{C} 中华人民共和国最高人民法院 行 政 判 决 书 （2020）最高法知行终420号 上诉人（原审原告）：施春山，男，1968年8月13日出生，汉族，住河北省保定市北市区。

被上诉人（原审被告）：国家知识产权局。

住所地：北京市海淀区蓟门桥西土城路**。

法定代表人：申长雨，该局局长。

委托诉讼代理人：曹小伟，该局审查员。

委托诉讼代理人：宋泳，该局审查员。

上诉人施春山因与被上诉人国家知识产权局实用新型专利申请驳回复审行政纠纷一案，不服北京知识产权法院于2020年5月27日作出的（2018）京73行初10581号行政判决，向本院提起上诉。

本院于2020年8月17日立案后，依法组成合议庭进行了审理。

本案现已审理终结。

施春山上诉请求：1.撤销原审判决;2.改判国家知识产权局对申请号201620546080.5、名称为“仿生四足自走机器人”的实用新型专利申请（以下简称本申请）授予专利权；

3.一、二审案件受理费由国家知识产权局承担。

主要事实与理由： （一）国家知识产权局专利复审委员会（以下简称专利复审委员会）作出的第158154号复审请求审查决定（以下简称被诉决定）没有理解本申请的工作原理。

仿生四足自走机器人在没有行走运动前，内部的金属飞轮已处在平台架上初始待发位置和高度，在滚动下降运动过程中，释放的重力势能可以认定为机器人的动能，是必然要克服机身重量和货物重量造成的阻力和部件之间因摩擦产生的阻力才能运转，它的表现形式就是脚的转动、机身和货物抬高、重心前移和部件之间摩擦产生的发热，同样，机身和货物在抬高后，下降运动释放的重力势能，同样可以认定为动能，也必须克服机器人部件之间摩擦产生的阻力和金属飞轮重量造成的阻力才能运转，它的表现形式就是腿部摆动、平台架往复运动、金属飞轮滚动到初始的同等高度和位置，以及部件之间摩擦产生的发热，这恰恰是该仿生机器人设计技术的要点。

至于被诉决定将内部金属飞轮的工作原理视为简单的单摆动作，认为金属飞轮下降运动后不可能再回到初始运动高度，是没有考虑设计者对杠杆比例分配的机械原理，导致理解错误。

（二）本申请不是永动机。

本申请涉及的仿生机器人内部已经安装好释放重力势能的金属飞轮，就如同电动机和电池的组合体、发动机和燃油的组合体，即机器人内部用金属飞轮代替电动机（发动机）、电能（燃油）来完成实现机器人腿部运动的变化。

在仿生机器人运动过程中，虽然金属飞轮和机身部件始终处于磨损状态和重力势能变化状态，长时间运行就会出现金属飞轮的磨损，产生的重力势能就会降低。

但如果金属飞轮的磨损没有超出设计范围，机器人可以长时间运行，但不可能永动，只需要更换新的金属飞轮即可再运行。

金属飞轮既是内部的零部件，也是重力能量的储备装置，更是机器人在正常行走中的平衡装置，其重量大小决定机器人是否能够运行。

被诉决定对于金属飞轮的工作原理乃至机器人的运动原理认识错误。

（三）本申请说明书中关于在平整路面时行走的描述，仅是以机器人在平整路面时为例用以说明系统内部机构和外部机构的运动情况和用力状态，但并不限定机器人只能在平整路面行走，并且“重复运动”也不是在任何条件下机器人都可以实现永远重复运动。

（四）仿生机器人在消耗很小的情况下，实现长时间的运行，明显节省了石油和煤炭资源，并且环保，能够产生积极效果。

国家知识产权局辩称：本申请的仿生四足自走机器人技术方案明显违背能量守恒的自然规律，不可能被实施，因此不具备实用性。

原审判决认定事实清楚，适用法律法规正确，审理程序合法，应驳回上诉，维持原判。

主要事实和理由： （一）判断本申请的技术方案是否符合能量守恒定律时，可以将该机器人整体作为一个系统来考虑。

结合本申请技术方案看，该机器人系统外部没有其他能量供给装置为系统提供能量，系统内部也没有其他形式能量向机械能转变的部件。

根据能量守恒定律，机器人系统整体的机械能应当保持不变。

（二）根据施春山所述，金属飞轮具备的初始势能是机器人运行能量来源。

机器人运行过程中的飞轮质量磨损的主要原因是其与其他机械部件之间的摩擦，这些损失的质量不可能转变为机械能，并且短时间内其质量变化必然是微乎其微的。

因此假设机器人可以行走起来，短时间内运行时，金属飞轮在回到原始高度时因质量损失所减少的势能也是微乎其微的。

（三）根据申请文件所述，机器人系统维持行走的过程也是金属飞轮、机身和货物互相作用往复运动的过程，且都能回到初始位置。

这也意味着机器人行走过程中金属飞轮、机身和货物的势能均能得到恢复。

（四）选取机器人刚开始行走过程中任意一个金属飞轮、机身和货物恢复到初始位置的时间点考查机器人系统具有的机械能时，会发现系统不仅具有了与初始时相同的金属飞轮、机身和货物的势能，还具有系统整体运动的动能以及运动过程中部件之间摩擦产生的热能。

这部分行走动能和摩擦热能是相较于初始状态多出的能量，是凭空产生的能量，违反了能量守恒定律。

因此，施春山所称只要飞轮磨损在设计范围，机器人可以长时间运行的观点是错误的。

金属飞轮的磨损并不能为机器人提供额外行走的机械动能。

施春山向原审法院提起诉讼，原审法院于2018年10月19日立案受理。

施春山向原审法院起诉请求：撤销被诉决定。

事实和理由：本申请所述机器人满足行走的四个条件，即具有行走动力源；

动力源与内部各组件之间的能量传递或转化过程具有直接关联；

可以控制行走平衡；

腿部机构满足行走步态要求。

机器人金属飞轮、机身和货物的重力势能为机器人系统提供能量供给，摩擦只产生很少能量，并未违反能量守恒定律。

被诉决定认定事实不清，适用法律法规错误，审查结论错误，应予撤销。

国家知识产权局在原审辩称：被诉决定认定事实清楚，适用法律法规正确，审理程序合法，审查结论正确，施春山的诉讼请求不能成立，请求法院予以驳回。

原审法院认定事实： 本申请是申请号为201620546080.5、名称为“仿生四足自走机器人”的实用新型专利申请，其申请日为2016年6月8日，申请人为施春山。

经审查，国家知识产权局原审查部门于2017年11月1日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：本申请权利要求1-3记载的技术方案不符合《中华人民共和国专利法》（以下简称专利法）第二十二条第四款的规定。

驳回决定所依据的文本为：2017年9月3日提交的权利要求书、说明书、说明书附图以及2016年6月8日提交的说明书摘要以及摘要附图。

施春山对驳回决定不服，于2017年11月10日向专利复审委员会提出复审请求。

经形式审查合格，专利复审委员会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坚持原驳回决定。

专利复审委员会于2018年8月8日作出被诉决定，维持国家知识产权局于2017年11月1日对本申请作出的驳回决定。

被诉决定所针对的审查文本与驳回决定所针对的文本相同，被诉决定认定： 本申请要求保护一种仿生四足自走机器人。

根据说明书的记载，本申请采用了较多的机械装置构成技术方案的整体，其核心运行过程在于“利用金属飞轮的重力作为动力，对仿生四足自走机器人中的杠杆机构，连杆机构产生作用力，来带动四腿的连杆机构运动，来实现仿生四足自走机器人前行”“在平整的路面时，仿生四足自走机器人的前后轴重心与腿的支点会产生力距，仿生四足自走机器人前面部分重量，会对前轴腿的杠杆产生向上的作用力，后转变为对金属飞轮运动平台向上的作用力，而后面部分重量，会对后腿的杠杆产生向下的作用，通过金属飞轮连动线绳转变为对飞轮的拉力。

前后重心与脚的支点力距越大，产生的拉力和作用力也会越大，飞轮就会运动到另一侧的最高点。

四脚着地时，飞轮运动停止，随后重复运动”。

由此可见，将机器人所有构成零部件看作一个整体时，本申请的方案中没有设置外部能源输入装置对机器人进行运动能量供给，机器人内部也没有电动机、发动机等可以将非机械能转化为机械能的能量供给装置。

能量守恒定律指出，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。

因能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一，是为实践和事实所证明的、反映事物客观规律的论断，在现有的条件以及科技发展状况下，它是机械领域普遍成立的规律。

本申请的飞轮虽然初始具有一定势能，但在其运行过程中机器人内部部件之间的运动摩擦将很快消耗掉这部分能量，在没有外部能量输入的情况下，该机器人作为一个整体系统不可能仅依据自身重力的作用来保持运动的重复，从而实现不断行走。

系统整体不可能存在“再生”的能量（重力作用转化的飞轮势能）对外输出。

本申请的方案明显为输出能量大于输入能量，违反了能量守恒定律，不符合专利法第二十二条第四款的规定。

在本案原审庭审过程中，施春山表示本申请所述自走机器人的行走距离取决于飞轮磨损度，在飞轮不磨损的情况下可实现持续行走。

原审法院认为：本申请请求保护一种仿生四足自走机器人，从本申请说明书中的记载可以看出，本申请的技术方案是以金属飞轮的重力作为动力源，当金属飞轮处于高位时，飞轮受重力作用下降，对机器人中的杠杆机构、连杆机构产生作用力，带动腿部连杆机构运动实现行走。

后机器人自身的重量对腿部杠杆产生压力，进而对飞轮产生向上的作用力，拉动飞轮运动到最高处后静止。

随后重复运动。

本申请机器人的所有零部件构成一个系统，该系统并没有外部能量输入。

尽管本申请的飞轮具有初始势能，但是在机器人的运行过程中，必然会因零部件之间摩擦等原因消耗能量。

因此，本申请所述机器人不可能仅依靠金属飞轮的重力势能，在无外部能量输入的情况下实现不断行走，这明显违背能量守恒定律。

因此，被诉决定关于本申请不具备实用性，不符合专利法第二十二条第四款规定的认定结论正确，予以支持。

原审法院判决：驳回施春山的诉讼请求。

一审案件受理费100元，由施春山负担。

二审中，当事人没有提交新证据。

原审查明的事实基本属实，本院予以确认。

本院另查明： 被诉决定针对的权利要求书的内容为： “1.一种仿生四足自走机器人，包括前部、中部、后部、腿部，其特征在于： 前部中，头部设有仿生机器人眼孔，用于连接头部与颈部的连接轴，并可以开启机器人头部，用于颈部与身躯的连接轴；

用于连接开关和支杆，开关是用于起动或停止的装置；

用于安置前腿的主轴架；

腿连杆轴孔；

用于装粮食的粮仓；

用于放粮食的开关；

所述开启轴设置于头部，所述轴设置于头部与身躯之间，所述用于启动或停止的开关横向贯穿于所述机器人内部，所述主轴架设置于所述身躯下侧，所述粮仓设置于所述身躯内，所述放粮食的开关设置于所述粮仓下端；

中部是仿生四足自走机器人的运动部，是机器人自己行走的条件之一，包括：用于产生动能的金属飞轮，用于控制金属飞轮平行的平行架，用于连接四条腿的金属飞轮平台架，用于动力转弯、调整金属飞轮运动的连动线绳，金属飞轮运动部的四个轮轴安装于金属飞轮平台架的中心轴；

所述平行架设置于所述机器人的身躯内部，所述金属飞轮设置于所述平行架的下侧，所述金属飞轮平台架设置于所述金属飞轮下侧且所述金属飞轮平台架的顶部与金属飞轮相接触，所述四个轮轴设置于所述机器人的身躯内且分别位于所述金属飞轮平台架的四个顶角，位于所述金属飞轮平台架上面的两个轮轴的位置高于所述金属飞轮，所述连动线绳一端与金属飞轮连接、另一端依次绕过所述金属飞轮一侧的两个轮轴并连接于所述金属飞轮平台架的一端，所述中心轴设置于金属飞轮平台架的中心；

后部设有仿生四足自走机器人的两个主粮仓，通过主粮仓的尾部开关轴，对后腿产生作用力的后腿杠杆、后腿杠杆轴，角；

后腿杠杆与后腿连接的连接杆、粮仓的盖子，固定后杠杆轴合后腿轴的主轴架；

所述尾部开关轴贯穿设置于所述主粮仓内，所述主粮仓下部设有主粮仓放粮开关，所述后腿杠杆顶端与后腿杠杆轴连接，其下端通过连接杆与后腿连接，所述角设置于头部与身躯之间，所述盖子设置于主粮仓上，所述后腿主轴架设置于主机架下侧；

腿部，其主腿外壳内设有连接杆，腿脚为能作椭圆轨迹运动的机件，三角形滑动片用于限制翼形连动片运动的限位轴，带动脚转动的翼形连动片，小腿的主骨架，翼形连动片与脚连接的连杆，用于转动前行的脚，主腿与脚相连接的连杆；

前腿杠杆与腿设为一体，后腿杠杆是独立的机件，包括机件的连接轴；

分别设置于前腿上部及后腿上部，所述翼形连动片的下端与轴孔活动连接，其上端与所述三角形滑动片活动连接，所述小腿的主骨架设置于脚与前腿上部之间、及脚与后腿上部之间；

其中，所述金属飞轮是仿生四足自走机器人的动力来源；

所述连动线绳控制金属飞轮的运动速度，协调机器人的重心，保证整体机器人平衡运动的作用；

所述平行架用于保证金属飞轮运动时的平行运动。

2.根据权利要求1所述的仿生四足自走机器人，其特征在于：腿是机器人行走的条件，主腿内的三角形滑动片、翼形连动片为腿实现椭圆行运动轨迹的重要机件。

3.根据权利要求1所述的仿生四足自走机器人，其特征在于：脚底的弧度，是关系到机器人行走时，用力的大小，脚底的宽度决定，机器人行走中的稳定性。

” 本院认为，本案的争议焦点问题是：本申请是否具备专利法第二十二条第四款规定的实用性。

授予专利权的发明和实用新型，应当具备新颖性、创造性和实用性。

具备实用性的发明或者实用新型应当符合自然规则。

如果申请专利的发明或者实用新型违背公认的、经过实践证明的自然规则，则显然不能实现，因而不具备实用性。

根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。

如专利申请的技术方案违反上述自然界基本定律，则因不具备实用性而依法不应授予专利权。

就本申请而言，其权利要求1请求保护一种仿生四足自走机器人，包括前部、中部、后部、腿部，并对各零部件予以描述。

根据权利要求1记载的内容，金属飞轮是本申请所述仿生四足自走机器人的动力来源。

施春山主张本申请通过金属飞轮与机身、货物相互作用，发生势能与动能的转化，且金属飞轮、机身及货物的势能均能得到恢复，从而实现往复运动。

对此，本院认为，首先，判断技术方案是否违反能量守恒定律,应分析该技术方案整体的能量输入和输出关系，其内部各个组件之间的能量传递或转化过程是系统内的能量转换，并非系统外的能量输入。

将本申请技术方案作为整体来看，该系统没有其他外部能量供给装置向系统提供能量，仅依据系统自身重力的作用，即金属飞轮的势能，无法持续产生能量输出以实现不断行走。

其次，从系统内部看，如果按照施春山所述，金属飞轮具备的初始势能为系统提供能量来源，通过该系统所设置的机械结构，将该势能转化为机身及货物的动能，后机身及货物因动能导致位置变化后所释放的势能再转化为金属飞轮的动能，拉动金属飞轮恢复到初始角度和高度，机身及货物亦恢复到初始状态，进而往复运动。

则在如上所述的能量转换过程中，系统整体运动即行走的动能以及运动过程中部件之间摩擦产生的热能没有外部的能量来源支持，金属飞轮无法恢复到初始状态，为系统继续提供势能。

故本申请的技术方案存在输出能量大于输入能量的情况，违反了能量守恒定律。

原审判决据此认定本申请不具备专利法规定的实用性，并无不当，本院予以维持。

至于施春山所述为解决机器人长时间运行的问题，认为通过更换新的金属飞轮即可再运行，其仍然没有解决金属飞轮一开始处于释放重力势能状态时的能量需要有一个对该势能做功的外力，没有外力做功不可能产生该势能，施春山所主张的事实和理由均没有依据，本院不予支持。

综上所述，施春山的上诉请求不能成立，应予驳回。

原审判决认定事实清楚，适用法律正确，应予维持。

依照《中华人民共和国行政诉讼法》第八十九条第一款第一项规定，判决如下： 驳回上诉，维持原判。

二审案件受理费100元，由施春山负担。

本判决为终审判决。

审判长　　岑宏宇 审判员　　佘朝阳 审判员　　陈瑞子 二〇二〇年十一月十六日 法官助理郭鑫 书记员郑帅 裁判要点 案　　号 （2020）最高法知行终420号 案　　由 实用新型专利申请驳回复审行政纠纷 合 议 庭 审判长：岑宏宇 审判员：佘朝阳、陈瑞子 法官助理：郭鑫 书记员：郑帅 裁判日期 2020年11月16日 涉案专利 实用新型专利申请名称：“仿生四足自走机器人” 申请号：201620546080.5 关 键 词 实用新型专利申请驳回复审行政纠纷；

实用性；

能量守恒定律 当 事 人 上诉人（原审原告）：施春山。

被上诉人（原审被告）：国家知识产权局。

裁判结果 驳回上诉，维持原判。

原判主文：驳回施春山的诉讼请求。

第158154号复审请求审查决定主文：维持国家知识产权局于2017年11月1日对本申请作出的驳回决定。

涉案法条 《中华人民共和国专利法》第二十二条第四款 法律问题 实用新型专利的实用性判断 裁判观点 具备实用性的发明或者实用新型应当符合自然规则。

如果申请专利的发明或者实用新型违背公认的、经过实践证明的自然规则，则显然不能实现，因而不具备实用性，依法不应授予专利权。

判断技术方案是否违反能量守恒定律应分析方案整体的能量输入和输出关系，其内部各个组件之间的能量传递或转化过程是系统内的能量转换，并非系统外的能量输入。

若整个方案的输出能量大于其输入能量，则其技术方案必然违反能量守恒定律。

注：本摘要并非判决书之组成部分，不具有法律效力。