突破性技术 — — 机器人、创新和知识产权

经济研究第 30 号工作文件突破性技术 -机器人、创新和知识产权C. 安德鲁 · 凯斯纳Julio RaffoSacha Wunsch - Vincent2015 年 11 月 突破性技术 - 机器人 ， 创新和智力PropertyC. 安德鲁 · 凯斯纳∗, Julio Raffo∗∗, Sacha Wunsch - Vincent∗∗Abstract机器人技术和人工智能的日益成熟具有显著增长前景和潜在破坏性的突破性创新日常生活中现有的经济和社会方面。很少有研究分析机器人创新的发展。本文通过分析如何缩小这一差距机器人的创新正在发生 ， 它是如何传播的 ， 以及知识产权 (IP) 的作用是什么剧本。本文发现机器人集群主要位于美国、欧洲 ， 但在韩国和中国也越来越多。机器人创新生态系统建立在包括个人、研究机构和firms. Governments play a significant role in supporting robotics innovation, in particular通过资金、军事需求和国家机器人战略。机器人竞赛和奖品为创新提供了重要的激励。专利被用来排除第三方 ， 以确保操作自由 ， 许可技术并避免诉讼。申请数量最多的国家是日本、中国、大韩民国和美国。大学和专业人员拥有的专利存量不断增加 ， 特别是在中国 ，也值得注意。汽车和电子公司仍然是最大的专利申请人 ， 但是医疗技术和互联网等领域的新参与者正在涌现。保密是通常用作适当创新的工具。版权保护与机器人技术有关同样 ， 主要是在保护软件方面 ， 以及最近在保护所谓的Netlists. Finally, proprietary approaches co - exist with open - source robotics platforms which在机器人集群中发展迅速。关键字:机器人, 机器人, 人工智能, 创新, 专利, 商业秘密, 版权果冻分类:F23 、 L86 、 O3 、 L6免责声明:本文表达的观点是作者的观点 ， 不一定反映世界知识产权组织或其成员国的意见。∗在起草世界知识产权组织委托的研究时 ： 律师 ， 戴维斯& Gilbert LLP, New York, New York, U. S. A.∗∗日内瓦世界知识产权组织经济和统计司。1 Acknowledgements苏黎世联邦理工学院瑞士联邦理工学院 Roland Y. Siegwart 教授值得感谢您阅读本研究的草稿 ， 并为机器人行业的未来提供建议。本研究的初稿已在 WIPO 研讨会上提交 ， 以准备《 2015 年世界知识产权报告》 ， 日内瓦 ， 2015 年 2 月 5 日和 6 日研讨会参与者的宝贵反馈 ， 特别是罗杰 · 伯特、雷米 · 格莱斯纳 ，Deven Desai, Thomas H ö ren, and David Mowery. Comments were also received by MirkoBoehm. Data were made available by the International Federation for Robotics, and by弗兰克 · 托比《机器人报告》英国知识产权局的理查德 · 科肯、克里斯托弗 · 哈里森和玛丽安 · 利灵顿提供了关于创建专利景观的建议。 WIPO 首席经济学家 Carsten Fink 和在报告起草期间隶属于 WIPO 的 Francesca Guadagno 提供了关键投入整个项目。本工作文件的部分内容是 WIPO 委托C. Andrew Keisner 作为《 2015 年世界知识产权报告》的背景 ：突破性创新与经济增长 ， 如 WIPO (2015) 。2 归根结底 ， 机器人技术是关于我们的。这是模仿我们生活 ， 想知道如何我们工作。杆 Grupen感知机器人实验室主任马萨诸塞大学阿默斯特分校Introduction机器人和人工智能 (AI) 的日益成熟及其后果是目前是众多辩论的主题。人形机器人最近在欧洲的超市、学校、医院和养老院进行了试验 ，美国和日本赋予了机器人领域新的地位。技术专家、经济学家、律师和其他学科都在猜测潜在的uses, the social and the economic impacts of robotics innovation. In economic circles, the辩论通常集中在 - 潜在的积极或消极的就业影响上机器人。社会科学家正在争论人工伴侣的社会影响。诸如 Ex _ Machina 或 Her 之类的好莱坞电影也将焦点放在了潜在的即将到来的人工智能优势可能会越来越多地与人类智能相媲美。所有观察者同意机器人创新的普遍吸收和影响迫在眉睫 ， 以及潜在的深远。然而 ， 尽管人们把注意力集中在这一不断扩大的技术领域 ， 但很少有研究分析了机器人创新的发展 ， 以及潜在的创新生态此外 ， 在分析知识产权 (IP) 的作用时 ，众多高科技领域 ， 如信息、纳米或生物技术 ， 字面上没有studies are devoted to the use and uptake of various forms of IP for robotics innovation. The少数艺术在著名的创新期刊上致力于机器人创新的 ICLES 可以追溯到1990 年代。1本文旨在通过对机器人创新的最新分析来填补这一空白。系统 ， 以及 IP 的相应作用。第 1 节描述了机器人技术的历史innovation. Section 2 assesses its underlying economic contribution. Section 3 describes机器人创新生态系统。第四节分析了不同类型机器人的吸收和相关性IP 链对机器人创新。介绍了机器人技术的原始专利图景 ，这也突出了机器人创新的过去和现在的中心。一个技术附件列出了详细说明这些专利统计数据所采用的计算方法 ， 并排名。这是 WIPO 《 2015 年世界知识产权报告》更广泛系列研究的一部分(2015) 在六个领域探索创新、知识产权和增长之间的具体联系突破性创新 (飞机、抗生素、半导体、 3D 打印、纳米 -技术和机器人) 。1例如 ， 见 “研究政策 ” ， 见 Kumaresan 和 Miyazaki (1999) 。3 1. 机器人技术的发展及其经济重要性机器人技术是推动机器人发展的技术领域 ， 应用于汽车工厂、建筑工地、学校、医院和私人住宅等不同领域。工业机器人手臂已用于汽车和其他领域的工业自动化制造企业超过三四十年。但是各种各样的现有的和更新的研究领域 ， 如人工智能和传感 ， 已经结合在更多的近年来生产具有更广泛潜在用途的自主 “先进 ” 机器人整个经济和社会。1.1什么是机器人 ？ 不断演变的定义在上述好莱坞电影的部分推动下 ， 大多数外行认为 “机器人 ” 是主要是 ， 或专门 ， 人形机器人。然而 ， 人形机器人只是一个小机器人行业的子集。大英百科全书将机器人定义为 “任何自动操作的机器 ，代替人类的努力。 “根据国际机器人联合会 (IFR) 的说法 ， ” [a]机器人是一种可在两个或多个轴上编程的驱动机构有一定程度的自主权 ， 在其环境中移动 ， 以执行预期的任务。 “2 反过来 ， 大多数的从业者和学者认为机器人是任何 “能够感知其Environment并在独立决策的基础上对这种环境做出反应能力 ” 。3自治一词通常用于强调机器人与其他机器人之间的区别。机器 ； 机器人有能力解释其环境并调整其动作以实现a goal. In terms of technological trails, robots are evolving from programmed自动化 ， 从半自治到更自治的复杂系统。完全 -自主系统能够操作和做出 “决策 ” 来完成任务 ， 而无需人机交互 (更全面的定义见方框 1) 。方框 1 - 机器人技术的发展和定义远程控制远程控制设备是一种可以从远程位置进行控制的设备。基于最常见的 “机器人 ” 的定义 ， 遥控设备将不被考虑一个 “机器人 ” 。尽管如此 ， 机器人行业已经接受了某些纯粹的遥控在机器人行业内的设备。例如 ， 远程呈现设备通常是被称为机器人 ， 甚至是机器人远程呈现设备 ， 尽管一些telepresence devices are purely remote controlled. The same is true for certain toys, as well对于某些教育设备。经常遥控设备的例子被认为在机器人行业范围内的包括远程呈现机器人 ，遥控人形机器人、机器人辅助手术设备、外骨骼和无人机 （ UAV ） ， 也称为无人机系统 （ UAS ） 或"无人机"2参见 IFR 。3见 Springer (2013) ， 第 1 - 5 页。4 半自治半自主设备仍然与人类操作员交互并由其控制 ， 但不是纯粹的遥控设备 ， 因为半自主系统为他们的human operators to ease and / or assist in the device ’ s operation. Robots whose operation is由人工操作员管理通常被认为是半自治的。示例包括经常在汽车中变得越来越普遍的半自动功能 ， 以及某些需要操作员提供详细命令的工业机器人。完全自治完全自主的设备是那些能够操作的设备 ， 包括能够在其设计的环境中做出 “决定 ” ， 以便进一步task it was designed to complete, without human interaction. Fully - autonomous devices通常不是为了创造性思考而设计的 ， 但有一些公认的模糊线条 ， 如某些完全自主的设备必须设计为在不可预测的情况下运行完全自主设备的决策不是预先确定的环境。人工智能人工智能通常被定义为它自己的计算机科学领域 ， 专注于计算机 -基于能够做出类似人类的智能决策的设备。虽然诚然 ， 这是一条模糊的界限 ， 完全自主和人工智能之间的一个区别是在做出基本不复杂决策 (自治) 的设备和做出创造性的决定。一些从业者认为人工智能属于机器人技术行业 ， 但许多其他从业者认为人工智能是自己的领域technology; although with potentially profound implications on the robotics industry. The later这种观点是基于这样的理解 ， 即人工智能是以计算机为基础的 -科学 ， 不一定需要任何硬件应用。虽然人工智能集成到可移动硬件设备中被认为是在机器人行业 ， 人工智能可以完全独立于任何硬件设备。1.2机器人的历史从工业武器到自动化机器人 ， 就其最基本的形式而言 ， 并不新鲜。机器人技术的历史始于古代希腊语 ， 带有自动机 ， 本质上是非电子移动机器 ， 显示移动objects. The invention of simple automatons continuously evolved henceforth, but robots in他们目前的形式随着工业化进程而起飞 ， 执行重复的任务。在最近的工业机器人历史上 ， 有几项关键发明n 两个领域脱颖而出导致了工业自动化机器人的首次化身。4 首先 ， 控制系统允许人类或计算机从远处控制和引导机器人 ， 第二 ，机械操纵系统 ， 如机器人手臂或腿 ， 以移动或抓取物体。4见 IFR (2012 年) 。5 至于机械操纵系统 ， 第一个工业机器人是在 1937 年开发的。小型起重机的形式。机器人腿的发展andW. G. 推进了武器沃尔特 ， 他在 20 世纪 40 年代末制造了第一台自主机器人。5 突破使然而 ， 机器人产业的发展是在乔治 · 德沃尔发明的时候and1950 年代中期 ，