人形机器人及算法专利的申请策略——基于余行方法论的系统化布局指南

一、为什么现在必须布局：窗口期正在关闭

2026年是人形机器人“部署态元年”-。英伟达CEO黄仁勋在CES 2026上定调：“机器人领域已正式迎来属于自己的ChatGPT时刻。”-4过去五年间，中国实体申请了7,705项人形机器人专利，达到美国的近5倍-4。国内人形机器人相关企业专利申请量累计超3.2万件，占全球总量的68%-4。

数据很漂亮，但一个关键问题摆在每一家企业面前：你的专利墙砌好了吗？还是四面漏风？ -4

很多企业的专利布局存在三个“漏风点”-4：

• 有数量，无质量：堆了一堆实用新型，全是外壳、连接件、安装支架这些“边缘技术”，核心的运动控制算法、感知融合技术反而一件专利都没有-4。
  
• 有专利，无布局：核心专利只有孤零零的一件，没有外围专利、没有替代方案、没有应用场景延伸。竞争对手一看——绕开太容易了-4。
  
• 有研发，无预警：2026年2月，最高人民法院罕见地用八个字点名批评一家企业——“精心算计”“反复无常”-4。这家公司在获得“电子狗”专利仅5天后起诉宇树科技，索赔8000万元，最终因宇树产品缺少三项必要技术特征被认定不侵权-4。
  

专利窗口期正在关闭，现在就是最后时机-51。

二、硬件专利的申请策略：从“专利零件”到“专利组合”

2.1 核心方法论：专利零件

余行智库提出的“专利零件”方法论，核心是将复杂的人形机器人技术体系拆解为多个最小可授权、可独立实施的技术单元-。例如，将“上下楼梯”解构为“楼梯边缘视觉识别算法”“重心偏移动态补偿模型”等独立零件-。

用“专利零件”方法论，人形机器人专利可分为四个层级-：

策略核心：优先布局“核心件”，用“改进件”围堵，用“标准件”和“装饰件”做辅助——而不是反过来-4。

2.2 硬件专利的四大布局方向

基于余行补位方法的四层缝隙模型-14，硬件专利可以从以下方向切入：

方向一：核心零部件的“机器人专用化”改造

很多零部件供应商原来服务于汽车、机床等行业，其产品直接用于机器人时存在适配问题-14。白皮书建议遵循“从零部件到整机”的递进路径-5：

• 第一步：零部件专用化改造——将现有产品通过优化齿形、材料、润滑方式，变成机器人专用零部件-5。某精密齿轮厂将其高精度行星齿轮进行“机器人化改造”，申请了“一种机器人关节减速器的柔轮齿形修形方法”专利，年销售额从3000万增长至1.2亿元-5。
  
• 第二步：子系统集成创新——将多个零部件集成为一个“功能模块”，如“一体化关节模组”-5。某电机厂将无框力矩电机与谐波减速器集成，申请了“一种高功率密度一体化机器人关节”专利，产品附加值提升3倍-5。
  

方向二：接口缝隙——模块之间的“空白地带”

机器人由众多模块组成，模块与模块之间的接口——机械接口、电气接口、通信协议、数据格式——往往是专利空白的高发区-14。例如：关节电机与减速器怎么连接？大脑与“小脑”之间用什么格式传输指令？谁先定义了这些接口，谁就有机会将自己的技术方案写入标准-14。

方向三：标准空白缝隙——尚未定义的测试方法、安全规范

人形机器人产业远未成熟，大量测试方法、安全规范、数据格式尚未形成标准-14。例如：“机器人跌倒自恢复时间的测试方法是什么？”“人机协作安全距离的动态计算模型怎么设计？”率先提出解决方案并申请专利的企业，有机会将技术方案写入团体标准甚至国家标准，获得标准必要专利（SEP）的地位-14。

方向四：场景定制缝隙——特定场景的专用技术

通用机器人无法适应所有场景-14。在汽车总装线上安装座椅、在医院康复科辅助患者行走、在餐厅端送汤锅——每一个场景都催生大量专用技术-14。这类补位不依赖高深技术，而依赖对具体行业的深刻理解-14。

2.3 硬件专利的权利要求撰写策略

环球律师事务所建议：“将省下的预算用于提高专利质量，通过在一件专利申请中采取‘稳定的发明点+最小可销售单元/集成产品/工艺流程方法权利要求逐层保护’的撰写方式实现系列技术方案的一揽子保护。”-

具体操作：

1. 稳定的发明点：找到最核心、最不容易被绕开的技术特征作为发明点
   
2. 最小可销售单元：保护产品中最小的可独立销售的技术单元
   
3. 集成产品：保护将多个技术单元集成的产品
   
4. 工艺流程方法：保护制造、使用该技术的方法
   

三、算法专利的申请策略：为“灵魂”铸甲

如果说机械结构是机器人的“躯体”，那么算法便是其“灵魂”-11。然而，在专利的疆域里，为无形的“灵魂”铸就一副受法律保护的坚实铠甲，始终是业界公认的终极难题-11。纯粹的数学公式不被授权，模糊的功能描述不堪一击-11。

3.1 算法专利化的三大误区

在服务众多机器人企业后，余行发现企业在算法专利化过程中普遍陷入三类误区-11：

误区一：以“算法逻辑”代替“技术方案” 。研发人员习惯于直接描述算法流程：“首先，通过卡尔曼滤波器融合数据；然后，用PID控制器计算输出……”这本质上是在公开算法逻辑，而非申请一个可保护的技术方案-11。

误区二：以“功能效果”代替“结构特征” 。通篇强调“本算法能显著提升轨迹跟踪精度”，但对“如何实现”语焉不详。这在审查中会被认定为“公开不充分”，在维权时则因缺乏明确的技术边界而无法进行侵权比对-11。

误区三：软件与硬件“两张皮” 。算法被撰写成一个独立存在的“方法”，与控制器连接关系模糊。一旦竞争对手在不同的硬件平台上实现了相同逻辑，该专利便极易被绕开-11。

根本症结在于：撰写者未能完成从“算法思维”到“专利思维”的关键跨越-11。

3.2 算法专利零件五步锻造法

余行提出一套标准化、可操作的“算法专利零件”锻造流程-11：

第一步：硬件耦合——为“灵魂”寻找“躯体” -11

这是最关键的一步，旨在确立算法的“物理锚点”。必须明确定义算法运行在哪一个具体的物理实体上-11。

正确示例：“一种部署于人形机器人中央控制器的路径规划方法，所述中央控制器电性连接于视觉传感器与关节驱动模块……”-11

作用：将纯粹的算法转化为“一种应用于特定装置的方法”，使其符合专利法意义上的“技术方案”-11。

第二步：问题转化——从“数学问题”到“技术问题” -11

将算法想要优化的抽象目标，转化为机器人物理世界中一个具体、可测量的技术问题-11。

• 数学表述：“最小化能量函数J。”
  
• 技术问题转化：“在保证行走稳定性的前提下，降低多关节机器人在不平整地面行走时的整体能耗。”-11
  

作用：定义发明的出发点和保护目的，使其区别于纯粹的数学研究-11。

第三步：架构设计——构建“虚拟装置”权利要求 -11

这是撰写时的核心技巧。不再仅仅描述流程步骤，而是构造一个与算法流程图一一对应的“虚拟装置”架构-11：

• 方法权利要求：“步骤A：获取数据；步骤B：滤波处理；步骤C：求解优化……”
  
• 对应的虚拟装置权利要求：“一种轨迹规划装置，其特征在于，包括：数据获取模块，用于……；滤波预处理模块，耦合至数据获取模块，用于……；实时优化求解模块，耦合至滤波预处理模块，用于……”-11
  

第四步：数据流与信号流的具体化 -

明确算法中数据从哪里来、到哪里去、经过怎样的变换。例如：“所述视觉传感器采集的图像数据经预处理后输入特征提取模块，所述特征提取模块输出的特征向量输入至轨迹规划模块……”

第五步：场景绑定——将算法与具体场景深度绑定 -

通用的运动控制、视觉识别算法很难直接授权。将算法与具体场景绑定，不仅容易授权，还能形成差异化壁垒-。例如：“一种汽车总装产线上基于视觉引导的螺丝锁付力矩自适应控制方法”——竞争对手无论采用什么技术路线，只要想进入这个场景，就必须面对这个专利。

3.3 算法专利的客体适格性

根据国家知识产权局2025年发布的《人工智能相关发明专利申请指引（试行）》，人工智能相关专利申请分为四种类型-：

算法专利的核心要求：权利要求不能属于专利法第二十五条规定的“智力活动的规则和方法”-。将算法与“技术方案”结合——即与具体的硬件、控制对象、应用场景绑定——是满足客体要求的唯一路径-。

2025年修订的《专利审查指南》首次以“人工智能、大数据”为主题设立专门章节--。针对AI模型“黑盒”特点，明确了模型构建、模型训练等情形下说明书的撰写要求，细化了充分公开的判断标准-。这意味着算法专利的撰写质量要求更高了——单纯描述“黑盒”模型而不披露内部机制，将被认定为公开不充分。

3.4 算法专利的“四件套”权利要求体系

2025年修订的审查指南要求AI类发明必须记载模型的模块结构-。基于此，建议每件算法专利构建四类权利要求-：

1. 方法权利要求：算法执行的步骤流程
   
2. 装置/模块权利要求：与方法步骤对应的虚拟装置
   
3. 设备权利要求：部署该算法的具体硬件设备（如机器人控制器）
   
4. 介质权利要求：存储该算法的计算机可读存储介质
   

这四类权利要求相互支撑，形成“方法-装置-设备-介质”的完整保护体系。

四、全流程布局策略：从“单打独斗”到“生态共赢”

4.1 研发与确权双轮驱动

具身智能专利申请在2022年后爆发式增长，未来将进入到专利质量与标准化主导的新阶段-。必须在研发早期同步启动可专利性检索与申请准备，实现“研发与确权双轮驱动” -。产品规划中的每个关键版本（V1.0、V2.0……）都应配套相应的IP路标图-。

4.2 基础专利+外围专利的组合模式

北京市知识产权保护中心建议企业依托“基础专利+外围专利”组合模式，在主要目标市场提前布局，统筹运用PCT国际申请、巴黎公约等路径抢占市场先机-。

• 基础专利：保护最核心的发明点，权利要求要宽
  
• 外围专利：围绕基础专利，布局替代方案、改进方案、应用场景延伸
  

一件核心专利就像一棵树，没有周围的“专利林”，挡不住风沙-4。

4.3 利用快速通道抢占先机

人形机器人技术迭代快、市场窗口期短-。建议充分利用各地知识产权保护中心的专利预审通道：

• 上海知识产权保护中心：发明专利最快一个月授权-
  
• 杭州为宇树科技开通外观专利一周授权专门通道-
  
• 通过“一网通办”便捷通道，仅需7个工作日完成预审备案-
  

预审环节的精准审查和快速响应机制，让企业核心技术能以最快速度获得法律保护-。

4.4 分案申请的时机与战略价值

对于包含多个发明点的技术方案，可以通过分案申请实现：

• 扩大保护范围：将不同发明点拆分为多件申请，每件聚焦一个核心
  
• 延长审查周期：通过分案策略获得更长的布局窗口
  
• 应对审查意见：在收到不利审查意见时，通过分案保留其他发明点的授权机会-
  

4.5 加入专利池：从“孤岛”到“生态”

HRPP人形机器人专利池通过“平台驱动、产业协同、混合架构、集中管理、统一许可”的机制，帮助参与者降低研发成本、形成技术标准、共享创新收益-。

专利池的核心机制包括：交叉许可、统一许可、联合维权、收益分成-51。加入专利池，您的专利不再“睡大觉”，而是成为产业生态的一部分-51。

五、避坑指南：常见错误与应对

错误一：布局太泛，无法形成深度壁垒。 与其申请100个通用专利，不如在一个细分场景申请20个相互锁定的场景专利。

错误二：只做专利，不做生态。 没有数据积累、没有客户关系、没有供应链锁定，专利只是一纸文书-。

错误三：忽视分案与续案策略。 一项核心技术的价值往往需要多件专利从不同角度保护，单件专利的孤岛效应极易被对手绕开-。

错误四：忽视海外布局。 优必选过去五年在美国累计申请59项人形机器人专利，位列全球第二-。有志于全球市场的企业，必须同步布局PCT国际申请。

六、结语：从“证书”到“壁垒”的跃迁

人形机器人的专利布局，不是“申请几件专利”那么简单，而是从“证书”到“壁垒”的系统性跃迁-4。

硬件专利的核心：用“专利零件”方法论拆解技术，用“补位方法”发现缝隙，用“组合布局”构建围墙。

算法专利的核心：完成从“算法思维”到“专利思维”的跨越——硬件耦合、问题转化、虚拟装置、场景绑定，五步锻造出一个真正的“算法专利零件”。

全流程的核心：研发与确权双轮驱动、基础+外围组合布局、快速通道抢占先机、专利池实现生态共赢。

正如余行智库所言：“专利不是创新的终点，而是创新的语言。学会用这门语言讲好自己的技术故事，才能在未来的竞争中占据主动。”

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