Патентный ликбез №1. Как изобрести и запатентовать. Можно ли придумать способного на все универсального робота уже сегодня?

Привет.

В прошлой статье мы коснулись крайне непродуманного направления робототехники, именуемого «антропоморфными роботами». Сегодня справедливость требует дать более внятный ответ на то, каким же на самом деле должен быть идеальный (ну или как минимум близкий к идеалу) робот.

Ответом на этот вопрос станет четко сформулированное изобретение, превосходящее как тех роботов, что есть сейчас, так и тех, что запатентованы у многих компаний. Пожалуй, начнем.

Самое первое, с чего, собственно, и начинается изобретательство, — это осознание автором будущего изобретения, зачем ему это самое изобретение. Какую именно задачу оно решает? Это понимание становится основой изобретения и обуславливает использование в его конструкции тех или иных признаков. То есть если мы заявим, что нам нужен робот для замены сотрудника на стойке администрации, то будем отталкиваться от того, что ему будет необходимо радушно встречать посетителей. Усложним задачу и предположим, что такой робот должен еще и уметь подойти к вошедшему (например, в вестибюль гостиницы) гостю. А чего, собственно, мелочиться? Пусть он еще и ключ от номера гостю вручает. Да, условимся, что это будет отель. Что ж, готово. Задача сформулирована. Нужен робот, улыбающийся, умеющий ходить и ключи раздавать. Едем дальше.

Дальше наступает довольно утомительный для изобретателя процесс. Патентный поиск. Он может быть как очень затяжным, так и в равной степени сложным. Да, с современными базами данных осуществлять его гораздо проще, но все же большинство авторов предпочитают довериться специалистам и заплатить за эту услугу тому или иному патентному бюро. Поскольку у нас уже есть подборка патентов из предыдущей статьи, будем считать патентный поиск завершенным и использовать найденные охранные документы в качестве аналогов. Они нужны, чтобы составить формулу нашего изобретения. Стоп-стоп. Пугаться не нужно. Никакой математики в большинстве случаев не предполагается. Для удобства: ФОРМУЛА = ФОРМУЛИРОВКА. Нам необходимо сформулировать то, что мы изобрели. Делается это на основе известных аналогов, среди которых мы выбираем наиболее близкий к нашему изобретению по тем возможностям, что мы заложили в задачу. Это будет робот в соответствии с заявкой CN114408046A.

Выбор пал именно на него, поскольку у него есть механизм перемещения (даже по лестницам), есть голова на плечах, причем с дисплеем, чтобы иметь возможность продемонстрировать улыбку, есть руки, чтобы отдать ключи, и есть система управления для перемещения и поддержания равновесия. Короче, вроде как, нашу задачу выполнить может. Изобретатель записывает часть формулировки своего будущего изобретения:

«Робот, содержащий корпус, механизм перемещения, приемное устройство, устройство вывода информации, механизм взаимодействия и систему управления…»

Это описание максимального близкого к нашему роботу аналога. Механизм перемещения в виде «ног-кенгуру» на колесах — есть. Приемное устройство в виде микрофона — есть. Устройство вывода информации в виде экрана (даже двух) — есть. Механизм взаимодействия (звучит по-дурацки, знаю), представляющий собой манипуляторы, выполненные в виде человеческих рук, — есть. Ну и ко всему прочему робот описывается как перемещающийся внутри и снаружи помещений, так что система управления тоже присутствует. То есть, по сути, мы сразу нашли вариант робота, который может выполнить те задачи, что мы озвучили, и которого кто-то уже запатентовал. Другие бы расстроились, а у изобретателя в этот момент в голове звучит фраза «Вызов принят», и начинается процесс изобретательства. Дело в том, что идеально чистого в плане неповторимости изобретения не существует. В том или ином виде, в отдельных деталях или по совокупности признаков все изобретения уже известны. Поэтому авторы и прилагают титанические усилия по улучшению самых, казалось бы, малозначительных особенностей, чтобы достичь более высоких показателей. И пока мы думаем, чем наш робот будет лучше, китайский патент получает гордый статус прототипа. Внимательные читатели наверняка скажут, что и недавно показанный робот Xiaomi подпадает под это описание, да и множество японских роботов тоже. Asimo, например:

Но, как мы уже выяснили, человеческие ноги хороши тогда, когда ты человек. В остальных случаях проектировать следует индивидуально под конкретную задачу. Под формулировку, кстати, подпадает и этот робот:

У него тоже есть и корпус, и механизм перемещения, и приемное устройство (микрофоны в ушах), и весь спектр устройств вывода информации, начиная от звукового и заканчивая мимикой и жестикуляцией. Ну а протирать бокалы без манипуляторов он бы точно не смог, так что и этот признак присутствует. Разумеется, присутствует и определенный алгоритм управления со всеми сопутствующими устройствами. Однако подобные источники информации не будут приниматься экспертами в расчет, поскольку у показанного в данной ленте робота нет даже иллюзорной возможности быть построенным — это раз. И даже если бы она и была — в фильме не приводится описание системы его функционирования. Это исключает данный источник информации из категории пригодных для ссылок. К слову, это вовсе не означает, что источниками информации при патентном поиске могут быть только патенты. Описание вашего потенциального изобретения может встретиться в популярном журнале, статье или чьей-нибудь диссертации. Так что их тоже следует мониторить. Но вероятность найти достойный аналог вашему изобретению все же больше в опубликованных заявках на выдачу патентов и собственно в самих опубликованных патентах. Там есть и аналогичный бармену из «Пассажиров» робот:

Это иллюстрация из заявки US2021360989A1. Совсем недавняя. И достаточно приближенная к реальности, поскольку неведомый левитирующий механизм заменен на традиционный колесный вариант. И я не просто так говорю о «приближении к реальности». Заявляемое изобретение должно быть реализуемо с помощью существующих средств и методов. Это один из трех критериев патентоспособности. Но о них — чуть ниже. Пока же вернемся к нашему внутреннему изобретателю, которого мы оставили раздумывать над китайским роботом.

Еще в прошлой статье мы выяснили, что наш прототип слишком сложен для тех задач, что перед ним стоят. В частности, конструкция тех самых «ног-кенгуру». Зачем, например, расходовать заряд аккумулятора на поддержание равновесия, когда можно временно заблокировать ходовую часть и сэкономить энергию? Но тогда робот свалится. Значит, необходимо сделать механизм перемещения устойчивым в состоянии покоя без необходимости энергозатрат. И хотя из базовой геометрии известно, что идеально на плоскости лежат три точки, а не четыре, в реальной жизни мало кто может похвалить трехногий табурет за удобство. Так что примем как вариант четырехточечную колесную опору. Перемещение она обеспечивает. Устойчивость в состоянии покоя — тоже. Прототипу приписывали возможность перемещаться по ступеням лестниц. Видимо, по задумке авторов, на лестницах больниц, домов престарелых или традиционных высоток прыгающий по ступеням робот — это хорошая идея (нет). И тут у проектируемого нами робота нарисовалось преимущество, поскольку четырехколесная ходовая часть тоже позволяет не только перемещаться по лестнице, но и делать это более спокойно (вот тут, кстати, можно посмотреть, как работает такой механизм). Дело в том, что от варианта исполнения ходовой части зависит не только возможность перемещаться по лестницам, но и степень энергосбережения будущего устройства. Изобретатель доволен. Если сначала оказалось, что поставленную нами задачу легко может выполнить робот из результатов не самого глубокого патентного поиска, то устойчивости в состоянии покоя без энергозатрат прототип иметь не будет и перемещения по лестницам без акробатических приемов выполнить не сможет.

То, что в лучшую сторону отличает нас от прототипа, называется технический результат. Сегодня составлять заявку мы не будем, но обычно технический результат заявляемого изобретения используют, когда критикуют прототип. Сегодня же нам он потребуется, чтобы сформулировать вторую часть нашего изобретения. Но сначала вспомним первую:

«Робот, содержащий корпус, механизм перемещения, приемное устройство, устройство вывода информации, механизм взаимодействия и систему управления…»

Эту часть называют ограничительной частью формулы изобретения. Она «изолирует» тот уровень технологий, что известен на данный момент времени. Мы сами убедились, что такая формулировка подходит к нескольким вариантам существующих роботов (в том числе к показанным в фильмах). В следующей части формулы изобретения нам необходимо описать ту конструкцию, которая отличает нас от существующего уровня технологий. Она называется отличительной частью формулы изобретения и начинается со слов «отличающийся тем, что». Технический же результат нам нужен, чтобы включить в эту часть формулы ровно те особенности конструкции, которые необходимы для его осуществления. Таким образом, наша искомая формула изобретения может выглядеть вот так:

«Робот, содержащий корпус, механизм перемещения, приемное устройство, устройство вывода информации, механизм взаимодействия и систему управления отличающийся тем, что механизм перемещения выполнен в виде двух соединенных с корпусом с возможностью вращения рычагов, содержащих, по меньшей мере, два колеса».

Такая формулировка дает нам вероятность в 90%, что наше изобретение пройдет экспертизу по существу по критерию патентоспособности «мировая новизна». Если встречали робота, способного перемещаться таким образом по лестнице, поделитесь ссылкой.

Выше я упоминал еще об одном критерии. Изобретение должно быть осуществимо. На профессиональном языке это называется «соответствие критерию промышленной применимости». То есть двум критериям наш робот соответствует. Однако есть еще и третий критерий патентоспособности. И, да, чтобы изобретение признали таковым и выдали долгожданный патент, нужно соответствовать всем трем. Последний называется «изобретательский уровень». И он, как правило, дается изобретателям сложнее всего. Звучит он следующим образом:

«Заявляемое изобретение, для специалиста, не должно явно следовать из уровня техники».

Как вам? Абстрактно? Еще как! Добавляет абсурдности тот факт, что специалист отдела экспертизы, глядя на вашу заявку, появившуюся вследствие многодневных трудов, мозговых штурмов и бессонных ночей, видит только несколько строк формулы изобретения, которую если и не поймет, то всегда сможет прочесть разъясняющее ее описание на двадцать страниц с подробными иллюстрациями. После этого, скорее всего, ему будет все более чем ясно и очевидно. Однако эксперты изо всех сил стараются проявлять беспристрастность и патенты нам все же выдают. Но с нашей формулой выше возникнут проблемы. Сейчас поясню, почему.

Дело в том, что мы объединили в своей формуле изобретения две известные вещи. Робота, патентов на которых пруд пруди. И ходовую часть, патентов на которую не меньше. И как ни прискорбно, на ту ходовую часть, что мы решили заявить, тоже есть патент. И не абы у кого, а, по сути, у родоначальников балансирующих роботов. У Segway.

Это изобретение, кстати, реализовано в инвалидном кресле IBOT, которое изобретатель удостоился чести продемонстрировать лично президенту США:

Признаться, несмотря на то, что я знаю, как работает система, поддерживающая равновесие в этом кресле, мне до сих пор кажется, что это какое-то волшебство.

Но вернемся к нашему изобретению. С ним проблемы как раз из-за патента Segway, поскольку теперь оно не соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень». Оно будет очевидно для эксперта. Даже для нас оно очевидно следует из уровня техники. Мы взяли два известных устройства и соединили в одно с абсолютно ожидаемым результатом. Однако есть такое выражение: «Любая проблема — это замаскированная удача». И это как раз про наш случай.

Мы обнаружили, что механизм перемещения одинаково хорошо подходит как изобретаемому нами роботу, так и инвалидному креслу. Так, может, нам еще расширить область его применения? Что, если мы оставим данную колесную систему такой, а вот робота сделаем на сто процентов универсальным? Нет, не превратим в человекоподобного робота. Мы сделаем его корпус модульным. С возможностью установки того устройства, которое необходимо в данный конкретный момент. Выбранная ходовая часть при правильном подборе габаритов будет универсальной сама по себе, а вот закрепляемые модули следует изготовить под конкретные задачи. Промышленный пылесос, экран для отображения девушки-консультанта, столешница для удержания закусок на вечеринке, да пусть даже гранатометы. Вариантов множество. Попробуем сформулировать:

«Робот, содержащий корпус, механизм перемещения и систему управления отличающийся тем, что механизм перемещения выполнен в виде двух соединенных с корпусом с возможностью вращения рычагов, содержащих, по меньшей мере, два колеса, при этом корпус выполнен с возможностью установки сменных модулей».

Формула существенно изменилась. Поскольку вместо робота-администратора наш робот превратился в универсального робота, нам уже нет смысла упоминать о приемных устройствах и устройствах вывода информации. Варианты модулей можно изложить в тексте описания. Критически важные — включить в виде зависимых пунктов в формулу (о них — в следующем ликбезе). То, каким образом реализована система управления, обычно объясняют в разделе «Осуществление изобретения». Это обязательное требование, чтобы избежать патентования вечных двигателей, машин времени и прочих телепортаторов. Ну и не помешает пара иллюстраций. Для заявки они могут быть даже отсканированными салфетками с набросками помадой. У меня не помада и не с салфетки, но картинка максимально простая:

Заметьте, что колес я изобразил не два, а три. Но при этом противоречий с формулой нет, поскольку мы говорили о «по меньшей мере, двух колесах», а форму рычагов в формуле не оговаривали.

Для инвесторов можно и красивые картинки сделать. 3D-художники сейчас такие вещи творят, что диву даешься. Ну и, в отличие от патентов, где лучше не рассказывать лишних деталей, в облик товара можно вкладываться по максимуму:

Ну смешно смотрелась собака с гранатометом. Решил свой вариант предложить. Заодно потренировался, чтобы навык не терять:

А в воскресенье бегал полумарафон (так я говорю, когда не удалось пробежать марафон) и подумал, что должны быть такие роботы типа тех, что мы тут наизобретали, только с модулем-носилками. Станет дурно во время пробежки в лесу, а с твоих часов сигнал о миокарде уже улетел в больничку, а из больнички к ближайшей точке экстренной помощи, а оттуда сложенные носилки на колесах как метнулись, ориентируясь на GPS, да как привезли тебя даже без машины скорой. Если, конечно, ты в сознании. В противном случае нужно какой-то механизм подъема тела придумывать. Хотя… Вызов принят! Ну и сразу сам и посмеюсь над своей идеей:

Резюмируем:

Изобретение формулируется предложением, состоящим из двух частей:

1. Ограничительная. Она включает в себя признаки известных на сегодня технических решений, задействованных в вашем изобретении;
2. Отличительная. Она включает в себя признаки, отличающие ваше изобретение от известных на сегодняшний день.

Для составления формулы необходим патентный поиск, чтобы выявить аналоги и прототип.

Ну и стоит помнить, что любое изобретение должно быть новым, его должно быть возможно сделать с помощью имеющихся технологий и оно не должно быть очевидным.

Материала для первого раза получилось много, но надеюсь, что он оказался интересным. Может, кто-то из вас уже что-то патентовал? Или только планирует? Рассказывайте. Обсудим. Вместе веселее!