发明创造名称：多转动中心型两转一移并联机构
外观设计名称：
决定号：197933
决定日：2019-12-11
委内编号：1F262815
优先权日：
申请（专利）号：201610390269.4
申请日：2016-06-02
复审请求人：燕山大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：李彩芬
合议组组长：裴志红
参审员：孙金凤
国际分类号：B25J9/00(2006.01);B25J9/08(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，该区别技术特征没有被其他对比文件公开，也没有足够证据表明该区别技术特征为本领域的公知常识，并且该区别技术特征的应用产生了有益的技术效果，则该项权利要求请求保护的技术方案相对于现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具备创造性。
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201610390269.4，名称为“多转动中心型两转一移并联机构”的发明专利申请（下称“本申请”）。本申请的请人为燕山大学，申请日为2016年06月02日，公开日为2016年09月21日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年07月02日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：本申请权利要求1-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为：2017年11月29日提交的权利要求第1-5项；申请日2016年06月02日提交的说明书第1-35段（即第1-6页）、说明书附图图1-8（即第1-4页）、说明书摘要、摘要附图。
驳回决定引用了如下对比文件：
对比文件1：CN102962837A，公开日为2013年03月13日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种多转动中心型两转一移并联机构，它包括：定平台、动平台和连接定平台与动平台的三至六条活动分支，其特征在于：每条所述活动分支均包括定平台转动副、动平台转动副和三自由度平面子链；其中，三自由度平面子链的一端与定平台转动副相连，其另一端与动平台转动副相连；所述定平台与动平台不全等；在同一条活动分支中，定平台转动副、动平台转动副分别与定平台、动平台倾斜布置，且倾斜角度相等，所述定平台转动副的轴线与动平台转动副的轴线相交于空间一点。
2. 根据权利要求1所述的多转动中心型两转一移并联机构，其特征在于：所述三自由度平面子链包括三个轴线相互平行的转动副。
3. 根据权利要求1所述的多转动中心型两转一移并联机构，其特征在于：所述三自由度平面子链包括一个转动副和两个移动副，两个移动副的轴线均与转动副的轴线相互垂直。
4. 根据权利要求1所述的多转动中心型两转一移并联机构，其特征在于：所述三自由度平面子链包括两个转动副和一个移动副，两个转动副的轴线相互平行，移动副的轴线与转动副的轴线相互垂直。
5. 根据权利要求2、3或4所述的多转动中心型两转一移并联机构，其特征在于：所述相邻的轴线相互垂直的两个转动副替换为一个万向铰链。”
驳回决定认为，权利要求1与对比文件1相比，区别特征在于：本申请定平台与动平台不全等。然而，这是本领域的常规设计。因此，权利要求1相对于对比文件1和本领域公知常识的结合不具备创造性。权利要求2、4-5的附加技术特征被对比文件1公开，权利要求3的附加技术特征是本领域的常规设计，因此从属权利要求2-5也不具备创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年10月15日向国家知识产权局提出了复审请求，同时修改了权利要求书，具体修改方式是：在权利要求1中加入新的特征“所述三自由度平面子链包括转动副，所述转动副的轴线与所述定平台转动副以及所述动平台转动副为空间异面直线”。复审请求人认为：1.本申请修改后的权利要求1与对比文件1相比，存在两个区别技术特征：（1）定平台与动平台为不全等的平面；（2）在同一条活动分支中，三自由度平面子链中的转动副的轴线与定平台转动副以及动平台转动副为空间异面直线。2.在对比文件1明确记载了定、动平台全等以及关于中间平面对称这两个结构条件”的大前提下，本领域技术人员不容易想到将其设置成“定平台与动平台为不全等的平面”，由此使得动平台可以绕着空间内除去“定平台与动平台”的任意平面上的一条轴线或一点进行连续转动。3.本申请中限定“在同一条活动分支中，三自由度平面子链中的转动副的轴线与定平台转动副以及动平台转动副为空间异面直线”，克服了技术偏见，并获得了意想不到的技术效果。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年10月23日依法受理了该复审请求，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，权利要求1新增加的技术特征同样被对比文件1公开，此外对比文件1中已经公开了三条活动分支，落入了“三至六条活动分支”的保护范围内，同时实现绕中间对称平面内的任意一条轴线或任意一点的连续转动，能有效地避免伴随运动的发生，同样落入了“绕空间一定范围内任意一条轴线或一点进行连续转动”的保护范围内；而在并联机构的技术领域内，综合考虑多个因素的不同影响，并根据并联机构的实际作业输出，即在保证并联机构其他约束条件不变的情况下，将定平台与动平台设计成不全等结构时，即平台采用普通结构时，相应地调整运动副的安设位置来省略对平台结构的特殊限定，这属于本领域的常规设计。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06月27日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1与对比文件1相比，区别特征在于：本申请中定平台与动平台不全等。然而，根据对比文件1背景技术部分（参见说明书第0004段）中的记载可知，在现有技术中，采用非对称结构的两转一移并联机构，是本领域技术人员已然知晓的，并且采用对称结构和非对称结构各自的技术效果也是本领域技术人员能够合理预期的，因此，对于本领域技术人员来说，根据实际需要，将对比文件1中公开的对称两转一移并联机构转换为非对称结构以实现多转动中心转动是容易想到的，为此将其中全等的定平台与动平台替换为不全等的定平台与动平台是本领域技术人员能够做出的常规技术选择，因此权利要求1相对于对比文件1和本领域技术常识的结合不具备创造性。权利要求2-5的附加技术特征已被对比文件1公开，因此权利要求2-5也不具备创造性。针对复审请求人的意见陈述，合议组还指出：1）权利要求1与对比文件1相比，区别特征仅在于“定平台与动平台为不全等的平面”。2）对比文件1中的“机构特殊几何条件”并不是避免伴随运动发生的必要条件，如此设置主要是为了提高各向同性；此外，对比文件1中定平台转动副、动平台转动副分别与定平台、动平台的倾斜角度也是相等的；最后，根据本申请说明书中的记载可知，在本申请中“动平台可以在绕空间一定范围内任意一条轴线或一点进行连续转动”，而非复审请求人所述的“动平台可以绕着空间内除去‘定平台与动平台’的任意平面上的一条轴线或一点进行连续转动”。3）本申请中限定的“在同一条活动分支中，三自由度平面子链中的转动副的轴线与定平台转动副以及动平台转动副为空间异面直线”，包含了对比文件1中公开的实施方式，其既未克服技术偏见，也未获得意想不到的技术效果。
复审请求人于2019年08月12日提交了意见陈述书，同时提交了权利要求书的修改替换页，具体修改方式是：在权利要求1中加入新的特征“各活动分支采用同样的分支结构，并且各活动分支呈圆周均匀分布在定平台和动平台上”和“以使所述动平台和所述定平台无需全等，进而能够实现绕空间一定范围内任意一条轴线或一点进行连续转动”，同时删除了特征“所述定平台与动平台不全等”。复审请求人认为：首先，上下平台是否全等与机构是否为对称并联机构之间没有任何关系，本申请中限定的并联机构虽然定、动平台不全等，但也属于对称的三自由度并联机构。其次，本领域的技术人员从对比文件1中明确得到的教导为：在分支结构对称相同且连接两个平台的结构中，如果实现绕定、动平台的中间对称平面内的任意一条轴线或任意一点的连续转动，且避免伴随运动的发生，则必须满足“定平台转动副和动平台转动副分别与定、动两平台倾斜布置，定、动两平台为全等的三角形，且关于中间平面对称”这几个条件。而本申请打破了这类机构上下平台必须全等的结构限制以及关于一个平面对称这两个结构条件，在实现“动平台具有多个连续转动轴线和连续转动中心”这一运动特性的前提下，解决了上下平台全等的机构所存在的转动轴线和转动中心选取不够灵活的问题。
复审请求人于2019年11月30日重新提交了权利要求书的修改替换页，具体修改方式是：在2019年08月12日提交的权利要求书的基础上，删除了特征“以使所述动平台和所述定平台无需全等”，重新加入特征“所述定平台与动平台不全等”。修改后的权利要求书如下：
“1. 一种多转动中心型两转一移并联机构，它包括：定平台、动平台和连接定平台与动平台的三至六条活动分支，其特征在于：各活动分支采用同样的分支结构，并且各活动分支呈圆周均匀分布在定平台和动平台上,每条所述活动分支均包括定平台转动副、动平台转动副和三自由度平面子链；其中，三自由度平面子链的一端与定平台转动副相连，其另一端与动平台转动副相连，所述动平台与所述定平台不全等，所述三自由度平面子链包括转动副；在同一条活动分支中，定平台转动副、动平台转动副分别与定平台、动平台倾斜布置，且倾斜角度相等，所述定平台转动副的轴线与动平台转动副的轴线相交于空间一点，进而能够实现绕空间一定范围内任意一条轴线或一点进行连续转动；所述转动副的轴线与所述定平台转动副以及所述动平台转动副为空间异面直线。
2. 根据权利要求1所述的多转动中心型两转一移并联机构，其特征在于：所述三自由度平面子链包括三个轴线相互平行的转动副。
3. 根据权利要求1所述的多转动中心型两转一移并联机构，其特征在于：所述三自由度平面子链包括一个转动副和两个移动副，两个移动副的轴线均与转动副的轴线相互垂直。
4. 根据权利要求1所述的多转动中心型两转一移并联机构，其特征在于：所述三自由度平面子链包括两个转动副和一个移动副，两个转动副的轴线相互平行，移动副的轴线与转动副的轴线相互垂直。
5. 根据权利要求2、3或4所述的多转动中心型两转一移并联机构，其特征在于：所述相邻的轴线相互垂直的两个转动副替换为一个万向铰链。”
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以依法作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
1.审查文本的认定
复审请求人在复审阶段对权利要求书进行了修改，经查，所作修改符合专利法第33条和实施细则第61条第1款的规定，故本复审请求审查决定所针对的文本为：2019年11月30日提交的权利要求第1-5项；申请日2016年06月02日提交的说明书第1-6页、说明书附图第1-4页、说明书摘要、摘要附图。
2.关于创造性
专利法第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，该实用新型具有实质性特点和进步。
2.1关于独立权利要求1
权利要求1要求保护一种多转动中心型两转一移并联机构。对比文件1公开了一种易于控制的对称两转一移并联机构，并具体公开了以下技术内容（参见说明书第0005-0006段、附图1-4）：其包括定平台1、动平台6和连接定平台与动平台的三条活动分支（落入了权利要求1中限定的“三至六条活动分支”的范围内），三条活动分支采用同样的分支结构，并且各活动分支呈圆周均匀分布在定平台和动平台上，每条活动分支均包括定平台转动副R1、动平台转动副R5和三自由度平面子链，其中三自由度平面子链的一端与定平台转动副R1相连，另一端与动平台转动副R5相连，三自由度平面子链包括转动副（参见附图1-4）；在同一条活动分支中，定平台转动副、动平台转动副分别与定平台、动平台倾斜布置，动平台转动副R5的轴线与定平台转动副R1的轴线相交于空间一点O1，O1点为该分支的分支中心点，上述三条活动分支的分支中心点O1、O2、O3构成了一个中间平面，上述定、动两平台为全等的三角形，且关于中间平面对称，每个分支中的定平台转动副R1和动平台转动副R5也关于中间平面对称，因此定平台转动副、动平台转动副分别与定平台、动平台的倾斜角度也必然是相等的，三自由度平面子链中的转动副的轴线分别与定平台转动副的轴线和动平台转动副的轴线相互垂直且如附图1-4所示处于空间异面（即属于空间异面直线），由此动平台可以实现绕定、动平台的中间对称平面内的任意一条轴线或任意一点的连续转动。
权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，区别特征在于：定平台与动平台不全等，进而能够实现绕空间一定范围内任意一条轴线或一点进行连续转动。基于上述区别特征可以确定，本申请实际解决的技术问题是：如何提高机构的灵活性以及降低加工和装配的难度。
根据本申请说明书第[0005]段的记载：“本发明提供一种多转动中心型两转一移并联机构，用于解决现有的对称两转一移并联机构只能绕上下平台的中间对称平面内的轴线转动，机构的运动不够灵活，以及加工和装配难度大的问题”可知，本申请正是基于如对比文件1所述的现有技术（在本申请的背景技术部分也有记载）进行的改进，而对比文件1公开的技术方案如上文所述，其中明确限定了“定、动两平台为全等的三角形，且关于中间平面对称，动平台可以实现绕定、动平台的中间对称平面内的任意一条轴线或任意一点的连续转动”，因此在对比文件1公开内容的基础上，本领域技术人员没有动机“将定、动两平台设置为不全等”，而且目前也没有足够的证据表明上述区别技术特征属于本领域的公知常识，且如本申请说明书第[0012]段中所记载的，通过上述区别技术特征为本申请带来了“本发明的动平台可以在绕空间一定范围内任意一条轴线或一点进行连续转动，能够有效地避免伴随运动的发生，给机构的运动控制带来很大方便；本发明上下平台不需要全等，可以降低加工和装配的难度”的有益技术效果。因而，在对比文件1的基础上，本领域技术人员在不花费创造性劳动的情况下无法获得权利要求1所要求保护的技术方案。因此，权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.2关于从属权利要求2-5
由于独立权利要求1具备创造性，故其相应的从属权利要求2-5也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述，合议组依法作出如下复审请求审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年07月02日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门本复审请求审查决定所认定文本的基础上对本申请继续进行审查。
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，复审请求人可以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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