发明创造名称：一种智能管道内壁行走机器人
外观设计名称：
决定号：200366
决定日：2020-01-14
委内编号：1F278223
优先权日：
申请（专利）号：201610880818.6
申请日：2016-10-09
复审请求人：西安石油大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：于文波
合议组组长：祁轶军
参审员：王辉
国际分类号：F16L55/32(2006.01);F16L101/30(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：中华人民共和国专利法第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相对于最接近的现有技术存在多个区别特征，上述区别特征并没有被其他现有技术公开，也没有证据表明采用上述区别特征解决相关的技术问题属于本领域的常用技术手段或公知常识，而上述区别特征为该技术方案带来了有益的技术效果，则应当认为该权利要求具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610880818.6，名称为“一种智能管道内壁行走机器人”的发明专利申请。申请人为西安石油大学。本申请的申请日为2016年10月09日，公开日为2017年02月22日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门以本申请权利要求1-3要求保护的技术方案不具备创造性、不符合中华人民共和国专利法（下称专利法）第22条第3款的规定为由，于2018年10月15日驳回了本发明专利申请。
驳回决定所依据的文本为：申请日提交的权利要求第1-3项、说明书第1-24段、说明书摘要、摘要附图、说明书附图1-2。
驳回决定引用的对比文件为：对比文件1：申请公布号为CN103672292A、申请公布日为2014年03月26日的中国发明专利申请的公布文本的复印件。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1．一种智能管道内壁行走机器人，包括两个机体(3)，其特征在于，所述的两个机体(3)之间通过万向节(4)进行连接，机体(3)未连接的两个端部分别安装有伸缩腿结构与行走机构；所述的伸缩腿结构包括在每个机体(3)端部安装的导向杆(7)和三个机腿(5)，所述的机腿(5)分为一个主机腿和两个副机腿，所述的两个副机腿顶部之间相连后通过可转动方式连接在机体(3)的端部，主机腿直接以可转动方式连接在机体(3)的端部；各个机腿(5)上设置有弹簧(9)，弹簧(9)通过滑套(8)连接在支撑杆(6)一端，支撑杆(6)另一端通过滑动方式设置在导向杆(7)上；所述的主机腿底部安装有主动轮(2)；副机腿底部安装有从动轮(1)；所述的机体(3)上搭载有控制装置，所述的控制装置包括控制模块，控制模块的信号输出端分别连接摄像头，速度传感器、红外探伤仪的信号输入端，控制模块通过外部电子设备进行远程控制，所述的控制模块电信号的输出端连接主动轮(2)的驱动电机。
2.根据权利要求1所述的一种智能管道内壁行走机器人，其特征在于，所述的三个机腿(5)呈伞形分布在导向杆(7)周围。
3.根据权利要求1所述的一种智能管道内壁行走机器人，其特征在于，所述的主动轮(2)为驱动轮，从动轮(1)为万向轮。”
驳回决定认为：
本申请权利要求1请求保护一种智能管道内壁行走机器人，对比文件1公开了一种管道机器人，本申请权利要求1的技术方案与对比文件1的区别技术特征在于：（1）本申请机腿分为一个主机腿和两个副机腿，对应的机腿上分别安装主动轮和从动轮，两副机腿顶部之间相连后通过可转动方式连接在机体的端部，本申请弹簧通过滑套连接在支撑杆一端，支撑杆另一端通过滑动方式设置在导向杆上；（2）控制模块的信号输出端分别连接摄像头以及速度传感器、红外探伤仪的信号输入端。对于区别技术特征（1）：在对比文件1公开了“伸缩腿结构包括在每个机体端部安装的轴向与管道中心线基本一致的导向杆和与之相连接的三个带有传动轮13的支杆12所构成的机腿，所述的机腿均直接以可转动方式连接在机体的端部，所述机腿底部安装有传动轮”来保证管道机器人能够实现自由转向的基础上，本领域技术人员选择将机腿分为一个主机腿和两个副机腿，且对应的机腿上分别安装主动轮和从动轮，以及选择设置两副机腿顶部之间相连后通过可转动方式连接在机体的端部来提升机器人对更多不同的管径的适应性均属于本领域常用技术手段，并且这种主副机腿的设置在本领域也是比较常规的，同时也没有带来意料不到的技术效果，在对比文件1公开了“各个机腿上设置有弹簧14，支杆12连接骨架的一端弹簧14调节支杆的张开角度”来使得管道机器人适应不同内径管道的基础上，本领域技术人员选择弹簧通过滑套连接在支撑杆一端且支撑杆另一端通过滑动方式设置在导向杆上来提升机器人对更多不同的管径的适应性属于本领域常用技术手段。对于区别技术特征（2）：在对比文件1公开了“控制模块的信号输出端分别连接传感器15以及信号接受装置，控制模块通过外部电脑进行远程控制”的基础上，本领域技术人员为了实现机器人的远程智能操作与多功能化，选择控制模块的信号输出端分别连接摄像头以及速度传感器、红外探伤仪的信号输入端属于本领域常规选择。因此，在对比文件1的基础上，结合本领域常用技术手段获得权利要求1的技术方案，对本领域的技术人员来说是显而易见的，因此，权利要求1不具有突出的质性特点和显著的进步，不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求2-3为从属权利要求，其附加技术特征被对比文件1公开或者属于本领域公知常识，因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求2-3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2019年03月28日向国家知识产权局提出了复审请求，同时对权利要求书作出了修改并提交了正式的修改文本，其修改方式为：将权利要求3的附加技术特征“所述的主动轮(2)为驱动轮，从动轮(1)为万向轮”补入权利要求1，并在权利要求1中补入说明书中提及的技术特征“通过调节两个所述主动轮的电机转速，使两轮转速不同实现转弯”。
复审请求人认为：修改后的权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征主要在于：（a）所述的伸缩腿结构包括在每个机体(3)端部安装的导向杆(7)和三个机腿(5)，所述的两个副机腿顶部之间相连后通过可转动方式连接在机体(3)的端部，主机腿直接以可转动方式连接在机体(3)的端部；各个机腿(5)上设置有弹簧(9)，弹簧(9)通过滑套(8)连接在支撑杆(6)一端，支撑杆(6)另一端通过滑动方式设置在导向杆(7)上；（b）所述的机腿(5)分为一个主机腿和两个副机腿，所述的主机腿底部安装有主动轮(2)；副机腿底部安装有从动轮(1)；所述的主动轮(2)为驱动轮，从动轮(1)为万向轮；通过调节两个所述主动轮的电机转速，使两轮转速不同实现转弯。针对区别技术特征（a），通过采用设置支撑杆一端通过滑套与机腿上的弹簧连接，另一端滑动连接在导向杆上的方式，可以使机器人能够在即时适应管径的同时，有效对机体进行保护，对比文件1中没有给出关于采用设置支撑杆一端通过滑套与机腿上的弹簧连接，另一端滑动连接在导向杆上方式的任何记载和启示；针对区别技术特征（b），请求人认为通过采用万向轮与单独驱动轮组成行走机构，并适时调节电机转速的方式，有效增强了机器人的过弯能力，对比文件1中并没有公开上述行走机构和调节电机转速的技术特征，也没有给出任何启示，因此，因此权利要求1具备创造性。
复审请求人在提出复审请求时，提交的权利要求书修改文本全文如下：
“1. 一种智能管道内壁行走机器人，包括两个机体(3)，其特征在于，所述的两个机体(3)之间通过万向节(4)进行连接，机体(3)未连接的两个端部分别安装有伸缩腿结构与行走机构；所述的伸缩腿结构包括在每个机体(3)端部安装的导向杆(7)和三个机腿(5)，所述的机腿(5)分为一个主机腿和两个副机腿，所述的两个副机腿顶部之间相连后通过可转动方式连接在机体(3)的端部，主机腿直接以可转动方式连接在机体(3)的端部；各个机腿(5)上设置有弹簧(9)，弹簧(9)通过滑套(8)连接在支撑杆(6)一端，支撑杆(6)另一端通过滑动方式设置在导向杆(7)上；所述的主机腿底部安装有主动轮(2)；副机腿底部安装有从动轮(1)；所述的主动轮(2)为驱动轮，从动轮(1)为万向轮；通过调节两个所述主动轮的电机转速，使两轮转速不同实现转弯；所述的机体(3)上搭载有控制装置，所述的控制装置包括控制模块，控制模块的信号输出端分别连接摄像头，速度传感器、红外探伤仪的信号输入端，控制模块通过外部电子设备进行远程控制，所述的控制模块电信号的输出端连接主动轮(2)的驱动电机。
2. 根据权利要求1所述的一种智能管道内壁行走机器人，其特征在于，所述的三个机腿(5)呈伞形分布在导向杆(7)周围。”
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年04月15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，对比文件1的机腿均直接以可转动方式连接在机体的端部，各个机腿上设置有弹簧14，支杆12连接骨架的一端弹簧14调节支杆的张开角度，虽然对比文件1没有公开弹簧通过滑套连接在支撑杆一端，支撑杆另一端通过滑动方式设置在导向杆上，然而，本领域技术人员选择弹簧通过滑套连接在支撑杆一端且支撑杆另一端通过滑动方式设置在导向杆上来提升机器人对更多不同的管径的适应性属于本领域常规的技术手段，并且其提升机器人对更多不同的管径的适应性进而避免损伤机器人机体的技术效果也是可以预期的。设置差速器或者控制两轮转速快慢产生速度差来实现顺畅的转弯或者方向改变属于该技术领域的公知常识，本领域技术人员选择通过调节两个主动轮电机转速来使两轮转速不同属于本领域的常规的技术手段，无需付出任何创造性劳动。因而坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
1、关于审查文本
鉴于复审请求人在提出复审请求时提交了修改文本，将权利要求3的附加技术特征“所述的主动轮(2)为驱动轮，从动轮(1)为万向轮”补入权利要求1，并在权利要求1中补入说明书中特征“通过调节两个所述主动轮的电机转速，使两轮转速不同实现转弯”，经审查，上述修改未超出原申请文件的范围，符合专利法第33条的规定。故本复审请求审查决定针对的审查文本为：2019年03月28日提交的权利要求第1-2项,申请日提交的说明书第1-24段、说明书摘要、摘要附图、说明书附图1-2。
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。
如果一项权利要求所要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在多个区别特征，上述区别特征并没有被其他现有技术公开，也没有证据表明上述区别特征为本领域的公知常识，而上述区别特征为所述技术方案带来了有益的技术效果，则该项权利要求具备创造性。
经查：
本申请权利要求1请求保护一种智能管道内壁行走机器人，对比文件1公开了一种管道机器人，与本申请涉及相同的技术领域，并具体公开了以下技术内容（参见说明书第0023-0031段，附图1）：一种管道机器人1，包括：机器人骨架11，所述机器人骨架11进一步由所述第一十字轴万向铰链111和所述第二十字轴万向铰链112串联形成；支杆12，所述支杆12之一端铰链连接在所述机器人骨架11上，所述支杆12之另一端固定设置所述传动轮13，且所述支杆12之连接所述机器人骨架11的一端通过所述弹性元件14调节所述支杆12的张开角度；传动轮13，所述传动轮13设置在所述支杆12之异于所述机器人骨架11的一端，并通过所述锥齿（未图示）和所述万向联轴器（未图示）与所述驱动电机（未图示）电连接；传感器15，所述传感器15分别设置在所述机器人骨架11之两端，以检测所述管道2之走向；无线信号收发器（未图示），所述无线信号收发器设置在所述管道机器人1上，并通过与外部电脑连接且设置在所述管道2之管道口21处的信号接收装置（未图示）进一步与所述外部电脑讯号连接；以及控制单元（未图示），所述控制单元根据所述传感器15之信号和所述外部电脑之指令控制所述管道机器人1工作。所述弹性元件14为弹簧。所述控制单元为单片机。所述第一十字轴万向铰链111和所述第二十字轴万向铰链112上的传动轮13的数量分别为3～4个。
由此，将本申请权利要求1限定的技术方案与对比文件1公开的技术内容相比，二者的区别实质上在于：
（1）机体的数量不同：在本申请中，机器人包括两个机体；而在对比文件1中，机器人仅包括一个机体；
（2）伸缩腿的结构组成不同：在本申请中，伸缩腿结构包括在每个机体(3)端部安装的导向杆(7)和三个机腿(5)，两个副机腿顶部之间相连后通过可转动方式连接在机体(3)的端部，主机腿直接以可转动方式连接在机体(3)的端部，各个机腿(5)上设置有弹簧(9)，弹簧(9)通过滑套(8)连接在支撑杆(6)一端，支撑杆(6)另一端通过滑动方式设置在导向杆(7)上；而在对比文件1中，机器人包括支杆12，支杆12 之一端铰链连接在机器人骨架11上，通过弹性元件14调节支杆12的张开角度，支杆12的另一端固定设置传动轮13；
（3）驱动机构和驱动方式有所不同：在本申请中，机腿(5)分为一个主机腿和两个副机腿，主机腿底部安装有主动轮(2)；副机腿底部安装有从动轮(1)；主动轮(2)为驱动轮，从动轮(1)为万向轮；通过调节两个所述主动轮的电机转速，使两轮转速不同实现转弯。而在对比文件1中，机器人的传动轮13通过锥齿和万向联轴器与驱动电机电连接；
（4）控制装置的设置有所不同：在本申请中，所述机体上搭载有控制装置，控制装置中的控制模块的信号输出端分别连接摄像头以及速度传感器、红外探伤仪的信号输入端；而在对比文件1中，未明确记载控制单元的安装位置，控制单元根据在机器人骨架11两端设置的传感器15反馈的信号和外部电脑指令控制管道机器人1工作。
对于区别技术特征（1），在对比文件1公开了“机器人包括：机器人骨架11，所述机器人骨架11进一步由所述第一十字轴万向铰链111和所述第二十字轴万向铰链112串联形成”，从对比文件1附图1中可以看出，机器人骨架11是由两个十字轴万向铰链串联形成的整体，而在本申请要求保护的技术方案中，机器人包括两个机体，两个机体之间通过万向节连接，显然这与对比文件1公开的内容并不相同,即在本申请所要求保护的技术方案中，“机体”这一技术特征无法与对比文件1中的相关技术特征对应，从而也导致基于“机体”所限定的其它相应技术特征也与对比文件1中的相关技术特征不能一一对应。
对于区别技术特征（2），对比文件1是通过弹性元件14调节支架的张开角度，并起到支撑的作用。所属领域技术人员可以知晓，弹性元件受制于其自身材质和机械性能的关系，支撑性能和支撑可靠性有限。本申请权利要求1技术方案通过采用“设置支撑杆一端通过滑套与机腿上的弹簧连接，另一端滑动连接在导向杆上”这种支撑方式，应当能够在一定程度上提高机腿的支撑可靠性，也能在一定程度上提高各个机腿不同的支撑角度和支撑力度，从而可以进一步适应管道内管径的变化。此外，也没有充分的理由或相应的证据证明采用上述支撑方式解决相关技术问题属于本领域的常用技术手段或公知常识。因此，在没有充分理由或相应证据存在的情况下，不能认为对比文件1给出了采用支撑杆一端通过滑套与机腿上的弹簧连接、另一端滑动连接在导向杆上的支撑方式用以解决相关技术问题的启示。
对于区别技术特征（3），对比文件1中仅公开了支杆另一端固定设置转动轮，这与本申请技术方案中“通过将机腿分为主机腿和副机腿，并在主机腿和副机腿上分别采用驱动轮和万向轮组成行走机构，并适时调节两个主动轮上的电机转速，使两轮转速不同实现转弯”存在较大区别，而采用万向轮与单独驱动轮组成行走机构，并适时调节电机转速的方式，应当在一定程度上有利于提高机器人适应管道内部不同情形的持续前进能力，提高机器人的过弯能力，对比文件1中并没有有关上述行走机构和调节电机转速的相关记载和技术启示，此外，也没有相应的证据证明采用上述区别技术特征来解决相关技术问题属于本领域的常用技术手段或公知常识。
因此，本领域技术人员基于对比文件1公开的技术内容并不能显而易见地获得本申请权利要求1所限定的技术方案，在没有充分理由或相应证据予以证明的情况下，不能认为本申请权利要求1所限定的技术方案相对于对比文件1不具备突出的实质性特点和显著的进步。故本申请权利要求1符合专利法第22条第3款的规定。
在权利要求1具备创造性的基础上，从属权利要求2也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
基于上述事实和理由，本案合议组依法作出如下决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年10月15日针对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本决定所针对的审查文本的基础上对本发明专利申请继续进行审查。
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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