第一章、扫地机器人概述

随着人们对于健康、舒适、便捷等需求的不断提高，国内众多企业进军智能家居行业，而扫地机器人作为智能家居中不可或缺的家用电器，扫地机器人拥有自动清洁、自动充电、无需人工操作的优势，为了代替人力更好的清洁，多功能扫地机器人应运而生。

扫地机器人的系统架构

图1 扫地机器人的系统架构

扫地机器人的系统架构组成主要由以下几部分组成：

01处理芯片
通过设置处理芯片，对扫地机器人进行精确控制。

02边刷电机
边刷电机是一种带有清洁刷的利用电动机带动刷子旋转运动的，将电能转化为机械能的电机，因此，利用它来实现清扫。

03吸尘器电机
吸尘器电机主要用来实现吸尘功能，一般要求高转速、起动力矩大、体积小、重量轻、不易堵转、适用电压范围大，利用调压来调速实现吸尘功能。

04行走电机
行走电机主要用于控制扫地机器人行走，通过行走电机控制PWM的占空比来实现加速或减速。

05WIFI模块
WIFI用于传输模块、体积小、稳定性好，专为移动设备和物联网应用设计，用于将用户的物理设备连接到WIFI无线网络，实现设备与APP之间的通信。

06超声波模
超声波模块用于检测障碍物距离和角度，通过超声波模块达到避障的方法。

07环境监测显示模块
为了让机器人更加智能，通过环境监测模块对环境进行检测。

扫地机器人是集清洁、自动避障、环境监测、APP控制等功能于一体的智能清洁机器人，其通过自动回充模块等多功能控制模块实现家居环境清扫等工作的智能一体化。

在2017年4月18日，美国知名上市公司IROBOT在美国地区法院发起专利侵权诉讼，同时向美国国际贸易委员会请求对若干产品发起337调查，并发布排除令，永久禁止侵权产品进入美国市场，IROBOT作为在扫地机器人的龙头企业，其在扫地机器人领域内具有众多的专利布局，本次小微企业的推送将以IROBOT作为主要申请人，对其将扫地机器人领域中的核心专利进行筛选推送，供企业参考。

第二章、IROBOT扫地机器人专利申请概况

通过检索，IROBOT目前在全球申请与扫地机器人有关的专利共有536件，该件的含义为合并申请号之后的数量，即申请文本与公布文本进行合并，以下将针对IROBOT的申请趋势进行分析。

1申请趋势分析

从图1中可以看出，IROBOT与扫地机器人有关的专利最初开始2002年，也就是说，IROBOT对扫地机器人的研发开始于2002年，且之后逐渐增大了研发力度，其申请量逐渐增加，在2006年时，数量最多，而在2007年之后，IROBOT在扫地机器人方面的专利申请保持在稳定的数量，平均每年申请70件左右，其专利申请布局全球。

图1  IROBOT专利申请趋势

2专利地域布局情况

从图2中可以看出，IROBOT作为美国企业，其在美国与扫地机器人的专利布局数量最多，在日本的专利布局排名第二，欧洲排名第三、在中国、韩国的专利申请数量基本相同。从图2中可以看出，IROBOT产品的主要市场集中于美国、日本、中国、欧洲、澳大利亚等地区。

图2  IROBOT专利地域布局情况

3IROBOT的技术构成

图3为IROBOT专利的技术构成情况，从图3中可以看出，其中，IROBOT对扫地机器人的零部件方面、扫地机器人的自动导航方面的控制方法的专利申请数量最多，在针对扫地机器人数据处理方面的专利较少，表明，IROBOT在扫地机器人的机械结构优化一直在不断地更新，而在扫地机器人的自动导航方面也在一直不停进行技术研发和更新。

图3  IROBOT扫地机器人专利技术构成

· A47L9/00 吸尘器的零件或辅助用具，例如控制吸尘作用或产生振动作用的机械装置；吸尘器专用的储尘装置或其部件；专门用于吸尘器的装运车

· A47L 家庭的洗涤或清扫（刷子入A46B；大量瓶子或其他同一种类空心物件的洗涤入B08B9/00；洗衣入D06F）；一般吸尘器（一般清扫入B08）

· G05D1/00 陆地、水上、空中或太空中的运载工具的位置、航道、高度或姿态的控制，例如自动驾驶仪（无线电导航系统或使用其他波的类似系统入G01S）

· A47L5/00 吸尘器的结构特征

· B25J13/00 机械手的控制装置（程序控制入B25J9/16）〔4〕

· A47L7/00 适宜于附加目的的吸尘器（带地板抛光工具的入A47L11/20；除灰的吸尘装置入F23J1/02）；有清扫用的吸尘孔的桌子；用抽吸作用清扫物品的容器；适宜于清扫刷子的吸尘器；适宜于吸起液体的吸尘器

G06F19/00 专门适用于特定应用的数字计算或数据处理的设备或方法（专门适用于特定功能的入G06F17/00；专门适用于行政、商业、金融、管理、监督或预测目的的数据处理系统或数据处理方法入G06Q；医疗信息学入G16H）〔6，2006.01，2011.01，2018.01〕

4小结

本章从IROBOT在扫地机器人中的专利申请趋势、专利地域布局情况、技术构成三个方面，进行分析，分析出IROBOT的整体申请趋势概况，以及其主要的产品市场、其技术的布局领域，使企业对IROBOT整体的专利分布、技术研发重点有较为清晰的认识。

第三章、核心专利信息

IROBOT在2017年发起337调查，本章节将针对IROBOT申请的专利进行筛选，筛选出IROBOT与扫地机器人相关的核心专利。

核心专利是指某一领域具有首创性的并以此为后续科技及产业集聚的必不可少的专利，主要从两个方面认定，（1）技术上核心，要求该专利务必与该产品生产规格或技术核心直接相关；（2）商业上核心，着眼与成本角度，体现在需要投入很大研发成本或付出很大代价才能避开的专利。通常认为，核心专利是指某个技术领域中的某个产品必须使用的技术所对应的专利，而不能通过一些规避设计手段绕开。在实际筛选过程中，通常会从专利是否发生诉讼、是否转让、以及专利的被引证次数进行筛选，而美国的发明专利的最初申请人是为发明人，在授权后，由发明人将该专利转让给公司，而IROBOT在美国的专利申请数量最多，因此，此次筛选不考虑专利的转让情况，本次筛选主要从IROBOT扫地机器人诉讼情况、以及专利引用情况进行筛选。

1IROBOT核心专利信息

IROBOT与扫地机器人相关的发生诉讼的专利总共有8件，其中涉及2017年发生诉讼的专利有6件，有两件在2005年时发生过法律诉讼，相关专利信息见表1。

而在被引证次数，IROBOT与扫地机器人相关的被引证次数大于50次的相关专利见表2。

表2  IROBOT扫地机器人被引证数量较多的专利

2小结

从专利诉讼的情况以及专利被引证次数的角度出发，对IROBOT与扫地机器人相关的专利进行筛选，筛选出8篇发生诉讼的专利，从专利引证的方面筛选，筛选出22篇引证次数大于50的专利，以上30篇专利可视为IROBOT的核心专利，企业在研发的过程中，应当从专利是否有效状态、以及权利要求的保护范围进行出发，对相关专利进行规避设计。

分析团队|中一研究院