科技创新已成为各国提高经济发展质量的必然选择,我国作为世界级大国,技术产出效益远远比不上部分发达国家,因此,加强我国的自主创新能力已迫在眉睫。以服务机器人为例,我国服务机器人起步较晚,与发达国家相比有较大差距。近年来,虽然我国越发重视服务机器人,但是由于技术封锁,总体发展进度缓慢。因此,突破发达国家的技术壁垒已成为当务之急。专利规避作为一种面向专利技术的突破手段,能够在原有专利技术的基础上快速生成新专利,对我国突破技术壁垒有重要意义。本文首先对服务机器人领域技术知识进行收集、整合,应用Protégé软件建立了面向服务机器人领域专利库;然后对专利规避设计模型的关键步骤进行了详细研究,在目标专利获取中,建立了基于专利信息的层次分析模型,并基于该模型通过AHP（层次分析法）和专家打分法得到专利价值计算方法;接着通过经典TRIZ（发明问题解决理论）中的功能分析法完成对目标专利的结构-功能模型搭建、分析;最后通过FOS（功能导向搜索）进行创新设计研究。本文主要研究工作如下:（1）基于改进七步法建立服务机器人领域专利库。在建立基于改进七步法的服务机器人领域专利库模型基础上,通过Protégé软件重点进行了服务机器人领域企业库、专家库、产品库及专利技术库的构建。实现了服务机器人领域技术知识的收集和表达。（2）提出了一种基于专利信息的专利价值评价方法。分析了专利信息对专利价值的影响因素。通过对医疗配送设备的专利信息进行分析,最终选择了影响专利价值的五大专利信息。建立了基于五大专利信息的层次分析模型,通过专家打分法和AHP对五大专利信息在专利价值评价中的权重进行分析,得到了专利价值的计算方法。（3）搭建了基于VA（价值分析）与FOS的专利规避设计模型。通过对FOS使用方法的研究,发现了 FOS在寻找先进领域时的不足,并通过引入IPC（国际专利分类法）对FOS的使用进行了改进。将VA、改进FOS及侵权判定分析进行整合应用于专利规避设计,构建了系统化的专利规避设计模型。以草方格铺设机器人为例,以专利规避设计方法为依据,对草方格铺设机器人进行了创新设计,验证了该方法的可行性及实用性。（4）构建了服务机器人领域创新设计软件系统原型。以服务机器人领域专利库为知识基础,专利规避设计模型为架构支撑,通过C#对SQL Server Express自带的核心数据库修改创建软件数据库,采用Visual Studio实现系统窗体界面的布局,完成了软件系统原型的建立,并通过该系统原型对服务机器人连接装置进行创新设计。