中山市智能机器人产业专利导航简报——宏观·国家态势篇

（来源：市知识产权保护中心、电子科技大学中山学院）

　　编者按：智能机器人作为新一代人工智能与先进制造深度融合的标志性装备，已成为全球科技竞争与产业升级的核心赛道，是衡量国家科技创新能力和高端制造业发展水平的重要标志。当前，在 “人工智能 +”、国家战略与 “机器人 +” 应用行动深入推进的背景下，我国智能机器人产业正朝着智能化、柔性化、协同化方向加速演进。专利布局作为技术创新与产业竞争力的核心载体，日益成为引领产业高质量发展的关键支撑。电子科技大学中山学院聚焦国家以及省、市重点培育发展的智能机器人产业，系统开展专利导航分析研究，整理形成《中山市智能机器人专利导航报告》，并已面向社会公众发布。为便于大家更好地掌握报告核心内容，促进研究成果的转化应用，中山市知识产权保护中心联合该校将核心成果整理形成《中山市智能机器人产业专利导航简报》，共分为宏观·国家态势篇、中观·中山产业篇、微观·企业赋能篇。本期发布宏观·国家态势篇，旨在全面梳理全球专利格局、国内技术赛道布局、产业链专利控制力及协同创新与专利运营特征，为我国智能机器人产业培优做强、核心技术突破及创新生态构建提供决策参考与路径指引。本期发布中山市智能机器人产业专利导航简报宏观·国家态势篇，后续还将陆续发布其他成果，欢迎持续关注。

　　报告正文：

　　智能机器人是指具备自主感知（通过传感器获取环境信息）、决策（通过控制系统分析信息并制定方案）、执行（通过本体完成预定动作）能力，可适应动态环境并完成特定任务的智能化装备。当前，新一轮科技革命和产业变革加速演进，作为人工智能技术集成度最高、应用场景最广的载体，智能机器人正从实验室走向千行百业，成为培育新质生产力的重要抓手。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》明确提出，“十五五”期间将重点打造智能机器人等新兴产业。大力发展智能机器人产业，是培育新质生产力、实现产业换道超车的重大机遇。中山市依托扎实的制造业基础（如家电、五金、灯具产业），在智能装配机器人、物流搬运机器人等领域已形成初步产业基础，但面临产业规模小、核心技术对外依存度高、龙头企业缺乏等问题。电子科技大学中山学院作为全市首家国家知识产权信息服务公共网点，依托学校丰富的信息资源和人力资源及专利导航项目经验，深入开展中山市智能机器人专利导航项目，以期精准把握产业技术趋势与竞争格局，为中山市相关产业高质量发展提供决策参考。

　　本报告结合中山市智能机器人产业现状条件，遵循“符合行业标准、便于专利检索、覆盖核心技术”原则，合理划分技术分支，主要可分为上游（核心零部件与基础技术）、中游（本体制造与系统集成）、下游（终端应用与服务系统）三个一级技术分支，各一级分支涵盖多个二级与三级技术方向，具体研究范围如表1所示。专利检索以智能机器人相关技术为核心，检索范围包括全球主要国家/地区专利局（中国、美国、欧洲、日本、韩国等）及 PCT国际专利申请，检索截止日为2025年10月31日。由于专利申请存在“公开滞后”特性，因此，本报告中2023-2024年的专利申请量统计可能低于实际申请量，数据仅反映趋势，不能完全代表该时期真实申请规模。

表1 智能机器人技术分解表

　　一、全球专利格局与中国地位

　　全球智能机器人专利布局目前呈现“中美领跑、日德韩细分深耕”的竞争态势。2010—2024年，全球专利规模历经起步、扩张、调整三阶段演进，与产业技术发展周期高度契合。

　　根据图1所示，2010—2024年全球智能机器人专利申请与公开量呈现“起步增长、快速攀升、回落优化”的三阶段发展特征。2020年以前专利申请量持续走高并触及峰值，2020年之后申请量逐步回落，而专利公开量保持稳步增长。这一变化趋势充分表明，全球智能机器人产业已从规模扩张阶段转向高质量发展阶段，技术创新更加注重价值提升与结构优化。

图1 智能机器人产业专利总体申请/公开趋势

　　根据图2所示，全球智能机器人专利布局已形成：中美领跑、日德韩细分深耕的竞争格局。中国专利呈现低基数起步、爆发式增长的态势，2024 年公开专利量达到 17162 件，跃居全球首位。美国专利规模保持平稳增长，日本、德国、韩国增长相对平缓，整体形成：中国反超领跑、中美双强主导的核心竞争格局。

图2 全球智能机器人专利量前五国家公开专利趋势

　　二、国家层面技术赛道布局与调整

　　根据表2所示，我国智能机器人专利布局呈现出高附加值赛道加速扩张、传统成熟领域有序收缩、创新资源向智能化与场景化集中的鲜明特征。在专利占比持续提升的赛道中，数字孪生领域表现尤为突出，第三阶段占比已达8.16%，相较第二阶段增长了7.91%，年均增速高达241.79%，成为最具增长潜力的技术方向；医疗机器人、家用机器人、协作机器人及AI芯片等领域同样保持显著增长势头。与之相对，无线充电、AI服务、伺服电机及减速器等传统领域专利占比出现明显回落，其中无线充电赛道占比下降了12.34%，显示出创新资源正逐步向高价值环节集聚。与此同时，我国专利创新高度聚焦“感知—导航—控制”核心技术链路，路径规划、环境感知、多模态交互成为布局密度最高的技术主题，与我国产业智能化升级的战略方向高度契合。

表2 中国智能机器人产业研究领域调整与方向

　　注：浅绿色表示占比持续增长,橙黄色表示持续下降,无颜色表示波动。

　　如表3所示，美国智能机器人产业结构调整遵循“向高潜新兴赛道集中、传统/饱和领域资源退坡、前沿方向稳步培育”的核心逻辑。在核心扩张方面，数字孪生专利占比从第一阶段的0.12%跃升至第三阶段的4.46%，增长了4.06%，年均增速达59.10%，资源配置向高附加值赛道倾斜趋势明显。在显著收缩方面，无线充电占比从第一阶段的13.40%骤降至第三阶段的0.43%，降幅高达9.76%；同时，光电编码器、力觉传感器等传统硬件及通信协议等基础技术资源投入同步退坡。在平缓波动方面，人形机器人、云平台等前沿领域占比低且波动微小，处于技术培育期；RV减速器则实现了技术突破但尚未实现规模化应用。综上所述，美国通过聚焦高潜赛道、退出饱和领域、培育前沿技术并推动部件适配，实现了产业技术与市场的协同升级。

表3 美国智能机器人产业研究领域调整与方向

　　注：浅绿色表示占比持续增长,橙黄色表示持续下降,无颜色表示波动。

　　三、国家层面专利控制力评估

　　根据表4数据，美、中、日、德、韩在智能机器人细分技术领域的布局差异显著，中美已形成多领域全面竞争态势。美国在视觉传感器（758件）、通信协议（3307件）、AI 服务（11382件）及医疗机器人（6792件）等底层技术与高端应用领域保持领先。中国则在视觉传感器（820件）、AI 芯片（1173件）、家用机器人（2716件）及医疗机器人（2058件）等领域快速追赶，展现出突出的场景适配能力。日本凭借伺服电机（1784件）、磁电编码器（2648件）等精密核心部件保持传统优势；德国聚焦光电编码器（1496件）、磁电编码器（2067件）等工业级部件彰显专精实力；韩国则在AI芯片、无线充电等新兴技术及家用终端场景布局积极。整体呈现出中美主导全球竞争，日、德、韩以细分领域专精优势占据产业链关键环节的格局。

表4 各发达国家/地区在三级技术领域的2010—2024年授权发明专利数量（单位：件）

　　根据表5所示，从产业链整体控制力来看，我国在中游本体制造与系统集成（37974件）、下游终端应用与服务系统领域（30871件）的专利规模位居全球前列。然而，在上游核心零部件与基础技术领域，我国专利数量（12848件）明显低于美国（21070件）和日本（20294件）。整体呈现出“上游偏弱、中游强劲、下游稳固”的“上弱中强下稳”产业专利控制力格局。

表5 各发达国家/地区在一级技术领域的2010-2024年授权发明专利数量（单位：件）

　　四、国家层面协同创新与专利运营

　　我国智能机器人协同创新专利以发明专利占绝对主导，占比高达99.39%。根据图3所示，从时间维度看，2010—2020年间，协同创新专利量持续快速增长；自2021年起，规模进入平稳优化阶段，这标志着我国创新重心已由“规模扩张”转向“核心技术深化”与“高价值领域攻坚”。

图3 智能机器人产业协同创新专利类型与申请趋势

　　根据图4所示，我国协同创新专利累计总量已达到7954 件，规模位居全球第一，远超美国（4160 件）、日本（3384 件）、韩国（2993 件）及德国（2319 件）。我国已成为全球智能机器人协同创新的核心阵地。与此同时，我国专利运营活动与产业发展周期实现了深度绑定，专利转让、许可及质押等运营行为均加速向高价值领域集聚。具体表现为：医疗机器人、AI服务及数字孪生成为专利转让的热点；机械工程、电气电子及高端场景应用构成了专利许可的主力方向；而AI服务、家用机器人及核心零部件已成为专利质押融资的核心资产。

图4 智能机器人产业协同创新主要国家专利数量

　　五、国家层面发展总结

　　综合全球专利格局、技术赛道布局、产业链控制力及协同创新态势可以判断，我国已稳居全球智能机器人专利第一大国。虽然在中游本体制造、系统集成及下游终端应用领域形成了显著的规模优势，但上游核心零部件、底层控制算法等关键环节仍存在明显短板，核心专利壁垒与技术差距尚未得到根本性改变。

　　当前，全球智能机器人产业竞争已进入“质量优先、价值为王”的新阶段，高价值专利、场景化专利及核心算法已成为决定产业竞争力的核心要素。未来，我国需持续补强核心零部件与底层技术短板，重点强化数字孪生、医疗机器人、协作机器人等高潜力赛道布局，加快构建场景化高价值专利组合。同时，应深化产学研协同创新，推动专利运营与产业转化深度融合，全面提升我国智能机器人产业在全球产业链中的战略地位与核心竞争力。