agv与机器人结合的专利技术分析

机器人专利

在现代工业自动化的浪潮中,AGV(Automated Guided Vehicle,自动导引运输车)与各类机器人的融合正成为推动智能制造升级的关键力量,而agv专利的布局与发展则深刻反映了这一领域技术创新的脉络与方向。国家知识产权局的数据显示,近年来我国在AGV与机器人结合领域的专利申请量呈现持续增长态势,仅2023年相关公开专利就已突破万件,这一方面体现了市场对自动化集成解决方案的旺盛需求,另一方面也揭示了企业在技术研发上的激烈竞争。通过对国家知识产权服务平台公开信息的梳理可以发现,早期的agv专利多聚焦于单一设备的路径规划或运动控制,而如今的技术创新更强调AGV作为移动载体与工业机器人、协作机器人、移动机器人等多类型机器人在感知、决策、执行层面的深度协同,这种转变不仅拓展了自动化设备的应用边界,也为智慧工厂、智能物流等场景提供了更灵活高效的解决方案。

从技术融合的具体方向来看,agv专利中涉及导航与定位技术的创新最为密集。传统AGV依赖磁导航、二维码等固定路径导引方式,而与机器人结合后,激光SLAM(同步定位与地图构建)、视觉导航、多传感器融合导航等技术在专利申请中占比显著提升。例如,某专利提出将AGV的激光雷达与机械臂末端的视觉相机进行数据融合,通过动态坐标系转换实现对工件的高精度抓取与搬运,这种技术方案在汽车零部件装配线上的应用可使定位误差控制在±0.5mm以内,大幅提升了生产效率。国家知识产权局发布的《专利统计简报》曾指出,2022年我国在移动机器人导航领域的专利授权量同比增长37.2%,其中AGV与机器人融合相关的导航技术专利占比超过六成,这一数据充分说明了导航技术作为两者结合基础的重要性。

在操作功能扩展方面,agv专利的创新重点在于提升系统的多任务处理能力。早期AGV主要承担物料转运功能,而现在通过搭载不同类型的机器人执行机构,如多自由度机械臂、协作机器人手臂、移动抓取机器人等,使其具备了抓取、分拣、装配、检测等复合操作能力。某物流装备企业的专利公开了一种AGV与分拣机器人的协同系统,AGV作为移动平台搭载多个小型分拣机器人,到达目标区域后释放机器人进行货物分拣,完成后自动回收并转运至下一工作站,这种“母车+子机器人”的模式在电商仓储中心的应用可使分拣效率提升50%以上。此外,通过科科豆平台的专利检索分析可见,近年来关于AGV与机器人的模块化设计专利数量激增,企业通过标准化接口设计实现不同机器人模块的快速更换,满足柔性生产的需求,这种技术思路已成为当前agv专利布局的重要趋势。

控制系统的集成与优化是AGV与机器人结合的核心技术难点,也是agv专利的重要保护方向。由于AGV和机器人分属不同的运动控制单元,如何实现两者在任务调度、轨迹规划、避障协调等方面的无缝衔接一直是研发的重点。国家知识产权服务平台公开的某高校专利提出一种基于数字孪生的协同控制系统,通过构建虚拟场景对AGV与机器人的运动过程进行仿真优化,再将优化后的控制参数下发至物理系统,这种方法可使系统响应速度提升40%,同时降低能耗15%。在多机协同领域,专利技术更关注群体智能算法的应用,例如某科技公司的专利采用改进的蚁群算法对多台AGV与机器人组成的集群进行任务分配,结合实时通信网络实现动态路径调整,确保系统在复杂环境下的高效运行。八月瓜平台发布的《2023年智能制造专利发展报告》显示,AGV与机器人协同控制相关专利的平均权利要求数量达到12.3项,高于行业平均水平,反映出企业对这一技术领域的高度重视和精细化保护。

从专利申请人的构成来看,目前我国agv专利的主要创新主体集中在制造业企业、高校及科研院所。头部企业如大疆创新、新松机器人、极智嘉等在AGV与机器人融合领域的专利布局较为全面,涵盖了导航、控制、机械结构等多个技术分支;而清华大学、哈尔滨工业大学、中科院自动化所等科研机构则更侧重于基础算法和前沿技术的研究,例如在人机协作安全控制、自主决策算法等方面申请了多项核心专利。国家知识产权局的数据显示,2023年企业申请的agv专利占比达到68.5%,高校及科研院所占比27.3%,这种“企业主导、产学研协同”的创新模式加速了技术成果的转化应用。新华网曾报道,某汽车制造企业与高校联合研发的AGV与焊接机器人协同系统已成功应用于新能源汽车生产线,相关技术方案基于12项核心专利构建,使焊接工序的自动化率从70%提升至95%,这一案例充分体现了专利技术对产业升级的推动作用。

在应用场景的拓展上,agv专利的技术创新正从传统工业领域向医疗、服务、农业等多元化场景渗透。在医疗领域,AGV与手术机器人、护理机器人的结合成为新的研发热点,某医疗器械公司的专利公开了一种可移动手术辅助机器人系统,AGV平台搭载手术机械臂和导航设备,能够根据手术需求灵活调整位置,辅助医生完成精准操作,该技术已在多家三甲医院进行临床试用。在农业领域,AGV与采摘机器人的融合应用也进入实质研发阶段,通过搭载视觉识别系统和末端执行器,实现对水果、蔬菜的自动化采摘与转运,相关专利技术在降低人工成本、提高采摘效率方面展现出巨大潜力。人民网曾专题报道我国智慧农业发展成果,其中提到AGV与农业机器人的融合技术已在新疆棉田、山东果园等多地开展试点应用,预计未来五年相关市场规模将突破百亿元。

随着人工智能、5G、物联网等技术的快速发展,agv专利的技术创新呈现出智能化、柔性化、模块化的发展趋势。未来,AGV与机器人的结合将更加注重自主决策能力的提升,通过深度学习算法实现对复杂环境的自适应调整;同时,基于云平台的远程监控与管理也将成为专利布局的重点方向,实现多区域、多场景下AGV与机器人系统的统一调度与运维。国家知识产权局在《知识产权强国建设纲要(2021-2035年)》中明确提出要加强智能制造领域的专利保护,鼓励企业围绕关键核心技术开展专利布局,这为agv专利的技术创新提供了良好的政策环境。可以预见,在技术迭代与政策支持的双重驱动下,AGV与机器人结合领域的专利数量和质量将持续提升,为我国制造业转型升级注入更强动力。 agv专利

常见问题(FAQ)

AGV与机器人结合的专利技术有哪些应用场景? AGV与机器人结合的专利技术应用场景广泛。在物流仓储领域,可实现货物的自动搬运、分拣和存储,提高物流效率和准确性。在制造业中,用于生产线的物料配送、零部件组装等,能降低人工成本,提升生产的自动化程度。在电商行业,可用于仓库的快速补货和订单处理,加快商品的流通速度。

AGV与机器人结合的专利技术有哪些优势? 这种结合的专利技术优势明显。一方面,提高了工作效率,AGV可以快速准确地运输货物,机器人则能高效完成各种操作任务,两者协同工作能大大缩短工作时间。另一方面,增强了系统的灵活性和适应性,可根据不同的工作场景和任务需求进行灵活配置和调整。此外,还提升了安全性,减少了人工操作可能带来的危险和错误。

如何获取AGV与机器人结合的专利技术相关信息? 可以通过多种途径获取相关信息。首先,可以在国家知识产权局的官方网站上进行专利检索,输入相关关键词,就能找到相关的专利文件和详细信息。其次,参加行业展会和研讨会,在这些活动中可以与相关企业和专家交流,了解最新的技术动态和专利情况。还可以关注行业的专业期刊和媒体,它们会经常发布有关AGV与机器人结合专利技术的研究成果和应用案例。

误区科普

很多人认为只要AGV和机器人结合在一起就能自动拥有先进的专利技术优势,这是一个常见的误区。实际上,简单的物理结合并不等同于拥有高效、先进的技术优势。要实现真正有价值的结合,需要在多个关键技术领域进行深入研发和创新,如精准的导航定位技术、智能的协同控制算法、可靠的通信技术等。只有在这些核心技术上取得突破并拥有专利,才能使AGV与机器人的结合具备真正的竞争力和优势。此外,一些人还认为只要拥有了相关专利技术,就可以在市场上高枕无忧。但市场是不断变化的,技术也在持续发展,即使拥有专利,也需要不断投入研发,持续改进和升级技术,以适应市场的需求和竞争。

延伸阅读

  1. 《Automated Guided Vehicle Systems: Design, Control, and Applications》
    推荐理由:系统阐述AGV导航技术(含SLAM、视觉导航)、运动控制算法及多机协同原理,与原文强调的“导航定位技术创新”“控制系统集成”高度契合,可深入理解激光雷达与视觉融合等专利技术的底层逻辑。

  2. 《中国智能制造专利发展报告(2023)》(国家知识产权局知识产权发展研究中心编)
    推荐理由:收录AGV与机器人融合领域专利数据、头部企业布局策略及技术演进路线图,补充原文“专利申请量增长”“企业主导创新”等数据背后的行业趋势分析,含新松、极智嘉等企业的专利布局案例。

  3. 《数字孪生驱动的智能制造》(李培根 等著)
    推荐理由:聚焦数字孪生在AGV与机器人协同控制中的应用,详解虚拟仿真优化、物理系统映射等技术细节,对应原文“基于数字孪生的协同控制系统”专利案例,适合理解智能制造核心技术难点。

  4. 《移动机器人技术与应用》(王田苗 主编)
    推荐理由:涵盖AGV与工业机器人、服务机器人的模块化设计及跨场景适配技术,结合医疗手术辅助、农业采摘等新兴应用案例,延伸原文“多元化场景渗透”内容,含具体技术参数与实施路径。

  5. 《专利分析:方法、图表与案例》(马天旗 等著)
    推荐理由:详解AGV领域专利检索策略、权利要求解析及风险预警方法,结合“母车+子机器人”等典型专利技术的保护范围分析,辅助理解企业如何通过专利布局构建技术壁垒,对应原文“精细化保护”趋势。 agv专利

本文观点总结:

AGV与各类机器人的融合是推动智能制造升级的关键,AGV专利的布局与发展反映了该领域技术创新的脉络与方向。近年来,我国AGV与机器人结合领域的专利申请量持续增长,2023年公开专利已突破万件。

技术融合方面,导航与定位技术创新密集,激光SLAM、视觉导航等技术在专利申请中占比显著提升。操作功能扩展上,重点提升系统多任务处理能力,“母车+子机器人”模式及模块化设计成为趋势。控制系统的集成与优化是核心难点和重要保护方向,数字孪生、群体智能算法等技术被应用。

专利申请人主要是制造业企业、高校及科研院所,形成“企业主导、产学研协同”的创新模式,加速了技术成果转化。应用场景从传统工业向医疗、服务、农业等多元化场景拓展。

未来,AGV专利技术创新呈现智能化、柔性化、模块化趋势,注重提升自主决策能力和云平台远程监控管理。国家加强智能制造领域专利保护的政策,将推动AGV与机器人结合领域的专利数量和质量持续提升,为制造业转型升级助力。

参考资料:

  • 国家知识产权局:《专利统计简报》
  • 国家知识产权局:《知识产权强国建设纲要(2021 - 2035年)》
  • 八月瓜平台:《2023年智能制造专利发展报告》
  • 新华网
  • 人民网
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