发明创造名称：3/6-SPU型并联机构天线结构系统
外观设计名称：
决定号：181835
决定日：2019-05-28
委内编号：1F263417
优先权日：
申请（专利）号：201510626192.1
申请日：2015-09-28
复审请求人：上海创投机电工程有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：马菁
合议组组长：金源
参审员：凌林
国际分类号：H01Q19/19,H01Q3/08
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件相比存在区别特征，但该区别特征已被另一篇对比文件公开，则基于两篇对比文件的结合，该权利要求所要求保护的技术方案对于本领域技术人员而言是显而易见的，该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步，因而不具备创造性。
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201510626192.1，名称为“3/6-SPU型并联机构天线结构系统”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为上海创投机电工程有限公司。本申请的申请日为2015年09月28日，公开日为2015年12月23日。
经实质审查，国家知识产权局实质审查部门于2018年07月13日发出驳回决定，以权利要求1-6不符合专利法第22条第3款的规定为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为：申请日2015年09月28日提交的权利要求第1-6项，说明书第1-28段（即第1-4页），说明书附图第1-4页，说明书摘要以及摘要附图。驳回决定所针对的权利要求书的内容如下：
“1. 一种基于3/6-SPU型Stewart并联机构的天线结构系统，由一个天线反射体(5)联结一个天线座架(6)构成，其特征在于所述天线座架(6)的结构是：六个伺服电机(13)分别驱动六个直线伸缩驱动装置(12)，该六个直线伸缩驱动装置(12)的上端与一块上平台(11)通过球铰连接，而下端与一块下平台(14)通过万向铰(虎克铰)连接，6套直线伸缩装置通过3个球铰和6个万向铰(虎克铰)与上、下平台链接，构成一种基于3/6-SPU型并联机构天线结构系统。
2. 根据权利要求1所述的并联机构天线结构系统，其特征在于所述上平台(11)为三角形，下平台(14)为六边形，上三角形与下六边形位置相差60°，且相互平行安装。
3. 根据权利要求1所述的并联机构天线结构系统，其特征在于所述基于3/6-SPU型Stewart并联机构的天线结构系统机构，经分析和计算，获得一组机构结构参数，使得该并联机构天线结构系统能够实现天线工作空域达到俯仰：-5°～185°，方位：0°～360°(假设水平面为俯仰角为0°或180°)的超半球空域的大范围转动角度运动，实现超半球工作空域连续跟踪的天线结构系统。
4. 根据权利要求1所述的并联机构天线结构系统，其特征在于所述六个直线伸缩驱动装置(12)相邻的两上端汇交后通过一个球铰与所述上平台(11)下底面的一个凸块铰连，而每相邻两个下端分别各自通过虎克铰(万向铰)与所述与一块下平台(14)上表面的一个凸块铰连。
5. 根据权利要求1所述的并联机构天线结构系统，其特征在于所述上平台(11)与天线反射体(5)固定连接，所述下平台(14)与地基机架(15)或天线载体机架连接。
6. 根据权利要求1所述的并联机构天线结构系统，其特征在于所述天线反射体(5)的结构是：一个中心体(10)外围有背架结构(9)，背架结构(9)上表面架设主反射器面板(8)，中心体(10)通过一个支撑结构安装副反射器(7)。”
驳回决定中引用的对比文件是：
对比文件1：CN102904017A，公开日为2013年01月30日；
对比文件2：CN101262086A，公开日为2008年09月10日；
对比文件3：“6-3型Stewart平台并联机构的运动学正解”，戴文伟等，《机械设计与制造工程》，第17期，公开日为2012年09月15日。
驳回决定的理由为：权利要求1与对比文件1的区别特征是：本申请是3/6型Stewart并联机构，对比文件1是6/6型Stewart并联机构。由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实现不同的机构奇异位形和工作空间。上述区别特征已被对比文件3公开，因此，权利要求1相对于对比文件1和对比文件3的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求2的附加技术特征部分被对比文件1公开，部分被对比文件2公开，权利要求3的附加技术特征是本领域的惯用手段，权利要求4的附加技术特征部分被对比文件1公开，部分是本领域的惯用手段，权利要求5和6的附加技术特征已被对比文件1公开，因此，权利要求2-6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2018年10月01日向国家知识产权局提出了复审请求，未修改申请文件。复审请求人认为：（1）本申请与对比文件1是两种基于不同构型并联机构的天线结构系统，两者的运动副数量和空间几何构成均不同；（2）对比文件1的工作空域为俯仰：-1°~181°，方位：0°~360°（假设水平面为俯仰角为0°或180°）。而本申请是一种基于3/6-SPU型Stewart并联机构的天线结构系统，因其上平台连接仅有三个点，大大简化了运动学方程的变量求解过程，其工作空域为俯仰： -5°~185°，方位：0°~360°（假设水平面为俯仰角为0°或180°），具有更大的工作空域范围；（3）对比文件1（6/6-SPU型Stewart并联机构）是选用6个球铰S连接上平台，而本申请（3/6-SPU型Stewart并联机构）是选用3个球铰S连接上平台，由于仅用3个球铰S，数量比对比文件1连接上平台的球铰S数量减少了一半，其质量、惯量明显减小，从而减小了上平台的运动质量，而可以相应提高比对比文件1所用6/6-SPU型并联机构允许的角速度和角加速度，可相应地提高运动的动态特性和动态精度；（4）本申请与对比文件2是两种不同的并联机构构型；（5）本申请与对比文件 3公开的6-3型Stewart平台并联机构是两种不同的并联机构构型。首先，对比文件 3：“6-3型Stewart平台并联机构的运动学正解”，是一种基于3/6-SPS型并联机构的运动学正解的分析计算方法，其文中并未提及任何应用于天线工程领域的应用和具体实施方法、技术方案；而本发明是一种基于 3/6 -SPU 型并联机构提出应用于天线工程领域的一种新型的天线机构构型的具体的技术方案和实施方法。其次，对比文件 3 公开了一种基于3/6-SPS型Stewart并联机构，其6条支链用6个球铰S与下平台相连；而本申请的6条支链用6个万向铰（虎克铰）U与下平台相连。球铰和万向铰（虎克铰）是两种不同的运动副类型，其各自的自由度数及运动特性完全不同，运动副结构、质量和摩擦力等也不同，应用领域也不同。最后，对比文件 3是一种基于3/6-SPS型并联机构，该种并联机构具有 6 个自由度，而每个支链的移动副都有一个绕自身轴线转动的局部自由度。在实际工程中，该种3/6-SPS的stewart平台并联机构一般不宜采用，或者必须对每个支链的移动副局部转动自由度加以约束。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年10月31日依法受理了该复审请求，并将其转送至实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
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02月27日向复审请求人发出复审通知书，该复审通知书所针对的审查文本与驳回决定所针对的审查文本相同，为：申请日2015年09月28日提交的权利要求第1-6项，说明书第1-4页，说明书附图第1-4页，说明书摘要以及摘要附图。该复审通知书中引用了驳回决定中引用的部分对比文件，为对比文件1和对比文件3，通知书中指出：权利要求1相对于对比文件1和对比文件3结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性；权利要求2-6的附加技术特征或被对比文件1、对比文件3公开，或为本领域的惯用手段，因而也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。同时，对于复审请求人的意见陈述给出了针对性的回应。
复审请求人于2019年03月27日提交了意见陈述书，未修改申请文件。复审请求人认为：（1）人类任何发明都是基于前人发明基础之上的再创新，假设本发明是复审请求人对对比文件1和对比文件3的启示，也不能一概而论就必然地认为是不符合专利法的创造性的要求。Stewart平台六自由度并联机构天线系统专利族系系列是构成复审请求人要求保护的该类新型并联机构天线专利，3种基本并联机构构型天线专利形成互为保护；（2）本发明的3/6-SPU型并联机构天线结构系统的俯仰角范围对对比文件1增加到-5°~185°，增加了天线的工作空域范围。而并联机构工作空间较小是本领域技术人员所公知的，在机载、星载和高海拔地区的天线用于侦察、监测和监控运动目标，对于俯仰增加10°的俯仰角对于并联机构的运动空间理论和工程实际是非常重要的技术突破和工程应用价值；（3）机构学上，球铰S相当于3个正交的转动副R（即S=RRR），具有3个转动自由度，万向铰（虎克铰）U相当于2个正交的转动副（R）（即U=RR），具有2个转动自由度。两者是两种不同的运动副类型，其各自的自由度数及运动特性完全不同。对比文件3和本申请虽然同属于六自由度并联机构系列，却是两种不同的并联机构。
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
（一）审查文本的认定
复审请求人在提复审请求和答复复审通知书时均未修改申请文件，因此，本复审请求审查决定所针对的审查文本与驳回决定和复审通知书所针对的审查文本相同，为：申请日2015年09月28日提交的权利要求第1-6项，说明书第1-4页，说明书附图第1-4页，说明书摘要以及摘要附图。
（二）关于专利法第22条第3款
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。
本复审请求审查决定所引用的对比文件与复审通知书中引用的对比文件相同，为驳回决定所引用的部分对比文件：
对比文件1：CN102904017A，公开日为2013年01月30日；
对比文件3：“6-3型Stewart平台并联机构的运动学正解”，戴文伟等，《机械设计与制造工程》，第17期，公开日为2012年09月15日。
1、权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1请求保护一种基于3/6-SPU型Stewart并联机构的天线结构系统，对比文件1公开了一种超半球工作空域并联机构天线结构系统，并具体公开了如下内容（参见对比文件1的权利要求1，说明书第0007段）：一种基于6/6-SPU型Stewart并联机构的天线结构系统，由一个天线反射体(5)联结一个天线座架(6)构成，所述天线座架(6)的结构是：六个伺服电机(13)分别驱动六个直线伸缩驱动装置(12)，该六个直线伸缩驱动装置(12)的上端与一块上平台(11)通过球铰连接，而下端与(14)一块下平台通过万向铰（虎克铰）连接，构成6/6-SPU型Stewart并联机构。六套直线伸缩驱动装置上端分别通过球铰与上平台连接，其下端分别通过万向铰（虎克铰）与下平台连接，构成Stewart平台机构，实现6/6-SPU型Stewart机构天线座架。
该权利要求请求保护的技术方案与对比文件1所公开的内容相比，其区别特征是：该权利要求是3/6型并联机构，6套直线伸缩装置通过3个球铰与上平台链接；对比文件1是6/6型并联机构，6套直线伸缩装置通过6个球铰与上平台链接。基于上述区别特征，可以确定该权利要求实际要解决的技术问题是：如何实现不同的机构奇异位形和工作空间等运动学特性。
对比文件3公开了一种6-3型Stewart平台并联机构，并具体公开了如下内容（参见对比文件3的第43页左栏第2段，图1）：Stewart平台并联结构是由动静2个平台构成，它有很多种构型，其中有一种典型特例，即静平台为六边形，动平台为三角形的6-3型Stewart平台。图1是一个通用的6-3型Stewart平台结构图，坐标系固连在上下2个动静平台上，其中六个直线驱动连杆相邻的两上端汇交后通过一个球铰与上平台相连，而下端各自通过一个球铰与下平台相连。由此可见，对比文件3公开了一种3/6型Stewart并联机构，6套直线驱动连杆通过3个球铰与上平台链接。由于对比文件3已经明确公开了3/6型Stewart并联机构，且对比文件3中的上平台是三角形的动平台，下平台是六边形的静平台，而对比文件1中的上平台通过法兰接口与天线反射体联结，下平台与地基固定（参见对比文件1的说明书第0007段），即对比文件1的上平台也是动平台，下平台也是静平台，因此，为了实现不同的空间几何构成和工作空间等运动学特性，根据对比文件3的启示，本领域技术人员有动机将对比文件3公开的3/6型并联机构的上平台应用于对比文件1中以替换6/6型并联机构的上平台，从而得到权利要求1的技术方案。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件3得到该权利要求的技术方案，对本领域的技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求所要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，因此不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2是权利要求1的从属权利要求，对比文件1公开了（参见对比文件1的说明书第0011段）：所述上、下两个平台(11，14)均为六边形，上、下两六边形位置相差60°，且相互平行安装。同时对比文件3公开了（参见对比文件3的第43页左栏第2段，图1）：Stewart平台并联结构是由动静2个平台构成，它有很多种构型，其中有一种典型特例，即静平台为六边形，动平台为三角形的6-3型Stewart平台，同时图1示出上平台为三角形，下平台为六边形，且相互平行安装。因此当将对比文件3公开的上述内容应用于对比文件1时，容易得到上三角形与下六边形位置相差60°。因此在其引用的权利要求不具有创造性的情况下，权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、权利要求3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3是权利要求1的从属权利要求，对比文件1已经公开了（参见对比文件1的说明书第0007段）：通过对6/6-SPU型Stewart并联机构的空间机构分析、综合和理论推导，合理选取六套直线驱动装置的杆长、伸缩长度和空间角度，实现天线工作空域达到俯仰：-1°～181°，方位：0°～360°(假设水平面为俯仰角为0°或180°)的超半球工作空域的大范围转动角度运动位置无奇异位问题，实现航天遥感、遥测和遥控天线超半球工作空域连续跟踪的天线结构系统。当本领域技术人员将对比文件3公开的3/6型并联机构应用于对比文件1中以替换6/6型并联机构时，通过对3/6-SPU型Stewart并联机构的空间机构分析、综合和理论推导，合理选取六套直线驱动装置的杆长、伸缩长度和空间角度，得到一组机构结构参数，使得该并联机构天线结构系统的工作空域达到俯仰为：-5°~185°，方位为：0°~360°的超半球空域的大范围转动角度运动是本领域的惯用手段。在其引用的权利要求不具有创造性的情况下，权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、权利要求4不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求4是权利要求1的从属权利要求，对比文件1公开了（参见对比文件1的说明书第0010段）：上述的六个直线伸缩驱动装置的每相邻两个上端通过球铰与所述上平台下底面的一个凸块铰连，而每相邻两个下端通过虎克铰（万向铰）与所述与一块下平台上表面的一个凸块铰连。同时，对比文件3公开了（参见对比文件3的第43页左栏第2段，图1）：六个直线驱动连杆相邻的两上端汇交后通过一个球铰与上平台相连。在其引用的权利要求不具有创造性的情况下，权利要求4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5、权利要求5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求5是权利要求1的从属权利要求，对比文件1公开了（参见对比文件1的说明书第0012段）：上述的上平台与天线反射体固定连接，所述下平台与地基机架或天线载体机架连接。因此权利要求5进一步限定的内容已经被对比文件1公开，在其引用的权利要求不具有创造性的情况下，权利要求5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6、权利要求6不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求6是权利要求1的从属权利要求，对比文件1公开了（参见对比文件1的说明书第0013段）：上述的天线反射体的结构是：一个中心体外围有背架结构，背架结构上表面铺设主反射器面板，中心体通过一个支撑结构安装副反射器。因此权利要求6进一步限定的内容已经被对比文件1公开，在其引用的权利要求不具有创造性的情况下，权利要求6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（三）关于复审请求人的意见陈述对于复审请求人的意见，合议组认为：
（1）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。发明有突出的实质性特点，是指对所属技术领域的技术人员来说，发明相对于现有技术是非显而易见的。如果发明是所属技术领域的技术人员在现有技术的基础上仅仅通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验可以得到的，则该发明是显而易见的，也就不具备突出的实质性特点。判断要求保护的发明相对于现有技术是否显而易见，通常可按照以下三个步骤进行：（1）确定最接近的现有技术；（2）确定发明的区别特征和发明实际解决的技术问题；（3）判断要求保护的发明对本领域的技术人员来说是否显而易见。判断过程中，要确定的是现有技术整体上是否存在某种技术启示，即现有技术中是否给出将上述区别特征应用到该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示，这种启示会使本领域的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。如果现有技术存在这种技术启示，则发明是显而易见的，不具有突出的实质性特点。
具体到本案，虽然对比文件1是复审请求人的Stewart平台六自由度并联机构天线系统专利族系系列的科研成果之一，然而，在本申请的申请日之前，专利族系系列中的对比文件1（“6/6-SPU型Stewart并联机构的天线结构系统”）就已被公开，因此，上述对比文件1成为了专利法意义上的现有技术。正如复审请求人所言，任何发明都是基于前人发明基础之上的再创新，因此，为获得更好的技术效果，本领域技术人员有动机对对比文件1进行改进。而对比文件3公开了区别特征，并且给出了技术启示，使得本领域技术人员有动机将对比文件3公开的3/6型并联机构的上平台应用于对比文件1中以替换6/6型并联机构的上平台，从而得到权利要求1的技术方案。因此，权利要求1相对于对比文件1和对比文件3的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
（2）对比文件1已经公开了（参见对比文件1的说明书第0007段）：通过对6/6-SPU型Stewart并联机构的空间机构分析、综合和理论推导，合理选取六套直线驱动装置的杆长、伸缩长度和空间角度，实现天线工作空域达到俯仰：-1°～181°，方位：0°～360°(假设水平面为俯仰角为0°或180°)的超半球工作空域的大范围转动角度运动位置无奇异位问题，实现航天遥感、遥测和遥控天线超半球工作空域连续跟踪的天线结构系统。当本领域技术人员将对比文件3公开的3/6型并联机构应用于对比文件1中以替换6/6型并联机构时，采用与对比文件1相似的空间机构分析、综合和理论推导方法，合理选取六套直线驱动装置的杆长、伸缩长度和空间角度，得到一组机构结构参数，使得该并联机构天线结构系统的工作空域达到俯仰为：-5°~185°，方位为：0°~360°的超半球空域的大范围转动角度运动是本领域的惯用手段。
（3）虽然在对比文件3中与下平台相连的是球铰S，但是在对比文件1中与下平台相连的是万向铰（虎克铰），权利要求1与对比文件1的区别特征仅在于：该权利要求是3/6型并联机构，6套直线伸缩装置通过3个球铰与上平台链接；对比文件1是6/6型并联机构，6套直线伸缩装置通过6个球铰与上平台链接。对比文件3公开了一种3/6型并联机构，6套直线驱动连杆通过3个球铰与上平台链接（参见对比文件3的第43页左栏第2段，图1）。由于对比文件3已经明确公开了3/6型Stewart并联机构，且对比文件3中的上平台是三角形的动平台，下平台是六边形的静平台，而对比文件1中的上平台通过法兰接口与天线反射体联结，下平台与地基固定（参见对比文件1的说明书第0007段），即对比文件1的上平台也是动平台，下平台也是静平台，因此，为了实现3/6型的空间几何构成和工作空间等运动学特性，根据对比文件3的启示，本领域技术人员有动机将对比文件3公开的3/6型并联机构的上平台应用于对比文件1中以替换6/6型并联机构的上平台，从而得到权利要求1的技术方案。
因此，合议组对复审请求人的意见陈述不予支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年07月13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，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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