組，佔發明專利總量的34.8%；其次為B07C3/00、B07C5/36。排名前十位的分類號與該領域整體專利分類基本吻合，其中排名前三位的分類號與該領域整體專利技術分布前三位的分類號相同。

3.主要申請人技術構成分析

圖9為物流分揀機器人專利主要申請人專利分類號排名前十位情況。可以看出，物流分揀機器人領域七位主要申請人的41件專利中，有16件專利分布在B07C3/02小組，佔主要申請人專利申請總量的39.0%；其次為B07C3/00、B65G1/04（即「在倉庫或庫房內貯存單個的或順序布置機械的存儲裝置」）。排名前十位的分類號與發明專利基本吻合，其中排名前兩位的分類號與該領域整體專利技術分布前兩位的分類號相同。

四、結論

綜上所述，我國物流分揀機器人領域技術研發目前處於發展階段，廣東、浙江、江蘇等電商物流業發達省份，在該領域技術發展較快。國內從事該領域技術研發的主要機構為機器人技術研發企業和物流企業，各研發主體之間合作較少，技術研發尚未形成協同創新局面。該領域專利技術含量不高，重點技術領域為「以分發方式為特徵的設備」，分揀裝置是物流分揀機器人的主要研發方向。