摘要：基于incoPat專利數(shù)據(jù)庫(kù)，從專利視角對(duì)中國(guó)丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)的成果產(chǎn)出、研發(fā)主題、創(chuàng)新主體、成果應(yīng)用等現(xiàn)狀開展分析.結(jié)果表明：中國(guó)丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械專利技術(shù)在經(jīng)過(guò)近30年的緩慢發(fā)展，于2015年進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，近5年的年均申請(qǐng)量超700件；相比于國(guó)外注重農(nóng)機(jī)智能化和精細(xì)化研究，中國(guó)更側(cè)重山區(qū)適用小型機(jī)械和園藝機(jī)械研究，近年來(lái)逐漸重視智能農(nóng)機(jī)和微地形改造探索；高校是該領(lǐng)域的創(chuàng)新主體，其專利申請(qǐng)量占比32.43%；在研發(fā)模式方面，合作研發(fā)模式占比7.17%，其中企業(yè)參與的研發(fā)僅占1.10%；科研成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用程度較低，專利轉(zhuǎn)讓率為4.78%，許可率為0.58%，質(zhì)押率為0.54%.針對(duì)目前技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，從深化“政企校”創(chuàng)新模式、聚焦智能農(nóng)機(jī)領(lǐng)域研發(fā)、“前+終”兩端共同推動(dòng)專利技術(shù)轉(zhuǎn)化等3個(gè)方面提出建議.

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械；丘陵山區(qū)；專利分析；發(fā)展態(tài)勢(shì)；技術(shù)熱點(diǎn)

中圖分類號(hào)：S277.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)： 1674-8530（2024）09-0965-08

DOI：10.3969/j.issn.1674-8530.24.0015

潘穎，孔寶紅，袁壽其，等. 中國(guó)丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械專利技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)[J]. 排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2024，42（9）：965-972.

PAN Ying， KONG Baohong， YUAN Shouqi， et al. Development trend of agricultural machinery patent technology in hilly and mountainous areas of China[J]. Journal of drainage and irrigation machinery engineering（JDIME）， 2024， 42（9）： 965-972. （in Chinese）

Development trend of agricultural machinery patent technology

in hilly and mountainous areas of China

PAN Ying¹， KONG Baohong¹， YUAN Shouqi^2*， ZHU Xingye²

（1. Jiangsu University Library， Zhenjiang，Jiangsu 212013， China；2. National Research Center of Pumps，Jiangsu University， Zhenjiang， Jiangsu 212013， China）

Abstract： Based on incoPat patent database， the current status of agricultural machinery technology in hilly and mountainous areas in China was analyzed from the perspective of patents， such as outcome output， technical topic， type of applicant， achievement transformation， etc. The results show that after nearly 30 years of slow development， China′s agricultural machinery patent technology in hilly and mountainous areas enteres a period of rapid growth in 2015， and the average annual number of applications exceeds 700 in the past five years. Compared with foreign countries which pay attention to the intelligent and refined research of agricultural machinery， China pays more attention to the research of small machinery and horticultural machinery suitable for mountain areas， and gradually attaches importance to the exploration of intelligent agricultural machinery and micro-terrain transformation in recent years. Universities are the main innovator in this field， and their patent applications account for 32.43%. In terms of research and development mode， cooperative research mode accounts for 7.17%， of which enterprise participation accounts for only 1.10%. Achievements conversion rate is low， the patent assignment rate is 4.78%， the patent licensing rate is 0.58%， and the patent pledge rate is 0.54%. According to the current technological development status， the suggestions are put forward from three aspects： deepening the innovation mode of ″government， enterprise and college″， focusing on research and development in the field of intelligent agricultural machinery， and jointly promoting the transformation of patented technology at both ends of ″front + end″.

Key words： agricultural machinery;hilly and mountainous areas;patent analysis;development trend;technical hotspot

丘陵山區(qū)是中國(guó)重要的果蔬茶和糧油生產(chǎn)基地，但由于地形復(fù)雜、地塊碎小、坡陡路窄，以及種植作物多樣性、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝不匹配、經(jīng)濟(jì)條件等因素^[1]，其農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平遠(yuǎn)低于平原地區(qū)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式效率低下、用工成本高.截至2021年，丘陵山區(qū)綜合農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平不足50%，遠(yuǎn)低于中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化72.03%的平均水平.這不僅制約丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)程，不利于丘陵山區(qū)農(nóng)民的增產(chǎn)增收，也影響中國(guó)整體的農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展進(jìn)程.2016年國(guó)務(wù)院《全國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化規(guī)劃（2016—2020年）》提出要突破丘陵山地機(jī)械化制約瓶頸^[2].從2018年中央一號(hào)文件提出“加快研發(fā)經(jīng)濟(jì)作物、丘陵山區(qū)農(nóng)林機(jī)械裝備研發(fā)制造”^[3]，到2023年中央一號(hào)文件明確“加強(qiáng)農(nóng)機(jī)裝備工程化協(xié)同攻關(guān)，加緊研發(fā)大型智能農(nóng)機(jī)裝備、丘陵山區(qū)和設(shè)施園藝小型機(jī)械、高端智能機(jī)械，并納入國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃予以長(zhǎng)期穩(wěn)定支持^[4]，國(guó)家連續(xù)多次對(duì)推進(jìn)丘陵山區(qū)機(jī)械化作出部署.積極鼓勵(lì)將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)運(yùn)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)機(jī)”^[5].丘陵山區(qū)機(jī)械化是中國(guó)新農(nóng)村建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)的重要支撐.從情報(bào)研究視角分析中國(guó)丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)問題和差距對(duì)進(jìn)一步深化該領(lǐng)域研發(fā)創(chuàng)新具有重要參考價(jià)值.

專利是對(duì)技術(shù)方案的保護(hù)，包含技術(shù)創(chuàng)新重要情報(bào).通過(guò)對(duì)技術(shù)領(lǐng)域的專利分析，可以全面了解該技術(shù)的研究歷史、主要機(jī)構(gòu)、研究熱點(diǎn)，預(yù)測(cè)前沿趨勢(shì)、開展技術(shù)布局和規(guī)劃.這一方法已被廣泛應(yīng)用于人工智能、汽車、材料和醫(yī)學(xué)等多個(gè)行業(yè)^[6-9].在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域已運(yùn)用專利分析方法開展農(nóng)業(yè)機(jī)器人、蔬菜傳感器的關(guān)鍵技術(shù)及預(yù)測(cè)研究^[10-11]，對(duì)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè) ^[12]、智能機(jī)器人^[13]、節(jié)水灌溉^[14]等技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行分析，分析玉米收獲機(jī)^[15]、移栽機(jī)^[16]、割草機(jī)^[17]等各類農(nóng)業(yè)機(jī)械機(jī)型，與王佳等^[18]相關(guān)理論結(jié)合對(duì)專利技術(shù)信息進(jìn)行深入挖掘，預(yù)測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì).但目前少有文獻(xiàn)從專利角度研究丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì).

文中基于專利數(shù)據(jù)，運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量、數(shù)據(jù)可視化等方法，對(duì)中國(guó)丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域?qū)＠纳暾?qǐng)趨勢(shì)、研發(fā)機(jī)構(gòu)、申請(qǐng)人、研發(fā)模式、技術(shù)主題、專利運(yùn)營(yíng)、專利質(zhì)量等方面進(jìn)行分析，以期為中國(guó)丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)研發(fā)布局、合作模式深化、轉(zhuǎn)讓應(yīng)用創(chuàng)新等提供對(duì)策建議.

1 數(shù)據(jù)來(lái)源及檢索策略

文中數(shù)據(jù)來(lái)源為incoPat全球?qū)＠麛?shù)據(jù)庫(kù)，檢索時(shí)間截至2023年8月29日，檢索策略采用地形、技術(shù)關(guān)鍵詞、IPC分類號(hào)等相結(jié)合方法，如表1所示.對(duì)初步獲得的14 006件專利數(shù)據(jù)進(jìn)行2輪篩選，最終獲得中國(guó)丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械專利數(shù)據(jù)8 325件.

2 丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械專利分析

2.1 申請(qǐng)量趨勢(shì)

中國(guó)丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械專利申請(qǐng)數(shù)量共8 325件，其中發(fā)明專利3 211件（授權(quán)959件、申請(qǐng)2 252件），占申請(qǐng)總量38.57%；實(shí)用新型專利5 114件，占比61.43%.從申請(qǐng)趨勢(shì)（見圖1）看，該領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)起步于1985年，1985—2007年為緩慢發(fā)展階段，年均申請(qǐng)量低于100件.2008—2014年為穩(wěn)步發(fā)展階段，年均申請(qǐng)量超過(guò)100件，并穩(wěn)步上升.2015年進(jìn)入快速發(fā)展階段，這是因?yàn)?015年中央一號(hào)文件強(qiáng)調(diào)突破和轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)作用.同年，《中共中央 國(guó)務(wù)院關(guān)于深化體制機(jī)制改革 加快實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的若干意見》（中發(fā)〔2015〕8號(hào)）中提出讓知識(shí)產(chǎn)權(quán)制度成為激勵(lì)創(chuàng)新的基本保障，政策指導(dǎo)推動(dòng)科技創(chuàng)新快速發(fā)展.2017—2023年階段雖有振蕩，但是專利申請(qǐng)量還是處于高位，年均申請(qǐng)量超700件（由于專利從申請(qǐng)到公開最長(zhǎng)有18個(gè)月遲滯，截至檢索日，2022年和2023年的相關(guān)專利申請(qǐng)尚未全部公開，圖中數(shù)據(jù)僅供參考）.因此，從專利申請(qǐng)量看，中國(guó)丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化研發(fā)趨勢(shì)較好，對(duì)從事丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械研發(fā)的機(jī)構(gòu)和團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn)，機(jī)遇在于大環(huán)境的優(yōu)化和行業(yè)內(nèi)部的重視給了研發(fā)更多的信息參考和技術(shù)借鑒，同時(shí)也給同類產(chǎn)品的快速升級(jí)換代以及提高整體研發(fā)水平增強(qiáng)了動(dòng)力.挑戰(zhàn)則體現(xiàn)為產(chǎn)品的創(chuàng)新和技術(shù)更替，給行業(yè)內(nèi)部增加了競(jìng)爭(zhēng)壓力.

2.2 法律狀態(tài)

從最新的法律狀態(tài)（見圖2）看，目前授權(quán)且依舊有效的專利2 616件，占比31.42%，這構(gòu)成了未來(lái)進(jìn)行專利轉(zhuǎn)讓、許可、應(yīng)用的技術(shù)蓄池.未繳納年費(fèi)的專利3 285件，占比39.46%.中國(guó)丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械專利“壽命”偏低，未繳年費(fèi)中低于2 a維持率的占比近43%，維持5 a以上只有419件，僅占12.18%.

專利體現(xiàn)了技術(shù)的新穎性、創(chuàng)造性，“壽命”短的原因是多方面的，但高技術(shù)含量是提升“壽命”的重要因素.相關(guān)研發(fā)機(jī)構(gòu)和團(tuán)隊(duì)在丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化開發(fā)方面，應(yīng)高度重視新材料、新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用，特別應(yīng)重視原始創(chuàng)新、顛覆性技術(shù)的研究.

2.3 申請(qǐng)省份

中國(guó)丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械專利申請(qǐng)省份主要集中在丘陵區(qū)域較多的山東?。?67件）、江蘇?。?62件）和浙江?。?51件）以及四川省（462件），其次是湖南?。?27件）、廣西壯族自治區(qū)（420件）、安徽省（366件）、廣東省（356件）和甘肅?。?13件）.申請(qǐng)省份分布情況反映了丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)與本區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度、制造業(yè)能力密切相關(guān)，中國(guó)中東部主要省區(qū)是丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)的中堅(jiān)力量.山東省的丘陵山地約占總面積的1/3，丘陵山區(qū)全程全面、高質(zhì)高效機(jī)械化是農(nóng)機(jī)化建設(shè)重點(diǎn).2019年山東省丘陵山區(qū)主要農(nóng)作物生產(chǎn)機(jī)械化率達(dá)到65%.在蔥姜蒜機(jī)收、大蒜機(jī)播、中藥材生產(chǎn)、茶葉機(jī)采和加工等開展技術(shù)創(chuàng)新，申請(qǐng)了如研究收獲機(jī)的割臺(tái)自適應(yīng)控制系統(tǒng)可以基于地面仿形（CN113966667B）等專利.江浙兩省是東南丘陵農(nóng)機(jī)專利研發(fā)主體.2021年浙江省41個(gè)丘陵山區(qū)縣（市、區(qū)）農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化率達(dá)69.2%.在18.4 kW丘陵山區(qū)小型拖拉機(jī)、“爬山虎”履帶搬運(yùn)機(jī)、純電動(dòng)履帶式旋耕機(jī)、輕便自走式大宗茶采摘修剪機(jī)、雜交稻精量機(jī)插秧等機(jī)型和農(nóng)作環(huán)節(jié)開展研究，形成了果園快速組裝采摘智能系統(tǒng)（CN108858129B）、收割機(jī)縱軸流式脫粒裝置（CN102282978B）等一批優(yōu)秀專利成果.2023年浙江省成立了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部東南丘陵山地農(nóng)業(yè)裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（部省共建）.江蘇省對(duì)進(jìn)入大棚作業(yè)農(nóng)機(jī)的起壟、覆膜、施肥、播種、移苗、栽種等機(jī)械化環(huán)節(jié)、大豆玉米帶狀復(fù)合種植等開展研究.在句容、金壇等地開展了“中小微”新型農(nóng)機(jī)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)“機(jī)器換人”.同時(shí)江蘇大學(xué)牽頭編制了“丘陵山區(qū)農(nóng)田宜機(jī)化改造技術(shù)規(guī)范”和“農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平評(píng)價(jià)（丘陵山）”兩項(xiàng)與丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).四川省根據(jù)山區(qū)地形復(fù)雜、機(jī)耕道缺乏、間種套種等現(xiàn)實(shí)因素，開展提升播種精度、穩(wěn)定播種深度、提高機(jī)播效率的研究，在農(nóng)用動(dòng)力機(jī)械、稻麥?zhǔn)斋@、農(nóng)副產(chǎn)品加工等農(nóng)機(jī)裝備上形成創(chuàng)新成果，申請(qǐng)了履帶式大豆玉米高地隙收獲機(jī)（CN115868313A）、玉米割臺(tái)裝置及玉米籽粒收割系統(tǒng)及玉米籽粒收獲機(jī)（CN111615918B）等系列專利.各省份根據(jù)自身丘陵山地地形特征開展面向經(jīng)濟(jì)作物、糧食作物的耕種管收機(jī)械化研究.上述省份的經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明，針對(duì)本地區(qū)丘陵山區(qū)地形特點(diǎn)、作物特點(diǎn)開發(fā)適宜地方的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品，是各地區(qū)研發(fā)機(jī)構(gòu)和團(tuán)隊(duì)的立足點(diǎn).只有因地制宜，有方向有目的研發(fā)，才能保證產(chǎn)品開發(fā)的生存力，才有深度開發(fā)普適性、通用性更強(qiáng)的有生命力的高端產(chǎn)品.

2.4 技術(shù)主題

2.4.1 中國(guó)專利技術(shù)主題

國(guó)際專利分類號(hào)（IPC）包含了專利的技術(shù)信息，分析專利號(hào)可以了解主要技術(shù)領(lǐng)域和技術(shù)重點(diǎn).國(guó)內(nèi)丘陵山地農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)主要集中在A01C，A01B，A01D，A01M等領(lǐng)域，其中A01C領(lǐng)域主要研究氣吸式和機(jī)械式微型播種機(jī)，精量播種技術(shù)涉及排種器的設(shè)計(jì)、傳感器的使用等，播種機(jī)器人主要是機(jī)器視覺、信息采集傳感器、遙感控制技術(shù)在信息決策方面的應(yīng)用；A01B領(lǐng)域主要研究多功能聯(lián)合作業(yè)機(jī)、微耕機(jī)、作業(yè)平臺(tái)和智能控制技術(shù)，其中聯(lián)合作業(yè)機(jī)包括開溝、施肥、播種、除草、覆土、覆膜等多種功能一體機(jī)，作業(yè)平臺(tái)的調(diào)平機(jī)構(gòu)涉及傾角傳感器、橫縱液壓缸調(diào)平、三點(diǎn)懸架、剪叉式機(jī)構(gòu)技術(shù)，智能控制技術(shù)涉及信息決策、無(wú)線通信技術(shù)；A01D領(lǐng)域主要研究聯(lián)合收割機(jī)、割草機(jī)、采摘機(jī)，其中聯(lián)合收割機(jī)涉及脫粒裝置設(shè)計(jì)、收割臺(tái)及智能控制研究，脫粒裝置主要研究喂入式、縱向雙流、多切流，收割臺(tái)研究仿形控制、質(zhì)量流量控制、高度控制及柔性切割器，智能控制涉及自動(dòng)駕駛、路徑規(guī)劃、地面仿形技術(shù)，割草機(jī)主要研究地面仿形及自主識(shí)別避讓技術(shù)，采摘機(jī)主要研究振動(dòng)式、氣吸式和齒梳式，智能控制技術(shù)包括全地形、深度學(xué)習(xí)、視覺識(shí)別、YOLOv4深度網(wǎng)絡(luò)模型、機(jī)械手、路徑規(guī)劃技術(shù)；A01M領(lǐng)域主要研究噴霧機(jī)，包括自走式、風(fēng)送式、履帶式，涉及的技術(shù)包括噴桿姿態(tài)控制、無(wú)人機(jī)技術(shù)，而噴霧機(jī)底盤研究主要涉及空氣懸架、全液壓驅(qū)動(dòng)和液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究.

目前國(guó)內(nèi)研究的機(jī)械注重小型化、簡(jiǎn)易化、高效化、低成本等，以符合中國(guó)丘陵山區(qū)地理?xiàng)l件和經(jīng)濟(jì)環(huán)境.

2.4.2 國(guó)外專利技術(shù)主題

國(guó)外丘陵山地農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)研究領(lǐng)域和國(guó)內(nèi)相似，但研究?jī)?nèi)容有所差異.A01D領(lǐng)域主要研究割草機(jī)和聯(lián)合收割機(jī)，割草機(jī)研究熱點(diǎn)是割草機(jī)器人及刀片，聯(lián)合收割機(jī)研究熱點(diǎn)是割臺(tái)柔韌性和高度控制研究、機(jī)械的調(diào)平系統(tǒng)和智能控制研究，其中智能控制主要研究預(yù)測(cè)映射圖譜（如EP4223101A1環(huán)境預(yù)測(cè)）在農(nóng)機(jī)控制領(lǐng)域的應(yīng)用；A01B領(lǐng)域主要研究農(nóng)機(jī)具的地形控制技術(shù)、農(nóng)機(jī)具連接、智能控制技術(shù)，其中自主控制、機(jī)器視覺系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、路徑規(guī)劃、預(yù)測(cè)地圖生成和控制系統(tǒng)、農(nóng)機(jī)具深度控制等是智能控制技術(shù)研究熱點(diǎn)；A01C領(lǐng)域主要研究播種機(jī)、插秧育秧機(jī)和施肥機(jī)，播種機(jī)研究熱點(diǎn)是氣力式播種機(jī)、精量播種裝置和農(nóng)業(yè)種植控制系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)種植控制系統(tǒng)利用多指標(biāo)預(yù)測(cè)映射圖譜技術(shù)，建立預(yù)測(cè)地面接合地圖的農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)（如EP4256935A1），實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械速度、機(jī)械的下壓力、種植深度、懸掛系統(tǒng)控制.施肥機(jī)研究熱點(diǎn)是精量施肥和施肥機(jī)器人，精量施肥主要研究肥料分配器和肥料計(jì)量器；A01M領(lǐng)域主要研究噴霧機(jī)，研究熱點(diǎn)包括有噴桿的高度調(diào)節(jié)傳感器、無(wú)人機(jī)、機(jī)器人、路線生成和土壤檢測(cè).

國(guó)外專利技術(shù)體現(xiàn)了作業(yè)效率高、成本低、安全可靠等功能，強(qiáng)調(diào)低損壞率，并且國(guó)外專利技術(shù)研究更注重耕種管收的精細(xì)化、智能化，體現(xiàn)對(duì)農(nóng)機(jī)作業(yè)的高度控制性和預(yù)測(cè)性.

2.4.3 中外專利技術(shù)主題對(duì)比

對(duì)國(guó)內(nèi)外專利運(yùn)用3D沙盤模型進(jìn)行主題聚類分析（見圖3，4）.總體上，國(guó)外農(nóng)業(yè)機(jī)械研究側(cè)重農(nóng)機(jī)作業(yè)的精細(xì)化和智能化，其中精細(xì)化研究主要集中在收割臺(tái)的柔性控制、播種精度、變量噴施技術(shù)等，智能化研究主要集中在自動(dòng)駕駛、自適應(yīng)系統(tǒng)、路徑規(guī)劃、遠(yuǎn)程控制、致動(dòng)器等技術(shù).國(guó)內(nèi)研究主要側(cè)重輕量、適用丘陵山地的小型機(jī)械研究，比如聯(lián)合收割機(jī)、微耕機(jī)、采摘機(jī)、播種機(jī)、噴霧機(jī)等，并在智能控制領(lǐng)域逐步開展專利申請(qǐng)，比如區(qū)域地形檢測(cè)、控制系統(tǒng)、感應(yīng)系統(tǒng)等.

2.5 主要申請(qǐng)人

高校是本領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)主體，其專利申請(qǐng)量占比32.43%.在TOP10專利申請(qǐng)人中，高校占比90%，西北農(nóng)林科技大學(xué)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)位列前三.

圖5反映了中國(guó)丘陵山區(qū)農(nóng)機(jī)生產(chǎn)和開發(fā)的創(chuàng)新力主體分布及其技術(shù)類別特征，可以看出，前10位專利申請(qǐng)人技術(shù)領(lǐng)域布局各不相同，即使在同一領(lǐng)域研究的重點(diǎn)也有差異.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所、甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、江蘇大學(xué)研究方向廣泛且重點(diǎn)突出，在噴霧設(shè)備、采摘裝置、聯(lián)合作業(yè)機(jī)械等領(lǐng)域均有專利產(chǎn)出.噴霧設(shè)備（A01M7）是高校研發(fā)重點(diǎn)領(lǐng)域，前10位申請(qǐng)人均有成果產(chǎn)出，其中江蘇大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)表現(xiàn)突出.江蘇大學(xué)重點(diǎn)關(guān)注輪式噴霧機(jī)（噴桿式和靜電式）、履帶噴霧機(jī)（風(fēng)送式、仿形噴桿）、智能噴霧機(jī)和噴施精準(zhǔn)性（變量對(duì)靶、噴頭角度調(diào)節(jié)），在智能噴霧機(jī)領(lǐng)域已開始研究無(wú)人駕駛、自轉(zhuǎn)向智能控制.西北農(nóng)林科技大學(xué)主要研究噴桿式噴藥機(jī)、彌霧機(jī)，包括姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)、懸架系統(tǒng)底盤、噴桿調(diào)平、高度控制以及利用機(jī)器視覺/無(wú)線遙感/信息采集圖像處理技術(shù)研究無(wú)人機(jī)及機(jī)器人.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)重點(diǎn)研究自走式噴桿噴霧機(jī)的噴桿懸架控制系統(tǒng)、蟹行轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)和姿態(tài)調(diào)整自適應(yīng)系統(tǒng)，利用靶標(biāo)探測(cè)傳感器、角度傳感器、測(cè)距傳感器和控制系統(tǒng)對(duì)噴霧姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，在智能立體植保系統(tǒng)中則利用噴霧機(jī)、植保無(wú)人機(jī)和地面管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)果樹全冠層噴霧作業(yè).山東農(nóng)業(yè)大學(xué)主要針對(duì)棉花作物開展噴霧裝置、噴桿噴霧機(jī)的回水管路系統(tǒng)、單軌式噴桿噴藥機(jī)、風(fēng)送式噴霧機(jī)噴頭、軌道式遙控彌霧機(jī)等裝置研究.

采摘裝置（A01D46）也是申請(qǐng)人研究熱點(diǎn)領(lǐng)域，西北農(nóng)林科技大學(xué)、昆明理工大學(xué)成果較多.西北農(nóng)林科技大學(xué)研究不同方法的機(jī)構(gòu)調(diào)平和全向姿態(tài)調(diào)整，關(guān)注機(jī)器視覺、超聲波避障、定位和導(dǎo)航系統(tǒng)、傳感器等控制技術(shù)在履帶式采摘機(jī)器人上的應(yīng)用.昆明理工大學(xué)研究咖啡采摘機(jī)（空間連桿式、氣力式、齒梳式、振動(dòng)式）和珠梨采摘器.

此外，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所在聯(lián)合作業(yè)機(jī)械（A01B49）領(lǐng)域的研究遙遙領(lǐng)先，對(duì)耕地、施肥、播種多功能機(jī)（履帶式、牽引式）、移栽聯(lián)合作業(yè)機(jī)、碎土收膜作業(yè)機(jī)及施肥機(jī)開溝刀高度的控制算法開展了深度研究.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)在懸掛式、臥式輸送和自動(dòng)仿形裝置的割草機(jī)領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)突出.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)在播種領(lǐng)域（A01C7）開展（免耕式、離心式）播種機(jī)、氣動(dòng)式播種器等研究，特別是利用視覺導(dǎo)航、遠(yuǎn)程遙控、地面仿形機(jī)構(gòu)研究智能播種機(jī)器人.

2.6 專利質(zhì)量

基于incoPat數(shù)據(jù)庫(kù)提供的合享價(jià)值度指標(biāo)分析專利質(zhì)量，該指標(biāo)綜合考慮了技術(shù)穩(wěn)定性、先進(jìn)性、保護(hù)范圍等因素，數(shù)值為1—10，數(shù)字越高表示價(jià)值越大.中國(guó)丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域一般專利為3 233件（1—4），較重要專利3 999件（5—8）， 重要專利1 093件（9—10），分別占比38.83%，48.04%，13.13%.重要專利的技術(shù)以實(shí)現(xiàn)機(jī)型輕量、多功能一體、智能化、精準(zhǔn)化為特點(diǎn)，研究風(fēng)送式變量噴施方法、多地隙自轉(zhuǎn)向智能系統(tǒng)、無(wú)人駕駛技術(shù)等智能控制技術(shù).研究氣力式排種器、谷物單粒均分精密控制方法以實(shí)現(xiàn)精量播種，并且體現(xiàn)了具體的應(yīng)用場(chǎng)景，比如針對(duì)馬鈴薯、花生、甜菜、大蒜、甘蔗、玉米等具體作物研究收獲機(jī)、收割機(jī)，研究成果更具轉(zhuǎn)化性.表2為部分合享價(jià)值度為10的專利，如江蘇大學(xué)的《山地果園仿形自主避障割草機(jī)及其控制方法》在英國(guó)、美國(guó)進(jìn)行同族專利申請(qǐng).

日照市立盈機(jī)械制造有限公司的“具有安全可靠性的微耕機(jī)”在2016年進(jìn)行了專利的實(shí)施許可，許可給重慶全景機(jī)械制造有限公司，在2022年進(jìn)行了專利權(quán)質(zhì)押，質(zhì)權(quán)人為山東莒縣農(nóng)村商業(yè)銀行股份有限公司.

2.7 研發(fā)模式

研發(fā)模式對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的效率、創(chuàng)新的多樣性、技術(shù)的轉(zhuǎn)化應(yīng)用具有重要意義.全國(guó)8 325件專利中，不同單位聯(lián)合研發(fā)申請(qǐng)的有597件，僅占7.17%.圖6為有合作關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)圖，可以看出，在聯(lián)合研發(fā)中，呈現(xiàn)以“高校+”的合作模式，以“高校+高?！?、“高校+研究所”合作模式居多.高校與企業(yè)合作較少，僅占合作的1.10%，主要是貴州大學(xué)與廣西中煙工業(yè)有限公司、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)與臨沂鳳林農(nóng)機(jī)制造有限公司、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)與四川省煙草公司瀘州市公司、青島農(nóng)業(yè)大學(xué)與青島萬(wàn)世豐農(nóng)業(yè)科技有限公司、廣西大學(xué)與廣西欽州力順機(jī)械有限公司、河北農(nóng)業(yè)大學(xué)與石家莊天同神農(nóng)機(jī)械有限公司有合作關(guān)系.統(tǒng)計(jì)顯示校企合作申請(qǐng)專利中重要專利占比25%，高于全國(guó)重要專利占比.

在當(dāng)前學(xué)科交叉、技術(shù)融合、行業(yè)聯(lián)動(dòng)的創(chuàng)新環(huán)境中，合作，尤其是跨界合作無(wú)疑是行業(yè)高質(zhì)量、高效率、創(chuàng)新發(fā)展的重要推動(dòng)力.3 總結(jié)與建議

3.1 總 結(jié)

通過(guò)上述分析，表明中國(guó)丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械專利技術(shù)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，在國(guó)家政策引導(dǎo)激勵(lì)下申請(qǐng)量逐年上升.山東、浙江、江蘇是丘陵山地農(nóng)機(jī)專利申請(qǐng)的主要省份，各省結(jié)合本省地貌特征、土地土質(zhì)、種植模式開展耕種管收農(nóng)機(jī)設(shè)備及部件的研究.在噴灑、灌溉、采摘、聯(lián)合收割等領(lǐng)域開展專利申請(qǐng)，同時(shí)加強(qiáng)控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)傳感等技術(shù)的研發(fā).高校和科研院所是研發(fā)主體.

該領(lǐng)域的專利也存在一些問題，比如專利壽命較低，失效的發(fā)明專利平均壽命為6 a，失效的實(shí)用新型專利平均壽命為3 a.專利創(chuàng)新度不高，專利類型以實(shí)用新型為主.該領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè)、龍頭企業(yè)較少，校企聯(lián)合研發(fā)程度不深.在精準(zhǔn)作業(yè)、無(wú)人駕駛、自由移動(dòng)、路線規(guī)劃等農(nóng)機(jī)智慧化作業(yè)的研究還需要更深入.高質(zhì)量專利占比較低，合享價(jià)值度9—10的專利占比僅13.13%.專利轉(zhuǎn)化應(yīng)用程度更弱，轉(zhuǎn)讓率4.78%，許可率0.58%，質(zhì)押率0.54%.

3.2 建 議

3.2.1 深化“政企?！眲?chuàng)新模式

積極發(fā)揮政府政策引導(dǎo)作用，在農(nóng)機(jī)短板聯(lián)合攻關(guān)、科技合作、技術(shù)服務(wù)等研發(fā)制造環(huán)節(jié)開展激勵(lì)機(jī)制，在農(nóng)機(jī)鑒定、產(chǎn)品推介、推廣活動(dòng)等推廣應(yīng)用環(huán)節(jié)開展政策支持和服務(wù)保障.深化校企聯(lián)合，企業(yè)和高校精準(zhǔn)對(duì)接.建立校企創(chuàng)新聯(lián)合體，開展不同形式的創(chuàng)新合作，推動(dòng)高校和企業(yè)雙向發(fā)力，增強(qiáng)產(chǎn)學(xué)協(xié)同創(chuàng)新內(nèi)生動(dòng)力，形成“應(yīng)用研究-技術(shù)開發(fā)-產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用-企業(yè)孵化”全鏈條.建立“企業(yè)+高校+科研院所”聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，勇?lián)袠I(yè)難題，面向丘陵山地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)開展全程機(jī)械化、數(shù)字化、智能化、綠色化的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，協(xié)同多方創(chuàng)新主體攻關(guān)丘陵山地農(nóng)業(yè)裝備全產(chǎn)業(yè)鏈的重大科學(xué)問題與關(guān)鍵技術(shù)難題.

3.2.2 聚焦智能農(nóng)機(jī)領(lǐng)域研發(fā)

目前中國(guó)智能農(nóng)機(jī)裝備技術(shù)研發(fā)還處于初級(jí)階段，農(nóng)機(jī)智能技術(shù)應(yīng)用還不普遍.加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、智能控制、衛(wèi)星定位等先進(jìn)技術(shù)在農(nóng)機(jī)裝備上的應(yīng)用研究.開展智能化精準(zhǔn)作業(yè)裝備、山區(qū)節(jié)水自動(dòng)灌溉、復(fù)雜地形信息感知、作物高精度識(shí)別、作物表型監(jiān)測(cè)、農(nóng)副產(chǎn)品自動(dòng)分級(jí)、無(wú)人機(jī)械、多體機(jī)器人等丘陵山區(qū)智能農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備研究.聚焦農(nóng)業(yè)高精度專用傳感器、高端智能農(nóng)機(jī)裝備、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)云平臺(tái)等關(guān)鍵核心技術(shù).將農(nóng)情與農(nóng)機(jī)大數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，建立丘陵山區(qū)作物生產(chǎn)智慧管控系統(tǒng)，開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全流程智能作業(yè)和管理.將數(shù)智技術(shù)與機(jī)械技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)丘陵山地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化感知、智能化決策、精準(zhǔn)化作業(yè)、智慧化管理.

3.2.3 “前+終”兩端共同推動(dòng)專利技術(shù)轉(zhuǎn)化

2023年國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《專利轉(zhuǎn)化運(yùn)用專項(xiàng)行動(dòng)方案（2023—2025年）》（國(guó)辦發(fā)〔2023〕37號(hào)），提出“大力推動(dòng)專利產(chǎn)業(yè)化，加快創(chuàng)新成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化”.專利技術(shù)產(chǎn)業(yè)化是專利價(jià)值實(shí)現(xiàn)的重要路徑.一方面將專利研發(fā)前移，以問題、需求、應(yīng)用場(chǎng)景為導(dǎo)向開展定向研發(fā).高校和科研機(jī)構(gòu)在技術(shù)創(chuàng)新、項(xiàng)目申報(bào)中精準(zhǔn)對(duì)接市場(chǎng)需求，與企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，縮短從“科學(xué)”到“技術(shù)”到“市場(chǎng)”演進(jìn)周期，加速專利成果轉(zhuǎn)化落地.另一方面對(duì)存量專利科學(xué)評(píng)估、識(shí)別篩選，基于產(chǎn)業(yè)化潛力分層構(gòu)建“可轉(zhuǎn)化專利資源庫(kù)”，借助大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)，按產(chǎn)業(yè)細(xì)分領(lǐng)域向企業(yè)匹配推送，促成供需對(duì)接.通過(guò)前端有導(dǎo)向的研發(fā)和終端分級(jí)分類智能推送，共同推動(dòng)丘陵山地農(nóng)業(yè)裝備專利技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用.

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（責(zé)任編輯 陳建華）