摘要：随着智能家电的发展，扫地机器人已经逐渐普及并进入千家万户，本文旨在通过分析扫地机器人在专利申请中的申请量、主要申请人以及技术分支，对全球扫地机器人领域中的专利申请情况进行数据统计分析，以厘清技术发展趋势及领域技术研究方向，为专利技术布局和发展提供思路。
关键词：扫地机器人；申请趋势；主要申请人
一、绪论
智能家电[1]是将微处理器、传感器技术、网络通信技术引入家电设备后形成的家电产品，具有自动感知住宅空间状态和家电自身状态、家电服务状态，能够自动控制及接收住宅用户在住宅内或远程的控制指令。扫地机器人作为一种智能家居设备，具备自主导航和清洁功能，能够在没有人的情况下自动清扫地面，是一种便捷高效的家居助手，能够帮助人们减轻家务负担，提供一个清洁舒适的家居环境。它的智能化设计和多功能特点使其成为现代家庭的必备品。本文旨在从专利申请角度分析扫地机器人的研究趋势和技术发展方向。
二、专利申请量年度分布
1983年，日立公司申请了第一件用于清洁地板的自-行走机器人，将商用吸尘器、手持吸尘器的发展带入新的历史进程。1983年至2000年，每年全球关于自动吸尘机器人的专利申请量不足百件，到2001年专利申请量逐年递增，并于2010年起呈爆发式增长。图1列出了从1983年至今全球专利申请量的发展趋势（申请数量的统计范围是目前已公开的专利。一般发明专利在申请后3~18个月公开，实用新型专利和外观设计专利在申请后6个月左右公开）。
图1 全球专利申请量的发展趋势
三、主要申请人统计分析
利用incopat数据库对全球申请扫地机器人相关专利的主要申请人按照申请数量进行统计排序，申请量最多的企业是韩国的乐金集团和三星集团，其次是美国的irobot公司，可见这几家公司对于产品的专利保护布局意识比较强。深圳市银星智能科技股份有限公司是国内在扫地机器人领域申请专利量最多的企业，但整体数量级与国际领先企业差距较大。图2示出了全球主要专利申请人的申请数量对比。
图2 全球主要专利申请人
四、研究热点分布
通过对检索出的相关专利涉及的分类号进行统计分析，根据国际专利分类（IPC）对专利申请数量进行聚类分析，排在前10类的依次为：A47L、G05D、B25J、E04G、G01S、B08B、B62D、A61L、H02J、G01C。可以看出，扫地机器人的主要研究技术领域在于清扫技术、导航技术、智能识别技术、智能避障、智能通信等。
表1 申请分类号聚类分析表
IPC分类号(小类)及含义 | 专利数量 |
A47L | 家庭的洗涤或清扫 | 31929 |
G05D | 非电变量的控制或调节系统 | 4370 |
B25J | 机械手；装有操纵装置的容器 | 3802 |
E04G | 脚手架、模壳；模板；施工用具或辅助设备，或其应用；建筑材料的现场处理；原有建筑物的修理，拆除或其他工作 | 637 |
G01S | 无线电定向；无线电导航；采用无线电波测距或测速；采用无线电波的反射或再辐射的定位或存在检测；采用其他波的类似装置 | 600 |
B08B | 一般清洁；一般污垢的防除 | 548 |
B62D | 机动车；挂车 | 533 |
A61L | 材料或消毒的一般方法或装置；空气的灭菌、消毒或除臭；绷带、敷料、吸收垫或外科用品的化学方面；绷带、敷料、吸收垫或外科用品的材料 | 440 |
H02J | 供电或配电的电路装置或系统；电能存储系统 | 440 |
G01C | 测量距离、水准或者方位；勘测；导航；陀螺仪；摄影测量学或视频测量学 | 309 |
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图3展示的是各技术领域不同功效的专利的数量分布情况，有助于了解各类技术的主要应用特征，从而对研发路线进行适应性的调整。从图3可以看出，清洁性的需求远高于其他需求，这是基于扫地机器人本身功能而展开的需求性最高的技术功效。在实际应用场景中，经常存在扫地机器人无法识别数据线而进行错误缠绕导致宕机，或者将宠物排泄物当做一般污渍画圈打匀。在日常生活中，如何进行复杂场景的识别并提高各个场景中识别的准确性，提高清洁性，是用户的基本需求，也是扫地机器人在技术发展中亟需解决的关键问题。
图3 技术构成功效
五、结论
随着智能家电需求的日益增长，人们对于家电是否能够更加“智能”的需求更加迫切，不仅能够完成指令任务，更需要智能设备在完成任务的过程中，智能判断复杂场景进行任务执行。从专利申请量来看，乐金、三星、IRobot在扫地机器人领域处于世界专利申请领先水平，专利申请量较多，国内申请人也有多家企业均进行了扫地机器人领域专利布局，但仍需加强专利整体布局。
参考文献：
[1]智能家电最新应用资讯，OFweek智能家居网，2016-07-12
第二作者对本文的贡献等同第一作者
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