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(dòng)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(jī)器人可能成為該傳感器使用的新一個(gè)熱點(diǎn)。機(jī)器人同人類一樣，大量關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)需要進(jìn)行扭矩測量，因此作為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的重要支柱，扭矩傳感器將會(huì)在未來的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、無人工廠和新型機(jī)器人產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮極其重要的作用?；谝陨馅厔?，國內(nèi)的扭矩傳感器市場或許會(huì)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(jī)會(huì)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)。本文做一個(gè)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(duì)此核心技術(shù)加大關(guān)注。
一、扭矩傳感器的市場介紹
根據(jù)報(bào)道，中國扭矩傳感器的市場可能在2025年達(dá)到282億元。扭矩傳感器應(yīng)用范圍較廣，驅(qū)動(dòng)該市場增長的主要因素包括：對(duì)先進(jìn)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(dòng)助力轉(zhuǎn)向(EPS)系統(tǒng)對(duì)扭矩傳感器需求的不斷增長。[1]
機(jī)器人行業(yè)的知名企業(yè)，非夕(Flexiv)機(jī)器人公司在展位上展出了智能機(jī)器人，該機(jī)器人有7個(gè)關(guān)節(jié)，每個(gè)關(guān)節(jié)都裝有扭矩傳感器，能在運(yùn)動(dòng)過程中抵抗擾動(dòng)。[2]結(jié)合當(dāng)前的熱點(diǎn)，工業(yè)4.0和未來可能發(fā)展的無人工廠，智能機(jī)器人將在各行各業(yè)普及。機(jī)器人同人一樣，進(jìn)行復(fù)雜的物體移動(dòng)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(jìn)制造業(yè)甚至衍生出來的先進(jìn)服務(wù)人(保姆機(jī)器人等)將大量采用扭矩傳感器，筆者認(rèn)為該行業(yè)可能是未來很長一段時(shí)間的熱點(diǎn)，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(qǐng)，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(shí)產(chǎn)權(quán)，因此我國企業(yè)可以考慮將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移至適合機(jī)器人行業(yè)特點(diǎn)的扭矩傳感器，做到專業(yè)化和定制化。中國高校申請(qǐng)了大量扭矩傳感器的專利，今后一段時(shí)間可能會(huì)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(shí)踐。
筆者認(rèn)為，中國企業(yè)的專利方向應(yīng)當(dāng)主要著重于應(yīng)用擴(kuò)展端，對(duì)于核心的工藝可以在實(shí)踐中逐步申請(qǐng)。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(duì)落后，而跨領(lǐng)域的扭矩傳感器(汽車行業(yè)跨越至智能機(jī)器人行業(yè))工藝相對(duì)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(duì)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(kuò)展性很強(qiáng)，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(shí)踐，有助于做大做強(qiáng)。
中國本土扭矩傳感器廠家應(yīng)當(dāng)同中國實(shí)際的國情和發(fā)展趨勢相結(jié)合，推出專門用于機(jī)器人行業(yè)的，尤其是高端智能機(jī)器人行業(yè)的特定扭矩傳感器，實(shí)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端控制，對(duì)于扭矩傳感器而言，需要實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)反饋機(jī)器人的姿態(tài)和工作負(fù)載。通過無線技術(shù)形成連續(xù)的節(jié)點(diǎn)輸出，同中央高性能計(jì)算機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)類似自動(dòng)駕駛云計(jì)算輸出反饋，可以極大提高運(yùn)動(dòng)控制的精度和智能化程度，實(shí)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(diǎn)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(shí)間，相互之間有一定的統(tǒng)計(jì)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(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，申請(qǐng)大量的方法專利，保護(hù)技術(shù)的外在延伸，可以阻斷競爭對(duì)手進(jìn)入自身重點(diǎn)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(duì)落后，且工藝技術(shù)需要大量的人力物力投入，因此在進(jìn)行工藝技術(shù)革新時(shí)候，尤其要考慮到現(xiàn)實(shí)的使用情況，對(duì)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(jī)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(hù)強(qiáng)度和防護(hù)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(jìn)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(jī)構(gòu)，針對(duì)新興市場和新的應(yīng)用單獨(dú)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(jìn)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(diǎn)，勢必會(huì)引起國外大廠的技術(shù)壟斷，今后可能會(huì)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(gè)是專利布局的最核心的法律意義。
對(duì)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(jìn)入某些新興的應(yīng)用領(lǐng)域。通過對(duì)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(gè)結(jié)合點(diǎn)阻斷國際競爭對(duì)手的橫向進(jìn)入可能性。通過足夠的專利質(zhì)量和數(shù)量，對(duì)進(jìn)入新興企業(yè)的競爭對(duì)數(shù)，實(shí)施有效的阻擊。
五、專利布局的經(jīng)濟(jì)意義
專利融資可能會(huì)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(shí)產(chǎn)權(quán)的融資步伐[3]。中國資產(chǎn)評(píng)估協(xié)會(huì)也將發(fā)布新的關(guān)于知識(shí)產(chǎn)權(quán)的資產(chǎn)評(píng)估準(zhǔn)則。
專利作為一項(xiàng)資產(chǎn)，具有成本弱對(duì)應(yīng)性，一般來說，也不具有公開活躍市場進(jìn)行交易，因此未來的收益作為資產(chǎn)的價(jià)值評(píng)估手段，會(huì)大量采用收益法為基礎(chǔ)進(jìn)行資產(chǎn)評(píng)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(huì)極大的增強(qiáng)。形成延伸型專利布局，對(duì)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(jìn)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(jìn)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(gè)行業(yè)高級(jí)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(diǎn)滴中考慮專利的布局和今后的實(shí)際應(yīng)用，讓中國扭矩傳感器行業(yè)能夠做大做強(qiáng)。
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(píng)指正。
注：
[1] 扭矩傳感器行業(yè)市場分析 (ofweek.com) http://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(jī)器人亮相上海展會(huì)_機(jī)械 (sohu.com)
http://www.sohu.com/a/456165636_120290410
[3] 工信部發(fā)文加快發(fā)展知識(shí)產(chǎn)權(quán)質(zhì)押融資 專家稱利于資本推動(dòng)科技創(chuàng)新|投資基金|中小企業(yè)_網(wǎng)易訂閱 (163.com) http://www.163.com/dy/article/GQ3D6T0H0550C0ON.ht
（本圖來源“扭矩傳感器”百度百科介紹）
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