基于專利計量的國內(nèi)油茶果采收技術(shù)創(chuàng)新熱點與趨勢研究

中圖分類號：S233.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Research on Innovation Hot Spots and Trends of Domestic Camellia oleifera Fruit Harvesting Technology Based on Patentometrics

PAN Wen，CHEN JianWu，GAN ChunYan，YANG LiPing，MENG Fang，

WANG DongXue

（GuangxiForestryResearch Institute，Guangxi Laboratoryof Forestry，Improved Variety and Cultivation Innovation CenterofOil-Tea Camellia in Guangxi，GuangxiKeyLaboratoryofSpecialNon-WoodForests Cultivation and Utilization，Nanning，Guangxi530o02，China）

Abstract： 【Objective】 Camelia oleifera is an important woody oil tree species，mostly planted in hilly and mountainous areas，mainly harvested by manual and vibrating harvesting equipment， which has the problems including low harvesting efficiency，low net recovery rate and high bud damage rate.The oil-tea camellia（C. oleifera） industry urgently needs to develop smaller，automatic and intelligent C.oleifera fruit harvesting equipment to improve the harvesting efficiency and economic benefits. This study aimed to investigate the innovation hot spots and Ramp;D trends in domestic C.oleifera fruit harvesting patents，providing a reference for related technology development and application.【Method】 Relevant patent documents from 2010—2025 were retrieved from the Patsnap patent database via keywords indexing including“Camellia oleifera，Camelia oleifera fruit，Camellia oleifera seed，harvesting，picking，harvesting machine”。After data cleaning，a total of 384 valid patents were obtained and systematically analyzed using text mining and statistical methods.Analysis dimensions included patent type，application trends，geographical distribution， innovators，technology classification，technical functions，core patents，and high-value patents. 【Result】 The research indicated that universities are the dominant force in C. oleifera fruit harvesting technology innovation. Research teams in universities such as Jiangxi Agricultural University， Central South University of Forestry and Technology，Anhui Agricultural University lead the field， ranking the highest in patent applications and citations.These teams drive the development of core and high-value patents. Current harvesting technologies primarily rely on“vibrational” machinery to shake the tree or fruit-bearing branches for fruit detachment.However，limitations in fruit net recovery rates and bud damage rates restrict the application scope of such machine harvest.【Conclusion】 Universities in major oil-tea producing regions Hunan，Jiangxi，and Anhui form the backbone of C oleifera fruit harvesting technology research and have laid the technical foundation for mechanical harvesting in China. To address the challenges of complex hilly and mountainous terrains and the overlapping growth periods offlowers and fruit in key production areas，Ramp;D efforts should focus on developing light，intelligent，and low-damage harvesting equipment. Enhancing portability， safety，and operational comfort while increasing fruit net recovery rates and reducing bud damage will provide crucial technical support for the mechanization upgrade of the oil-tea industry and the development of new quality productive forces.

Keywords：Camellia oleifera fruit;harvesting；patent;analysis

0 引言

【研究意義】油茶（Camelliaoleifera）是我國南方重要的木本油料樹種，與油橄欖、油棕、椰子并列為世界四大木本油料作物（孟桂元等，2021），主要分布于湖南、江西、廣西等地。2021年，全國油茶種植面積達(dá)459.2萬hm2，油茶籽產(chǎn)量394萬t（王勝男，2022），其中湖南省產(chǎn)量最高（171.6萬t），江西省次之（69.8萬t）。國家林業(yè)和草原局、國家發(fā)展和改革委員會2021年聯(lián)合發(fā)布

《“十四五”林業(yè)和草原保護(hù)發(fā)展規(guī)劃綱要》和國家林業(yè)和草原局、國家發(fā)展和改革委員會、財政部2023年聯(lián)合發(fā)布《加快油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動方案（2023一2025年）》，均提出“到2025年，全國油茶種植面積力爭達(dá)到600萬 hm² 、茶油產(chǎn)能達(dá)到200萬t”。油茶種植環(huán)境多為丘陵山地，油茶果采收約占整個生產(chǎn)過程工作量的1/3（甄乾廣等，2023），自前主要靠人工采摘，勞動強(qiáng)度大、效率低且危險，存在“豐產(chǎn)難豐收”的困境。油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需研發(fā)小型化、自動化、智能化的油茶果采收裝備，提高采收效率和油茶生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】國內(nèi)油茶產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)、高校、科研機(jī)構(gòu)研發(fā)的專利主要集中在良種選育、高效栽培、油脂加工、廢渣利用等技術(shù)領(lǐng)域（曾海濤等，2020）；在育苗、整地、栽植、撫育、采收作業(yè)實現(xiàn)了初步的機(jī)械化（劉洋等，2015；何日廣，2021）。目前油茶果采收裝備普遍利用振動原理進(jìn)行采收（范志遠(yuǎn)等，2025；龍嘯等，2025），仍然存在采收效率低、采凈率低等問題（湯晶宇等，2024），且未能解決油茶花果同期引起花苞損傷掉落的問題（伍德林等，2022）?！颈狙芯壳腥朦c】對于從專利分析方向進(jìn)行油茶果采收技術(shù)總結(jié)的研究，尚未見報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究基于專利視角開展油茶果采收技術(shù)及裝備研究。采用專利分析方法梳理油茶果采收技術(shù)研究的現(xiàn)狀，挖掘當(dāng)前研究的熱點及發(fā)展趨勢，為后續(xù)深入研究提供參考。

1材料與方法

1.1數(shù)據(jù)采集與整理

本文專利數(shù)據(jù)來源于智慧芽信息科技（蘇州）有限公司Patsnap數(shù)據(jù)庫。利用“油茶”、“油茶果”、“油茶籽”、“采收”、“采摘”、“采摘機(jī)”等關(guān)鍵詞檢索，獲得2010一2025年的相關(guān)專利，經(jīng)數(shù)據(jù)清洗剔除無效、重復(fù)數(shù)據(jù)后，得到384件有效專利數(shù)據(jù)。

1.2 分析工具與方法

采用智慧芽專利分析系統(tǒng)及MicrosoftExcel，從專利類型、申請趨勢、地域分布、申請人、發(fā)明人、技術(shù)分類、技術(shù)功效、核心專利及高價值專利等維度進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 專利類型分析

截至2025年4月20日，Patsnap數(shù)據(jù)庫收錄油茶果采收技術(shù)專利384件，其中發(fā)明專利171件（占比 44.5% ）、實用新型專利213件（占比 55.5% ，具體分布見表1。

2.2 申請趨勢分析

2010年至2025年，油茶果采收技術(shù)專利量申請呈波浪式上升趨勢（圖1），2015年起申請量超過10件，2020年達(dá)小高峰52件，至2023年增至64件，為歷史峰值。

2.3 區(qū)域分析

本次檢索到的油茶果采收技術(shù)專利全部是國內(nèi)機(jī)構(gòu)及個人申請的專利，其中有1件為中南林業(yè)科技大學(xué)于2014年申請的PCT（PatentCooperation Trea-ty）專利，另有1件為中南林業(yè)科技大學(xué)于2014年向澳大利亞申請的專利，其余為在我國國家知識產(chǎn)權(quán)局申請的專利。專利地域分布顯示，湖南省申請量最多（100件，占比 26.0% ，其次為江西、安徽、浙江、廣西、北京，前6省區(qū)（市）申請量合計284件（占比 74.0% ），見表2。這6個省區(qū)（市）在油茶果采收專利技術(shù)方面占主導(dǎo)地位。

表1油茶果采收技術(shù)專利類別

Table1Patent typesofC.oleifera fruit harvesting technolo

圖1油茶果采收技術(shù)專利年度申請量

Fig.1Annual patent application numbers of C.oleifera fruit harvesting technologies

2.4 主要申請人分析

高等院校及企業(yè)是油茶果采收專利的主要申請人，合計申請量為306件，占比 79.7% （表3）。申請量前12位的機(jī)構(gòu)中，8所為高校，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)以33件居首，中南林業(yè)科技大學(xué)、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)緊隨其后，可見高校在該領(lǐng)域的研發(fā)占主導(dǎo)地位（表4）。

表2油茶果采收技術(shù)專利權(quán)人所在省份申請量Table2Application numbers from diferent provinces of patentees on C.oleifera fruit harvesting technologies

表3油茶果采收專利權(quán)人類別Table3PatenteetypesofC.oleiferafruitharvestingtechnologies

表4油茶果采收主要專利權(quán)人申請量

Table 4 Application number of main patentees on C.oleifera fruit harvesting technologies

2.5 主要發(fā)明人分析

在排名前12位的第一發(fā)明人中，饒洪輝（江西農(nóng)業(yè)大學(xué)，30件）、李立君（中南林業(yè)科技大學(xué)，13件）、伍德林（安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，13件）位居前三，合計申請量56件，占總專利數(shù)的 14.6% ，凸顯高?？蒲袌F(tuán)隊的核心作用（表5）。

2.6 技術(shù)分類分析

油茶果采收技術(shù)以“振搖裝置”為主（IPC分類號A01D46/26、A01D46/00），合計申請量207件（占總專利數(shù)的 53.9% 。手持便攜型（A01D46/247、A01D46/253）和采摘機(jī)器人（A01D46/30）成為研發(fā)熱點，分別占總專利數(shù)的 16.4% 和 9.6% （表6）。

油茶是一種花果同期的植物，秋季果實成熟時也是油茶花盛開的時節(jié)，采用機(jī)械振動方式采摘果實，會對樹體、花朵造成一定的損傷。為此，科技人員開發(fā)采收機(jī)械時引入了人工智能，研究振動幅度、振動頻率對油茶果采凈率、花苞損傷率的影響（涂恒銘等，2024），設(shè)計采摘機(jī)器人（A01D46/30），通過視覺識別系統(tǒng)所采集到的油茶果樹的位置、大小等信息控制采摘臂進(jìn)行采摘作業(yè)（湯晶宇等，2024），自動完成油茶果的采摘過程，提高采凈率，降低花苞損傷率，獲得最佳的采摘效果，成為油茶果機(jī)械采收技術(shù)研發(fā)新的熱點。

2.7 技術(shù)功效分析

專利技術(shù)功效集中于提高采摘效率（125件）、簡化結(jié)構(gòu)（70件）、便捷操作（61件）、避免損傷（57件）及減輕勞動強(qiáng)度（50件），反映產(chǎn)業(yè)對實用性和經(jīng)濟(jì)性的核心需求（表7）。

2.8 核心專利分析

專利的被引數(shù)量體現(xiàn)了該專利的影響力，排名居前的可視為核心專利。近5年被引數(shù)量排名前10的核心專利主要來自高等院校，其中中南林業(yè)科技大學(xué)（4件）、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)（3件），表現(xiàn)突出（表8）。

“CN201210140739.3”為中南林業(yè)科技大學(xué)2012年申請的發(fā)明專利，近5年內(nèi)被引用達(dá)21次。該專利通過設(shè)計自走式油茶果采摘機(jī)，包括機(jī)架、底盤支腿、驅(qū)動該機(jī)架移動的底盤行駛系統(tǒng)。底盤行駛系統(tǒng)采用履帶式，以適應(yīng)復(fù)雜多變的油茶林地形。機(jī)架上裝有采摘臂，采摘臂上裝有振動采摘頭。采摘臂為空間開鏈連桿機(jī)構(gòu)，具有6個自由度，由液壓系統(tǒng)驅(qū)動。該油茶果采摘機(jī)操作方便，采摘環(huán)境適應(yīng)性好，可滿足采摘空間的需要，工作效率高，機(jī)構(gòu)間協(xié)調(diào)性好，特別是采用電液一體化控制，集成度高，控制方便。該發(fā)明實用性強(qiáng)，可為油茶果的種植推廣提供技術(shù)支持，代替人工采摘。該專利自2012年公開后，技術(shù)方案與其相似的專利有100件，并被27件專利引用，近

表5油茶果采收主要發(fā)明人申請量Table5Application number of main inventors on C.oleifera fruit harvesting technologies

表6IPC主分類號排名前10項的油茶果采收技術(shù)的專利申請量和占比Table6Patentapplication numberand proportionfortop10IPCmainclassficationNo.ofC.oleiferafruitharvestingtechologie

5年內(nèi)被引用次數(shù)達(dá)21次，表明其對當(dāng)今油茶果采收技術(shù)的發(fā)展仍有重要影響。

“PCT/CN2014/074850”為中南林業(yè)科技大學(xué)2014年申請的PCT（PatentCooperationTreaty）專利，2016年進(jìn)入澳大利亞，申請?zhí)枺篈U2014289895。該專利通過在油茶果采摘機(jī)器人中采用雙目立體視覺識別系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動的多自由度采摘臂，結(jié)合振動采摘頭，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采摘機(jī)智能化程度低和液壓系統(tǒng)缺陷的問題，實現(xiàn)了高效、智能的油茶果采摘效果。該專利自2014年公開后，被34件專利引用，近5年內(nèi)被引用次數(shù)達(dá)16次。

2.9 高價值專利分析

在國內(nèi)，對于如何評價一件專利的價值尚未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。2021年，國家知識產(chǎn)權(quán)局明確將符合以下5種情形的有效發(fā)明專利納入高價值發(fā)明專利統(tǒng)計范圍：（1）戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)明專利；

表7油茶果采收專利技術(shù)功效分析Table7Technological efficacy of patents on C.oleifera fruit harvesting technologies

表8油茶果采收技術(shù)核心專利Table8Core patents onC.oleifera fruit harvesting technologie

（2）在海外擁有相同家族專利權(quán)的發(fā)明專利；（3）使用年限在10年以上的發(fā)明專利；（4）質(zhì)押融資金額較高的發(fā)明專利；（5）獲得國家科學(xué)技術(shù)獎或中國發(fā)明專利獎的專利。經(jīng)統(tǒng)計，油茶果采收專利中有效（獲得授權(quán)且處于有效期）發(fā)明專利53件，其中符合戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的27件、專利年限10年以上的6件、有質(zhì)押融資的1件。符合戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)且維持年限超過10年的高價值發(fā)明專利共4件（表9）。

“CN201310292878.2”是中南林業(yè)科技大學(xué)于2014年獲得授權(quán)的發(fā)明專利：一種油茶果采摘方法及其油茶果采摘機(jī)器人。該專利通過視覺識別系統(tǒng)和PLC控制結(jié)合電機(jī)伺服系統(tǒng)的采摘臂，實現(xiàn)了油茶果的自動化采摘?！癈N201310292849.6”也是中南林業(yè)科技大學(xué)于2014年獲得授權(quán)的發(fā)明專利：一種用于油茶果采摘機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。該專利通過伺服電機(jī)驅(qū)動的多自由度執(zhí)行機(jī)構(gòu)，解決了液壓系統(tǒng)存在的泄漏、溫度敏感和維護(hù)復(fù)雜性問題。“CN201310670066.7”、“CN201310670257.3\"是廣西的一家企業(yè)于2017年獲得授權(quán)的發(fā)明專利，通過分離、收集裝置方便、快捷地對掉落在地面的油茶果進(jìn)行揀收，實現(xiàn)了移動式收獲油茶果，解決現(xiàn)有油茶果的揀收難度大和產(chǎn)量低的問題。這也是油茶果采收中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。

3 討論

3.1研發(fā)主體與技術(shù)貢獻(xiàn)

我國的油茶產(chǎn)業(yè)面臨種植擴(kuò)張與勞動力結(jié)構(gòu)性短缺的雙重挑戰(zhàn)，湖南、江西、安徽等油茶主產(chǎn)區(qū)的高等院校、科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)積極響應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，在油茶果采收技術(shù)研發(fā)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。江西農(nóng)業(yè)大學(xué)、中南林業(yè)科技大學(xué)、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)等高?？蒲袌F(tuán)隊通過基礎(chǔ)專利、核心專利及高價值專利的持續(xù)產(chǎn)出（如中南林業(yè)科技大學(xué)的智能采摘機(jī)器人技術(shù)、江西農(nóng)業(yè)大學(xué)的振動采摘裝置等），奠定了我國油茶果機(jī)械采收的技術(shù)基礎(chǔ)，其研發(fā)成果在專利數(shù)量、被引頻次及產(chǎn)業(yè)適用性方面均表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。

3.2 現(xiàn)有技術(shù)瓶頸與地形適配難題

當(dāng)前主流的輪式或履帶式振搖油茶果采收機(jī)械雖能實現(xiàn)規(guī)模化作業(yè)，但受限于設(shè)備體積龐大、作業(yè)空間需求高的特點，難以適應(yīng)南方丘陵山地的復(fù)雜地形。這類機(jī)械在振動采摘過程中易對油茶樹體、枝條及同期開放的花苞造成一定的損傷，且果實采凈率較低，實際應(yīng)用場景受到限制。研發(fā)輕便化、低損傷的油茶果采收裝備成為突破地形制約的核心方向。

3.3 技術(shù)升級方向與智能化路徑

針對油茶果振動式采收機(jī)械的固有缺陷，未來研究可聚焦以下關(guān)鍵領(lǐng)域：一是力學(xué)特性研究，要深入研究油茶果實、花苞的脫落力差異，建立振動頻率、振幅與采凈率、損傷率的量化關(guān)系模型，為精準(zhǔn)控制提供理論依據(jù)；二是裝備形態(tài)創(chuàng)新，開發(fā)輕便型手持振動式采收工具，通過輕量化設(shè)計和人機(jī)工程優(yōu)化，提升在丘陵山地作業(yè)的便攜性、安全性及操作舒適性；三是智能化技術(shù)融合，引入人工智能視覺識別技術(shù)、力控傳感器等，實現(xiàn)對果實成熟度、空間位置的動態(tài)感知，結(jié)合伺服電機(jī)驅(qū)動的多自由度采摘臂，構(gòu)建智能采收系統(tǒng)，在提高采凈率的同時降低花苞損傷率。

3.4產(chǎn)業(yè)協(xié)同與發(fā)展愿景

油茶產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展依賴“科研一裝備一應(yīng)用”的全鏈條協(xié)同。建議科研機(jī)構(gòu)、裝備制造企業(yè)與種植主體加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，緊密配合，研發(fā)出更多更具自動化、智能化、實用化的專利技術(shù)及裝備，發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，推動高價值專利技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化，并通過田間試驗持續(xù)優(yōu)化設(shè)備性能，為保障國家食油安全、助力鄉(xiāng)村振興提供堅實的科技支撐。

表9油茶果采收技術(shù)高價值專利

Table9High-value patents on C.oleifera fruit harvesting technologie

4結(jié)論

湖南、江西、安徽等油茶主產(chǎn)區(qū)的高校是油茶果采收技術(shù)研究的中堅力量，奠定了我國油茶果機(jī)械采收的技術(shù)基礎(chǔ)，為解決油茶主產(chǎn)區(qū)丘陵山地的復(fù)雜地形及花果同期的難點，應(yīng)加強(qiáng)研發(fā)輕便化、智能化、低損傷的油茶果采收裝備，增強(qiáng)裝備的便攜性、安全性及操作舒適性，在提高采凈率的同時降低花苞損傷率，可為油茶產(chǎn)業(yè)機(jī)械化升級、打造新質(zhì)生產(chǎn)力提供技術(shù)支撐。

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（責(zé)任編輯 李偉強(qiáng)）