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上次我發布了一篇東行記的文章后，有個微信小伙伴發了一條信息給我，他說：「Terry，讀了你寫的東行記，我的感悟很深。已經認識到您真的想在機器人領域做投入?！?br>

那么我就接著把我這次日本之行拜訪的最重要的三家公司做個報告。 這三家公司是 Harmonic Drive 和 Nabtesco，兩家加起來在工業機器人減速機全球市場份額高達 75%。Mujin 則是新近崛起的創新公司，在工業機器人 Motion Control 的軟件和算法已經全球知名。

在產品 4.0 時代，是動能整合智能產生新功能。智能技術的演進非?？焖伲菍W習和超越也相對比較容易。動能技術的學習就沒有那么容易了。

動能技術的關鍵，在于許多機械結構的連接和傳動、驅動。傳動就好像人的骨骼，驅動就好像人的肌肉，Motion Control 就好像人的神經。

以機器人的關節做例子，由兩個部分構成，包含馬達和減速機。馬達就是動力源，可以采用步進馬達，或無刷電機。也可以不用馬達，采用油壓或氣動的方式作為動力來源。

減速機的工作原理就是將速度轉化為動力。降低來自動力源電動機的轉速，從而得到旋轉力（扭矩）。即承擔著將小動力變為大扭矩的放大作用。同時，精密減速機也是精準定位控制中不可或缺的關鍵零組件。

Harmonic Drive System 參訪

日本之行的第三天， 3 月 24 日早上 9:00 到達長野縣的溫泉度假勝地穗高，拜訪 HD (Harmonic Drive)。有山崎副社長，古本部長，會田（臺灣營業擔當），來負責接待我們這次的訪問。

HD 這個工廠位于著名的溫泉風景區穗高，四周的風景非常漂亮。進入接待大廳，布置得非常的典雅。大廳呈設兩部舊機器作為紀念。墻上的書法令人產生敬畏之心。

Harmonic Drive 是 1950 年代中期隨著空間科學技術的發展在薄殻彈性變形的理論基礎上發展起來的一種新型傳動技術。該傳動的基本原理由美國學者 C.W. Missed 于 1955 年提出，并于 1959 年獲得專利， 1960 年在紐約展出實物，成功用于火箭、衛星等多種傳動系統中。

HD 由三個部分構成，Wave Generator 波發生器，Flex Sline 柔輪，Circular Sline 鋼輪。這項技術在美國被許許多大公司，研究中心、學校等采用。其中以 USM 的生產規模最大，日本長谷川齒輪株式會社自 1970 年開始，從美國引進 USM 的全套技術，并且合并了 USM ,在 1970 年成立了 Harmonic Drive System Inc.

目前公司有員工 490 人，在穗高工場就有 300 人。去年營業額達到 260 億日元。在工業機器人領域減速機的市場份額占到約 15%。

雖然這個技術被發明已經超過 60 年，專利也早就過期了，雖然業界有許多公司仿制 HD 的產品，但是始終很難取代 HD 。主要的原因，就是動能技術從材料開始，制程、設計、測試都是多年技術累積的成果。很難被新進入的公司于短時間之內可以學習、山寨、或超越的。

HD 是一個非常重視技術的公司，能夠安排參觀是非常不容易的，而且工場參觀時全程禁止攝像或攝影。

Mujin 參訪

Mujin 在 2011 年由兩位聯合創始人，CEO 滝野一征和 CTO Dr. Rosen Diankov 成立于東京大學。最近獲得了來自日本風投公司 Jafco 和 UTEC 的 600 萬美元融資。根據 CEO 滝野一征，Mujin 就是中文「無人」，在日文中也有「無限」的意思。這也是 Mujin 的目標與愿景。

目前機器人的硬件已經發展到了一定的成熟度，但是沒有一個跨平臺的編程語言能夠讓開發者方便地為機器人編程。每家機器人公司都開發了自己獨特的控制器和編程語言，這讓機器人使用者尤其是使用多種機器人的公司非常的不方便。

因此 Mujin 利用自己開發的機器人控制器，結合 CTO Rosen Diankov 的博士導師 James Kuffner 發明的 RRT 算法 (Rapidly exploring Random Tree），軟件工程師將裝配車間的三維模型導入在 Mujin 平臺后，輸入有關機械臂任何運動指令，Mujin 都會直接計算出較優的運動軌跡，然后告訴機器人怎樣運動。

雖然有自己獨特的編程技術，但是要讓它變成一個跨平臺的通用工具，是一個極大的挑戰。因為每一家機器人公司，都不愿意開放自己的原始碼給 Mujin。

滝野一征決定將資源集中，開發一個殺手級應用，叫做「Bin Picking」。在任何企業的出貨包裝線，都需要用許多作業員挑選不同的產品組合包裝。在物流中心，尤其使用廣泛。

只是，要將各種不同的產品和標配零部件，隨機撿起放在盒子里然后包裝起來，不是現在的工業機器人可以勝任的。因為機器人的實時辨識、撿起、放下的動作都需要很復雜的編程。而 Mujin 的技術可以解決這個復雜的問題，為企業節省大量的人力。因此引起了眾多企業的興趣。

這個殺手級應用果然讓眾多機器人公司產生極大的興趣，而且愿意把自己的控制及運動軌跡原始碼交給了 Mujin。已經有五家世界著名的機器人公司，愿意開放軟件原始碼給 Mujin，以便提供這個殺手級應用給他們的客戶。這個策略使 Mujin 的控制器和算法真正成為了一個多種機器人的通用平臺。Mujin 平臺已經被部署在包括佳能、本田、日產等日本企業的一部分生產線。

3 月 24 日下午 4:00 ,在 Nabtesco 大浦篤志的陪同下，我們拜訪了 Mujin 公司，由 CEO 滝野一征親自接待。滝野生于 1984 年，創業之前在以色列公司 Incar 工作六年。雖然出色的表現讓他被提拔為銷售總監，并且有優厚的待遇，但是他還是決定自己創業，為了就是改變目前工業機器人產業的現況。

據滝野的說法，目前工業機器人的應用只能滿足制造業需求的 5% ，用了 Mujin 的技術和算法之后，可以輕易的增加到 45%。也就是將工業機器人的市場大餅成長幾乎 9 倍。

目前團隊有 22 人，Mujin 的團隊由中國、日本、美國、以色列、中國、烏克蘭、印度等多個國家的精英程序員組成，包括 ACM 歐洲區的銀牌得主，中國的國家級奧數金牌得主等。

當天晚上和 Mujin CEO 滝野、Nabtesco 大浦共用晚餐，酒酣耳熱之際滝野邀請我擔任他的個人導師，為 Mujin 的策略和管理給予指導。我當然欣然答應了。

Nabtesco 參訪

日本人說過，全球機器人沒幾個能站著。這個可不是危言聳聽，主要的原因就是因為 Nabtesco 的精密減速機。

目前全球能夠提供規模化且性能可靠的減速器生產企業不多，絕大多數市場份額都被日本企業占據：Harmonic Drive 的諧波減速機占了 15% 全球市場份額。Nabtesco 的 RV 減速機更可怕地占有約 60%。

Nabtesco 成立于 2003 年 9 月，可是在未合并之前，它的兩家母公司可是老牌企業。帝人制機株式會社 Teijin Seiki 成立于 1944 年，納博克株式會社 Nabco 成立于 1925 年。這兩家企業都是運動控制系統和零部件的生產商，各自在專業領域掌握了高端核心技術，控制了很高的市場份額。

在機器人關節減速機方面， HD 有著體積小，重量輕，高精度等等的優點。但是 Nabtesco 的 RV 減速機則有著剛性強，抗沖擊性強，輸出扭矩大，高精密度定位等等的優點。

Nabtesco 為了提高耐沖擊性，減速機內部齒輪采用的雙弧外擺線齒輪。這種齒輪與普通漸開線齒輪相比，同時嵌合的齒數多，耐沖擊性高。同時通過將雙弧外擺線齒輪的齒隙減小到極限，提高了加工精度，就可以實現焊接機器人等所要求的抗沖擊的強度?？梢詫⒈奂s 3 米的工業機器人手臂前端的動作誤差控制在 0.1 毫米以內。

以 6 軸的工業機器人為例子， 1 到 3 軸大部分都必須采用 Nabtesco 的減速機， 4 到 6 軸大都采用 HD 的減速機。

Nabtesco 納博特斯克株式會社成立于 2003 年 9 月，有精密機械、運輸機械、產業機械、航空液壓機械四大事業部門。2015 年由于會計年度調整，三個季度營業收入達到 2196 億日元，員工約 5800 人。

Nabtesco 的企業使命是：以「動靜互換」技術為社會做貢獻」。這個「動靜互換」也就是我在產品 4.0 概念里面所提到的動能技術之一。

RV 減速機隸屬于精密機械事業部門，這個部門的三個季度營業額大約 515 億日元。80% 營收來自減速機。

3 月 25 日早上 9:00 ，和椿張董事長和來嶋顧問陪著我拜訪了 Nabtesco。由精密機械事業部的波部敦營業部長和大浦篤志營業部擔當負責接待了我們。

和椿公司成立于 1980 年，主要聚焦在自動化產線和工業機器人領域的關鍵零組件代理，也自主研發特殊應用的客制化自動化生產設備。在中國大陸有 100 人的工程支持團隊，提供產品的安裝、測試、維護和培訓。在昆山有自己的生產工廠。

因此，和椿成為全球唯一同時代理 Nabtesco 和 Harmonic Drive 兩家互相競爭的減速機大廠。也才能夠安排陪同我拜訪了這兩家處于工業機器人減速機市場壟斷地位的企業。特別感謝！

題圖攝于日本

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