发明创造名称:一种AGV梳型搬运机器人
外观设计名称:
决定号:182288
决定日:2019-06-27
委内编号:1F246177
优先权日:
申请(专利)号:201510317656.0
申请日:2015-06-10
复审请求人:深圳怡丰机器人科技有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:招阳
合议组组长:王丽
参审员:杨雅平
国际分类号:E04H6/36,E04H6/42,B65G1/10
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术之间存在区别特征,但现有技术给出了将上述区别技术特征应用于该最接近的现有技术以解决其技术问题的技术启示,这种启示会使本领域技术人员在面对所述技术问题时,有动机改进该最接近的现有技术并获得要求保护的发明,则该发明是显而易见的,不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510317656.0,发明名称为“一种AGV梳型搬运机器人”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为深圳怡丰机器人科技有限公司,申请日为2015年6月10日,公开日为2015年9月16日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2017年11月3日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-6不符合专利法第22条第3款的规定。驳回决定所依据的文本为:申请人于2017年6月14日提交的权利要求第1-6项、2015年6月10日提交的说明书第1-60段、说明书附图、说明书摘要和摘要附图。驳回决定中引用了以下对比文件:
对比文件1:CN 101173572A,公开日为2008年5月7日;
对比文件2:CN 202995460U,公告日为2013年6月12日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种AGV梳型搬运机器人,包括:
升降框架,在所述升降框架上安装有梳齿;
行走框架,在所述行走框架上安装有梳齿升降装置,在所述行走框架内安装有行走驱动机构和中央控制系统;
其特征在于,所述梳齿升降装置包括升降驱动电机及与该电机传动连接的齿轮组;所述行走驱动机构包括安装于行走框架内的行走驱动电机及行走轮组,能够实现全方位行走;
所述中央控制系统由主控制器及与主控制器电连接的行走模块、搬运模块、电源和充电管理模块、用于对搬运机器人的行进路径进行引导和定位的引导定位模块、用于防止搬运机器人行进期间与周围物体发生碰撞的安全模块、用于搬运机器人与外部进行无线通讯的通信模块和用于对搬运机器人参数进行设定及显示搬运机器人的运行状态的人机交互装置组成;
所述行走模块实现AGV行走,其驱动方式采用双舵轮驱动,包含2个驱动电机、2个转向电机、4个伺服驱动器,4个编码器;所述搬运模块实现对汽车的搬运,其包括梳齿提升电机和车辆位置对中电机;
所述引导定位模块的工作流程为:上位系统通过无线网络、电台发送任务表/行走段表,通信模块监听这些数据,并存入段表队列中;AGV从段表队列取出段表参数、点信息、操作码信息,以此实现速度生成、目的点确定、搬运操作码命令输出;主控制器实现位置计算的原理如下:采用两个位置计算器完成对位置的准确估算和计算,其中主位置计算器采用航位推算法,根据上次的位置信息、编码器信息和车体的运动学模型对AGV的理 论方位进行实时计算;辅助位置计算器根据包括有安装于行走框架内的激光导航模块的导航装置的激光头/磁点传感器信息获得真实位置;主控制器将速度信息转换成电信号,发送至行走模块的转向伺服驱动器和驱动伺服驱动器,伺服控制器控制马达完成行走。
2. 根据权利要求1所述的一种AGV梳型搬运机器人,其特征在于,在所述搬运机器人内还安装有供电装置、导航装置和安全检测装置,所述供电装置包括安装于行走框架内的蓄电池及与蓄电池电连接的充电机构。
3. 根据权利要求2所述的一种AGV梳型搬运机器人,其特征在于,所述安全检测装置包括分别安装于行走框架内的激光防撞模块或机械防撞模块或红外防撞模块或超声波防撞模块,对搬运机器人周围的物体进行识别。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的一种AGV梳型搬运机器人,其特征在于,所述行走框架的四角上还装设有被动行走轮。
5. 一种利用权利要求1-4中任一项所述的AGV梳型搬运机器人存车的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
搬运机器人潜入升降平台下方,主控制器控制升降驱动电机将汽车举升,当汽车高度到达限制高度时,高位限制开关发出信号以停止举升;
搬运机器人离开升降平台,将汽车搬运至相应的车位梳齿架;
搬运机器人到达相应的车位梳齿架后,升降驱动电机反转,汽车降至车位梳齿架上;
搬运机器人离开车位梳齿架。
6. 一种利用权利要求1-4中任一项所述的AGV梳型搬运机器人取车的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
上位机调度系统发送相应车位取车命令,搬运机器人收到取车命令后,从所在位置行驶至相应车位;
升降驱动电机驱动升降框架上升,将汽车脱离车位梳齿架;
搬运机器人行走,将汽车搬运出车位梳齿架;
搬运机器人运行至升降平台,升降驱动电机驱动升降框架下降,将汽车停放至出入口的梳齿架上,搬运机器人离开。”
申请人深圳怡丰机器人科技有限公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年1月29日向专利复审委员会提出了复审请求,未对申请文件进行修改,复审请求人认为:(1)本发明的驱动方式采用双舵轮驱动,与对比文件1的搬运控制过程及其技术方案并不相同,对比文件1不能实现停车场控制系统的导引下自主导引、自由行驶路线;(2)本申请采用两个位置计算器完成对位置的准确估算和计算,其中主位置计算器采用航位推算法,辅助位置计算器根据导航装置的激光头/磁点传感器等信息获得真实位置,能够很好地消除随着时间的推移而产生累计误差;(3)在搬运机器人行走框架的四角上还装设有4个被动行走轮,以配合行走轮组的行走,增强搬运机器人行走时的稳定性。
经形式审查合格,国家知识产权局依法受理了该复审请求,于2018年4月23日发出复审请求受理通知书,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为:(1)对于两个位置计算器:对比文件2(参见说明书第[0035]-[0050]段)已公开了控制组件4与识别装置、通信组件6、中央调度系统等配合以实现对该自动导航车辆的位置数据的识别、定位以及引导车辆行走的功能,其实现定位和引导的工作流程是:用于识别路面标识和定位的识别装置读取数据,控制组件4根据识别装置所读取的数据计算出该自动导航车辆的位置,然后控制组件4将位置、行驶方向及速度等相关信号通过通信组件6发向中央调度系统等相关部件以引导车辆行驶。即对比文件2已公开了通过读取位置数据、计算位置信息、然后控制组件4将位置、行驶方向及速度等相关信号通过通信组件6发向中央调度系统等相关部件以引导车辆行驶的原理和工作流程,而采用数个位置计算器并通过常规算法完成对位置的准确估算和计算是本领域的常用技术手段,在现有技术的基础上,采用的位置计算器数量的多少仅仅是成本、准确性、效率等之间的综合考量和平衡:采用的位置计算器的数量越多,则获得的位置精度越高、误差越小,但计算速度可能相对较慢,配套的设置会越多,最终成本会越高;若采用的数量较少,则成本低、计算速度相对较快,但位置精度较低、误差较大。前述每种选择的优缺点均是本领域技术人员所熟知的,本领域技术人员可根据实际需要而选择,无需付出创造性的劳动,所获得的技术效果也是可以预期的。(2)对于“行走框架的四角上还装设有被动行走轮”:在行走框架的四角上装设被动行走轮以配合行走轮组的行走、增强整体结构行走时的稳定性是本领域的常规设置,本领域技术人员易于根据实际需要而选择,无需付出创造性的劳动,所获得的技术效果也可以预期。因而坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年5月7日向复审请求人发出复审通知书,指出:独立权利要求1相对于对比文件1的区别为:(1)行走驱动机构能够实现全方位行走;行走框架内安装有中央控制系统,中央控制系统由主控制器及与主控制器电连接的行走模块、搬运模块、电源和充电管理模块、用于对搬运机器人的行进路径进行引导和定位的引导定位模块、用于防止搬运机器人行进期间与周围物体发生碰撞的安全模块、用于搬运机器人与外部进行无线通讯的通信模块和用于对搬运机器人参数进行设定及显示搬运机器人的运行状态的人机交互装置组成;(2)行走模块实现AGV行走,其驱动方式采用双舵轮驱动,包含2个驱动电机、2个转向电机、4个伺服驱动器,4个编码器;搬运模块实现对汽车的搬运,其包括梳齿提升电机和车辆位置对中电机;(3)引导定位模块的工作流程为:上位系统通过无线网络、电台发送任务表/行走段表,通信模块监听这些数据,并存入段表队列中;AGV从段表队列取出段表参数、点信息、操作码信息,以此实现速度生成、目的点确定、搬运操作码命令输出;主控制器实现位置计算的原理如下:采用两个位置计算器完成对位置的准确估算和计算,其中主位置计算器采用航位推算法,根据上次的位置信息、编码器信息和车体的运动学模型对AGV的理论方位进行实时计算;辅助位置计算器根据包括有安装于行走框架内的激光导航模块的导航装置的激光头/磁点传感器信息获得真实位置;主控制器将速度信息转换成电信号,发送至行走模块的转向伺服驱动器和驱动伺服驱动器,伺服控制器控制马达完成行走。对比文件2结合本领域公知常识给出了技术启示,因此,权利要求1不具备创造性;独立权利要求5引用权利要求1-4,与对比文件1的区别还在于:(1)当汽车高度到达限制高度时,高位限制开关发出信号以停止举升;(2)车位上设置有梳齿架。独立权利要求6引用权利要求1-4,与对比文件1的区别还在于:(1)车位上设置有梳齿架;(2)上位机调度系统发送相应车位取车命令。对比文件2结合本领域公知常识给出了技术启示,因此,权利要求5、6不具备创造性;从属权利要求2-4的附加技术特征已经被对比文件2公开或者属于本领域常用技术手段,因此,也不具备创造性。
对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:(1)对比文件1没有公开停车场控制系统,然而对比文件2公开的自动导航系统公开了在控制系统的导引下自主导引的技术方案,给出了自动控制的技术启示,结合对比文件1、2,实现停车场控制系统的导引下自主导引、自由行驶路线对本领域技术人员来说是显而易见的;对于双舵轮驱动,参见公知常识性证据1《“数控一代”案例集.山西卷》(山西省科学技术协会、陕西省机械工程学会编著,北京:中国科学技术出版社,2015年9月,第219-224页),随着我国各行各业自动化生产、仓储、运输的不断推进,对AGV系统的应用需求也越来越大,系统行走驱动可采用双舵轮机构,具有两个驱动舵轮,其前后车轮既是舵轮又是行走驱动轮,两个车轮都既装有驱动电机又装有转向电机机器动力传动装置(即公开了包含2个驱动电机、2个转向电机),两轮与车架通过承重回转支撑活连接,其他车轮为随动轮,起承重作用;系统中还使用伺服控制技术,伺服组件是由伺服电动机、机械减速或耦合机构、伺服控制器、传感器等组成的一体化伺服机构。可见在AGV系统中应用包含2个驱动电机、2个转向电机、伺服驱动器的双舵轮驱动方式是本领域公知常识;(2)关于主位置计算器和辅助位置计算器的联合应用,参见公知常识性证据2《第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)》(中国海洋工程学会编,北京:海洋出版社,2011年7月,第243-246页,“水下航行体导航技术综述”)公开了船位推算导航,存在随着航行时间增大、导航误差也不断增大的问题,各个时刻累计的误差导致水下航行体导航系统长期的漂移,可使水下航行体周期性地浮出水面,并采用GPS定位系统对其位置修正,能够改善船位推算导航的精度;进一步的,水下航行体由于任务的多样性与复杂性,使得各种导航系统单独使用时都是很难满足其导航性能的要求,为了满足水下航行体导航的要求,可以采用两种或两种以上的非相似导航系统对同一导航信息作测量并解算已形成量测值,计算出导航系统的误差并加以校正,这种技术称为组合导航,可见现有技术已经给出了使用两种或两种以上非相似导航系统对同一导航信息作测量并解算已形成量测值(即实现位置计算)的技术启示,权利要求1限定的通过辅助位置计算器对主位置计算器进行位置修正是本领域技术人员容易想到的,且起到相同的消除随着时间的推移而产生的累计误差的作用;关于航位推算法及其位置修正,参见公知常识性证据3《GNSS与惯性及多传感器组合导航系统原理》(格鲁夫著,练军想等译,北京:国防工业出版社,2015年3月第5-6页)公开了“航位推算”的方法和应用,并且公开了“组合导航系统中,直接定位测量值可用于修正航位推算导航结果,也可以用于校正航位推算传感器误差”,表明航位推算法为本领域公知常识,航位推算法的误差可由直接定位测量值修正误差,而“导航装置的激光头/磁点传感器等信息获得真实位置”是本领域常用技术手段;在此基础上,采用两个位置计算器完成对位置的准确估算和计算是本领域技术人员根据实际需要而易于做出的常规技术选择,无需付出创造性的劳动;(3)对比文件1公开了四个行走伦17安装在底架的外侧,采用对角驱动方式,参见图1,可见左上和右下两个行走轮17为主动行走轮,右上和左下两个行走轮17为被动行走轮,配合主动行走轮的行走,在此基础上,在行走框架的四角上装设被动行走轮是本领域的常规设置,本领域技术人员易于根据实际需要而选择,无需付出创造性的劳动,并且“增强搬运机器人行走时的稳定性”是本领域技术人员可以合理预期的技术效果。因此,复审请求人的上述理由不成立。
复审请求人于2019年6月3日提交了意见陈述书,并提交了权利要求书的修改替换页(共6项),修改方式为:将2017年6月14日提交的权利要求4合并至权利要求1,其他权利要求重新编号。复审请求人认为:(1)本申请通过中央控制系统实现电气自动化控制,与对比文件1的搬运控制过程不同;(2)本申请采用两个位置计算器完成对位置的准确估算和计算,能够很好地消除随着时间的推移而产生累计误差;并且结合在搬运机器人行走框架的四角上还装设有4个被动行走轮,通过两种不同形式共同实现了稳定性的提升,起到了意料不到的技术效果。
新修改的权利要求书如下:
“1. 一种AGV梳型搬运机器人,包括:
升降框架,在所述升降框架上安装有梳齿;
行走框架,在所述行走框架上安装有梳齿升降装置,在所述行走框架内安装有行走驱动机构和中央控制系统;
其特征在于,所述梳齿升降装置包括升降驱动电机及与该电机传动连接的齿轮组;所述行走驱动机构包括安装于行走框架内的行走驱动电机及行走轮组,能够实现全方位行走;
所述中央控制系统由主控制器及与主控制器电连接的行走模块、搬运模块、电源和充电管理模块、用于对搬运机器人的行进路径进行引导和定位的引导定位模块、用于防止搬运机器人行进期间与周围物体发生碰撞的安全模块、用于搬运机器人与外部进行无线通讯的通信模块和用于对搬运机器人参数进行设定及显示搬运机器人的运行状态的人机交互装置组成;
所述行走模块实现AGV行走,其驱动方式采用双舵轮驱动,包含2个驱动电机、2个转向电机、4个伺服驱动器,4个编码器;所述搬运模块实现对汽车的搬运,其包括梳齿提升电机和车辆位置对中电机;
所述引导定位模块的工作流程为:上位系统通过无线网络、电台发送任务表/行走段表,通信模块监听这些数据,并存入段表队列中;AGV从段表队列取出段表参数、点信息、操作码信息,以此实现速度生成、目的点确定、搬运操作码命令输出;主控制器实现位置计算的原理如下:采用两个位置计算器完成对位置的准确估算和计算,其中主位置计算器采用航位推算法,根据上次的位置信息、编码器信息和车体的运动学模型对AGV的理 论方位进行实时计算;辅助位置计算器根据包括有安装于行走框架内的激光导航模块的导航装置的激光头/磁点传感器信息获得真实位置;主控制器将速度信息转换成电信号,发送至行走模块的转向伺服驱动器和驱动伺服驱动器,伺服控制器控制马达完成行走;
所述行走框架的四角上还装设有被动行走轮。
2. 根据权利要求1所述的一种AGV梳型搬运机器人,其特征在于,在所述搬运机器人内还安装有供电装置、导航装置和安全检测装置,所述供电装置包括安装于行走框架内的蓄电池及与蓄电池电连接的充电机构。
3. 根据权利要求2所述的一种AGV梳型搬运机器人,其特征在于,所述安全检测装置包括分别安装于行走框架内的激光防撞模块或机械防撞模块或红外防撞模块或超声波防撞模块,对搬运机器人周围的物体进行识别。
4. 一种利用权利要求1-3中任一项所述的AGV梳型搬运机器人存车的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
搬运机器人潜入升降平台下方,主控制器控制升降驱动电机将汽车举升,当汽车高度到达限制高度时,高位限制开关发出信号以停止举升;
搬运机器人离开升降平台,将汽车搬运至相应的车位梳齿架;
搬运机器人到达相应的车位梳齿架后,升降驱动电机反转,汽车降至车位梳齿架上;
搬运机器人离开车位梳齿架。
5. 一种利用权利要求1-3中任一项所述的AGV梳型搬运机器人取车的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
上位机调度系统发送相应车位取车命令,搬运机器人收到取车命令后,从所在位置行驶至相应车位;
升降驱动电机驱动升降框架上升,将汽车脱离车位梳齿架;
搬运机器人行走,将汽车搬运出车位梳齿架;
搬运机器人运行至升降平台,升降驱动电机驱动升降框架下降,将汽车停放至出入口的梳齿架上,搬运机器人离开。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
1、关于审查文本
复审程序中,复审请求人于2019年6月3日提交了权利要求书的修改替换页(共5项)。本复审请求审查决定所针对的审查文本为:复审请求人于2019年6月3日提交的权利要求第1-5项,以及其于2015年6月10日提交的说明书第1-60段、说明书附图、说明书摘要和摘要附图。
2、关于专利法第22条第3款
专利法22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
如果一项权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术之间存在区别特征,但现有技术给出了将上述区别技术特征应用于该最接近的现有技术以解决其技术问题的技术启示,这种启示会使本领域技术人员在面对所述技术问题时,有动机改进该最接近的现有技术并获得要求保护的发明,则该发明是显而易见的,不具备创造性。
2.1权利要求1请求保护一种AGV梳型搬运机器人,对比文件1(CN101173572A)公开了一种叉梳式立体车库汽车搬运器(相当于AGV梳型搬运机器人),并公开了如下技术内容(参见说明书第1-2页、图1-2):该汽车搬运器包括:升降架(相当于升降框架),升降架上焊接有叉梳8(即梳齿);底架(相当于行走框架),在底架上设置有升降机构(相当于梳齿升降装置),在底架内安装有行走驱动机构;升降机构包括升降机构电机7(相当于升降驱动电机)及与升降机构电机7传动连接的齿轮组;行走驱动机构包括安装于底架内的行走机构电机4(相当于行走驱动电机)及四个行走轮17(相当于行走轮组);四个行走伦17安装在底架的外侧,采用对角驱动方式(参见图1),本领域技术人员可以确定左上和右下两个行走轮17为主动行走轮,右上和左下两个行走轮17为被动行走轮。
可见,权利要求1与对比文件1相比,其区别在于:(1)行走驱动机构能够实现全方位行走;行走框架内安装有中央控制系统,中央控制系统由主控制器及与主控制器电连接的行走模块、搬运模块、电源和充电管理模块、用于对搬运机器人的行进路径进行引导和定位的引导定位模块、用于防止搬运机器人行进期间与周围物体发生碰撞的安全模块、用于搬运机器人与外部进行无线通讯的通信模块和用于对搬运机器人参数进行设定及显示搬运机器人的运行状态的人机交互装置组成;(2)行走模块实现AGV行走,其驱动方式采用双舵轮驱动,包含2个驱动电机、2个转向电机、4个伺服驱动器,4个编码器;搬运模块实现对汽车的搬运,其包括梳齿提升电机和车辆位置对中电机;(3)引导定位模块的工作流程为:上位系统通过无线网络、电台发送任务表/行走段表,通信模块监听这些数据,并存入段表队列中;AGV从段表队列取出段表参数、点信息、操作码信息,以此实现速度生成、目的点确定、搬运操作码命令输出;主控制器实现位置计算的原理如下:采用两个位置计算器完成对位置的准确估算和计算,其中主位置计算器采用航位推算法,根据上次的位置信息、编码器信息和车体的运动学模型对AGV的理论方位进行实时计算;辅助位置计算器根据包括有安装于行走框架内的激光导航模块的导航装置的激光头/磁点传感器信息获得真实位置;主控制器将速度信息转换成电信号,发送至行走模块的转向伺服驱动器和驱动伺服驱动器,伺服控制器控制马达完成行走;(4)所述行走框架的四角上还装设有被动行走轮。
对于区别技术特征(1):对比文件2(CN202995460U,说明书第[0035]-[0045]段,图1-12)公开了一种自动导航车辆,其为一种汽车搬运装置,并公开了如下技术特征:包括轮组结构3(相当于行走驱动机构),轮组结构3包括轮子321(相当于行走轮组)、驱动轮子321的驱动装置323,驱动装置323包括电机3231(相当于行走驱动电机),每个轮子321都由独立的驱动装置323驱动,驱动装置323驱动轮子321可实现轮组结构3的直行或转弯或转向(即能够实现全方位行走)。可见对比文件2公开了技术特征“行走驱动机构能够实现全方位行走”,并且该特征在对比文件2中所起的作用与其在本申请中所起的作用相同,即对比文件2给出了将该特征应用于对文件1中以解决其技术问题的技术启示。
此外,对比文件2(参见说明书第[0035]-[0051]段)还公开了该自动导航车辆包括控制组件4(相当于主控制器),控制组件4分别与用于供电和电量显示的供电组件2、用于驱动车体行走的轮组结构3(相当于行走模块)、用于车体升降的升降组件5(相当于搬运模块)、用于通讯的通信组件6(相当于通信模块)、用于识别路面标识和定位的识别装置、用于检测车体与其他物体之间距离以防撞的传感器8(相当于安全模块)以及手动开关等相电连接,以实现电源管理、行走、搬运、通信、定位、安全防撞等功能(控制组件4与各功能模块电连接组成中央控制系统);供电组件2包括蓄电池21及电量指示器22,电量指示器22与控制组件4相连接,当蓄电池21的电量低时,电量指示器22会向控制组件4发出一电信号,控制组件4之后会通过通信组件6向中央调度系统发出电信号,中央调度系统会将充电站的位置发给该自动导航车辆,并指出其行驶路线(即公开了电源和充电管理模块)。
对比文件2(参见说明书第[0035]-[0050]段)还公开了:当蓄电池21的电量低时,电量指示器22会向控制组件4发出一电信号,控制组件4之后会通过通信组件6向中央调度系统发出电信号,中央调度系统会将充电站的位置发给该自动导航车辆,并指出其行驶路线;在自动导航车辆行驶过程中,控制组件4会根据识别装置所读取的数据计算出该自动导航车辆在车库或仓库中的位置,然后通过通信组件6发给中央调控组件,与此同时,控制组件4也会向中央调度系统发送其他信息,例如电池电量、载重状态、行驶方向及速度等;如果自动导航车辆与四周物体的距离太小,控制组件4会将车辆停止。由此可见,对比文件2已公开了控制组件4与识别装置、通信组件6、中央调度系统等配合以实现对该自动导航车辆的位置数据的识别、定位以及引导车辆行走的功能,在此基础上,在中央控制系统内设置专门的“引导定位模块”以用于对搬运机器人的行进路径进行引导和定位,是本领域技术人员根据实际需要而易于想到的,无需付出创造性的劳动。此外,为便于操作而设置人机交互装置是本领域的常规设置。综上所述,在对比文件2已公开前述技术内容的教导下,根据实际的功能需要而使得中央控制系统由主控制器及与主控制器电连接的各功能模块组成,具体来说使得各功能模块包括“行走模块、搬运模块、电源和充电管理模块、用于对搬运机器人的行进路径进行引导和定位的引导定位模块、用于防止搬运机器人行进期间与周围物体发生碰撞的安全模块、用于搬运机器人与外部进行无线通讯的通信模块和用于对搬运机器人参数进行设定及显示搬运机器人的运行状态的人机交互装置”,是本领域技术人员根据实际需要而易于做出的常规技术选择,无需付出创造性的劳动。而在合适的位置例如行走框架内安装中央控制系统,也是本领域技术人员根据实际需要而易于想到的,无需付出创造性的劳动。
对于区别技术特征(2),参见公知常识性证据1《“数控一代”案例集.山西卷》(山西省科学技术协会、陕西省机械工程学会编著,北京:中国科学技术出版社,2015年9月,第219-224页),随着我国各行各业自动化生产、仓储、运输的不断推进,对AGV系统的应用需求也越来越大,系统行走驱动可采用双舵轮机构,具有两个驱动舵轮,其前后车轮既是舵轮又是行走驱动轮,两个车轮都既装有驱动电机又装有转向电机机器动力传动装置(即公开了包含2个驱动电机、2个转向电机),两轮与车架通过承重回转支撑活连接,其他车轮为随动轮,起承重作用;系统中还使用伺服控制技术,伺服组件是由伺服电动机、机械减速或耦合机构、伺服控制器、传感器等组成的一体化伺服机构。可见在AGV系统中应用包含2个驱动电机、2个转向电机、伺服驱动器的双舵轮驱动方式是本领域公知常识;对比文件2公开了驱动装置323包括伺服电机3231、设置在伺服电机3231上的第一编码器3233、与转盘连接的第二编码器,分别将数据传输给控制组件4,即公开了编码器用于行走驱动部件;车辆位置对中电机也是位置调整的常见机构;“搬运模块实现对汽车的搬运,其包括梳齿提升电机和车辆位置对中电机”是本领域技术人员根据实际需要而易于做出的常规技术选择,无需付出创造性的劳动。
对于区别技术特征(3):首先,对比文件2已公开了该车辆为自动导航车辆,即隐含公开了该车辆安装有导航装置和/或系统,而激光导航是常见的导航形式,使得导航装置包括有安装于行走框架内的激光导航模块是本领域技术人员根据实际需要而易于做出的常规技术选择,无需付出创造性的劳动。其次,由在前的评述可知,对比文件2(参见说明书第[0035]-[0050]段)已公开了控制组件4与识别装置、通信组件6、中央调度系统等配合以实现对该自动导航车辆的位置数据的识别、定位以及引导车辆行走的功能,其实现定位和引导的工作流程是:用于识别路面标识和定位的识别装置读取数据,控制组件4根据识别装置所读取的数据计算出该自动导航车辆的位置,然后控制组件4将位置、行驶方向及速度等相关信号通过通信组件6发向中央调度系统等相关部件以引导车辆行驶。而通过无线网络或电台发送信息或数据、通过通信模块实现对数据的监听、存入以及由AGV进行后续的提取、计算和输出、采用两个位置计算器并通过常规算法完成对位置的准确估算和计算、通过主控制器将速度信息转换成电信号并发送给行走模块以及行走模块包括转向伺服驱动器和驱动伺服驱动器、伺服控制器控制马达完成行走等均是本领域的公知常识(参见公知常识性证据1《“数控一代”案例集.山西卷》第222-223页)。第三,关于主位置计算器和辅助位置计算器的联合应用,参见公知常识性证据2《第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)》(中国海洋工程学会编,北京:海洋出版社,2011年7月,第243-246页,“水下航行体导航技术综述”)公开了船位推算导航,存在随着航行时间增大、导航误差也不断增大的问题,各个时刻累计的误差导致水下航行体导航系统长期的漂移,可使水下航行体周期性地浮出水面,并采用GPS定位系统对其位置修正,能够改善船位推算导航的精度;进一步的,水下航行体由于任务的多样性与复杂性,使得各种导航系统单独使用时都是很难满足其导航性能的要求,为了满足水下航行体导航的要求,可以采用两种或两种以上的非相似导航系统对同一导航信息作测量并解算已形成量测值,计算出导航系统的误差并加以校正,这种技术称为组合导航,可见现有技术已经给出了使用两种或两种以上非相似导航系统对同一导航信息作测量并解算已形成量测值(即实现位置计算)的技术启示,权利要求1限定的通过辅助位置计算器对主位置计算器进行位置修正是本领域技术人员容易想到的,且起到相同的消除随着时间的推移而产生的累计误差的作用;关于航位推算法及其位置修正,参见公知常识性证据3《GNSS与惯性及多传感器组合导航系统原理》(格鲁夫著,练军想等译,北京:国防工业出版社,2015年3月第5-6页)公开了“航位推算”的方法和应用,并且公开了“组合导航系统中,直接定位测量值可用于修正航位推算导航结果,也可以用于校正航位推算传感器误差”,表明航位推算法为本领域公知常识,航位推算法的误差可由直接定位测量值修正误差,在此基础上,在对比文件2已公开前述实现定位和引导的工作流程的教导下并结合本领域中公知常识以得到区别技术特征(3)所限定的引导定位模块的具体工作流程,是本领域技术人员根据实际需要而易于做出的常规技术选择,无需付出创造性的劳动。
对于区别(4),对比文件1公开了四个行走伦17安装在底架的外侧,采用对角驱动方式(参见图1),可见左上和右下两个行走轮17为主动行走轮,右上和左下两个行走轮17为被动行走轮,在行走框架的四角上装设被动行走轮是本领域的常规设置,本领域技术人员易于根据实际需要而选择,无需付出创造性的劳动。
由此可见,在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识和/或常用技术手段以得到独立权利要求1请求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的。因此,独立权利要求1请求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2权利要求2-3不具备专利法第二十二条第三款规定的创造性:
权利要求2引用了权利要求1,对比文件2还公开了(参见说明书第[0048]-[0050]段):该自动导航车辆(隐含公开了该车辆安装有导航装置)包括供电组件2(即供电装置)、用于识别路面标识和定位的识别装置和用于检测车体与其他物体之间距离以防撞的传感器8(相当于安全检测装置),该供电组件2包括蓄电池21。而供电装置包括与蓄电池电连接的充电机构是本领域的常规设置,供电装置的具体设置位置(例如行走框架内)是本领域技术人员根据实际需要而易于做出的常规技术选择,以上均无需付出创造性的劳动;
权利要求3引用了权利要求2,其对安全检测装置的具体组成和设置位置作了进一步限定。而对比文件2还公开了(参见说明书第[0049]和[0050]段):用于识别路面标识和定位的识别装置可以是二维码扫描器、RFID射频扫描器、磁场感应器等,用于检测车体与其他物体之间距离以防撞的传感器8(即安全检测装置)可以是红外线传感器、超声波传感器、图像传感器等。而从属权利要求3所限定的安全检测装置的具体组成均是本领域中常见的种类,其具体设置位置(例如行走框架内)也是本领域技术人员根据实际需要而易于做出的常规技术选择,以上均无需付出创造性的劳动;
因此,从属权利要求2-3也不具备创造性。
2.3权利要求4不具备专利法第二十二条第三款规定的创造性:
权利要求4请求保护一种利用权利要求1-3中任一项所述的AGV梳型搬运机器人存车的方法。由在前的评述可知,权利要求1-3任一项所述的AGV梳型搬运机器人相对于对比文件1与对比文件2以及本领域常用技术手段和/或公知常识的结合不具备创造性。在此基础上,对比文件1还公开了该叉梳式立体车库汽车搬运器的存车方法,该方法包括以下步骤(参见说明书第2页最后一段、图1-2):搬运器在载车台(即升降平台)下方,升降机构使升降架升起以将汽车举升到位;搬运器离开载车台,将汽车搬运到停车位;升降机构驱动升降架下降以使汽车降至停车位上;搬运器退出停车位。
可见对比文件1还未公开:(1)当汽车高度到达限制高度时,高位限制开关发出信号以停止举升;(2)车位上设置有梳齿架。
对于区别技术特征(1),对比文件2还公开了(参见说明书第[0050]段):自动导航车辆的车体1四周还设置有多个用于检测车体1与其他物体之间距离的传感器8,传感器8分别与控制组件4相电连接,如果自动导航车辆与四周物体的距离太小,控制组件4会将车辆停止。可见对比文件2给出了通过设置距离或位置检测装置以防止车辆与其他物体相撞的技术启示,在此教导下,为了防止汽车在被举升的过程中与其他物体相撞,通过设置本领域中常见的高位限制开关,以使“当汽车高度到达限制高度时,高位限制开关发出信号以停止举升”,是本领域技术人员根据实际需要而易于做出的常规技术选择,无需付出创造性的劳动。
对于区别技术特征(2),车位上设置梳齿架是本领域的常规设置,本领域技术人员可根据实际需要而选择。
从而,在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的常用技术手段和/或公知常识以得到独立权利要求4请求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的。因此,独立权利要求4请求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.4权利要求5不具备专利法第二十二条第三款规定的创造性:
权利要求5请求保护一种利用权利要求1-3中任一项所述的AGV梳型搬运机器人取车的方法。由在前的评述可知,权利要求1-3任一项所述的AGV梳型搬运机器人相对于对比文件1与对比文件2以及本领域常用技术手段和/或公知常识的结合不具备创造性。在此基础上,对比文件1还公开了该叉梳式立体车库汽车搬运器的取车方法,该方法包括以下步骤(参见说明书第2页最后一段、图1-2):搬运器进入相应停车位;升降机构驱动升降架上升,将汽车托起;搬运器载着汽车退出停车位;运行至车库入口的载车台(即升降平台),升降机构驱动升降架下降以将汽车放置在载车台的叉梳上,搬运器离开。
可见对比文件1还未公开:(1)车位上设置有梳齿架;(2)上位机调度系统发送相应车位取车命令。
对于区别技术特征(1):车位上设置梳齿架是本领域的常规设置,本领域技术人员可根据实际需要而选择。
对于区别技术特征(2):对比文件2(参见说明书第[0048]和[0049]段)还公开了其设置有中央调度系统以方便调度,在此教导下,为方便取车,设置上位机调度系统以发送相应车位取车命令,是本领域技术人员根据实际需要而易于做出的常规技术选择,无需付出创造性的劳动。
从而,在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的常用技术手段和/或公知常识以得到独立权利要求5请求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的。因此,独立权利要求5请求保护的技术方案不具有突出的实质性特点,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、关于复审请求人的意见陈述
对于复审请求人的上述意见陈述,合议组认为:(1)对比文件1没有具体公开中央控制系统实现电气自动化控制的过程,但是对比文件2结合本领域公知常识给出了该技术启示。(2)公知常识性证据2《第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)》(中国海洋工程学会编,北京:海洋出版社,2011年7月,第243-246页,“水下航行体导航技术综述”)公开了船位推算导航,存在随着航行时间增大、导航误差也不断增大的问题,各个时刻累计的误差导致水下航行体导航系统长期的漂移,可使水下航行体周期性地浮出水面,并采用GPS定位系统对其位置修正,能够改善船位推算导航的精度;进一步的,水下航行体由于任务的多样性与复杂性,使得各种导航系统单独使用时都是很难满足其导航性能的要求,为了满足水下航行体导航的要求,可以采用两种或两种以上的非相似导航系统对同一导航信息作测量并解算已形成量测值,计算出导航系统的误差并加以校正,这种技术称为组合导航,可见现有技术已经给出了使用两种或两种以上非相似导航系统对同一导航信息作测量并解算已形成量测值(即实现位置计算)的技术启示,权利要求1限定的通过辅助位置计算器对主位置计算器进行位置修正是本领域技术人员容易想到的,且起到相同的消除随着时间的推移而产生的累计误差的作用;公知常识性证据3《GNSS与惯性及多传感器组合导航系统原理》(格鲁夫著,练军想等译,北京:国防工业出版社,2015年3月第5-6页)公开了“航位推算”的方法和应用,并且公开了“组合导航系统中,直接定位测量值可用于修正航位推算导航结果,也可以用于校正航位推算传感器误差”,表明航位推算法为本领域公知常识,航位推算法的误差可由直接定位测量值修正误差,而“导航装置的激光头/磁点传感器等信息获得真实位置”是本领域常用技术手段;在此基础上,采用两个位置计算器完成对位置的准确估算和计算是本领域技术人员根据实际需要而易于做出的常规技术选择,无需付出创造性的劳动;对比文件1公开了2个主动轮 2个被动轮的行走形式,达到提高稳定性的技术效果,在此基础上,在行走框架的四角上装设被动行走轮是本领域的常规设置,本领域技术人员易于根据实际需要而选择;而“两个位置计算机”与“四角被动行走轮”两种形式,组合应用于AGV梳型搬运机器人,两种形式各自发挥自己的功能,实现各自的技术效果(即提高稳定性),在功能上不存在彼此支持,也没有产生新的技术效果。
综上所述,复审请求人的上述意见陈述不足以表明本申请具备创造性。
基于上述事实和理由,合议组做出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年11月3日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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