人工筋肉市場 - 世界の産業規模、シェア、傾向、機会、予測、タイプ別（電界作動、空気圧作動、熱作動）、アプリケーション別（産業、医療、消費者、自動車、航空宇宙）、地域および競合別、2019-2029年予測

市場概要

世界の人工筋肉市場は2023年に16億3000万米ドルと評価され、2029年までの予測期間中に9.62％のCAGRで着実に成長すると予想されています。

ヘルスケアでは、人工筋肉が義肢や補助器具に革命をもたらし、より自然な可動域とユーザーの動きへの適応性を提供しています。この革新により、切断患者のユーザーエクスペリエンスと生活の質が大幅に向上します。さらに、人工筋肉は外科用ロボットやリハビリテーション装置などの医療機器にも応用されており、市場の成長をさらに促進しています。自動車業界も、アクチュエーションシステム、燃料噴射システム、その他のコンポーネントの正確で制御された動きを活用して、人工筋肉市場の拡大に貢献しています。このアプリケーションは自動車システムのパフォーマンスと効率を高め、軽量素材とエネルギー効率の高いソリューションに対する業界の需要に応えます。

これらの機会にもかかわらず、市場は開発コストの高さ、技術的な複雑さ、人工筋肉技術に関する認識の低さなどの課題に直面しています。これらのハードルを克服するには、継続的な研究、業界関係者、学術機関、研究組織間のコラボレーションが必要です。イノベーションを促進し、認識を高めることで、世界の人工筋肉市場は成長と進歩の軌道を続けることができます。

主要な市場推進要因

ロボット技術の進歩

ロボット技術の進歩は、世界の人工筋肉市場の堅調な成長の重要な推進力として浮上し、製造業やヘルスケアから民生用電子機器に至るまでの業界の状況を再形成しています。ロボットが剛性と機械システムからより柔軟で適応性の高いシステムへと進化したことで、電気活性ポリマー (EAP) としても知られる人工筋肉の需要が高まっています。これらの技術の進歩により、人間のような動きと優れた器用さを備えた洗練されたロボット システムの開発が推進されています。

ロボット工学の分野では、人工筋肉がゲームチェンジャーとなり、複雑で構造化されていない環境を機敏に移動できるソフト ロボットの作成が可能になります。従来の硬いロボットとは異なり、人工筋肉を備えたソフト ロボットは、自然生物の生体力学を模倣して、曲げたり、伸ばしたり、ねじったりすることができます。この新たな柔軟性により、捜索救助活動、危険な環境の探索、繊細な製造プロセスなど、正確で適応性のある動きが最も重要である業界で、無数の用途が開かれます。

人工筋肉は、人間の能力を増強する着用可能なロボット デバイスである外骨格の作成に役立ちます。人工筋肉を搭載した外骨格は、軍事、医療、製造など、さまざまな分野で使用されています。医療では、外骨格が運動障害のある人を支援し、移動能力と自立性を取り戻します。製造業では、人工筋肉を装備した外骨格が作業員の身体的負担を軽減し、人間工学を改善して怪我を防止します。

人間に似せて人間と対話するように設計されたヒューマノイド ロボットの需要も、人工筋肉の統合を促進しました。ヒューマノイドは、カスタマー サービス、教育、エンターテイメントのいずれの用途でも、滑らかで自然な動きを提供する人工筋肉の恩恵を受け、さまざまなシナリオで人々と関わる能力を高めます。この擬人化された特性により、ヒューマノイドはさまざまな環境に親しみやすく適応しやすくなり、潜在的な用途が広がります。

義肢および補助装置の需要の高まり

義肢および補助装置の需要の高まりは、世界の人工筋肉市場を新たな高みへと押し上げる上で重要な役割を果たしています。世界の人口が高齢化し、四肢障害の有病率が増加するにつれて、四肢を失った人々の機能性の向上、自然な動き、生活の質の向上を提供する高度で革新的なソリューションに対するニーズが急増しています。人工筋肉は電気活性ポリマー（EAP）としても知られ、従来の義肢の限界に対処し、補助器具の進化に貢献する変革技術として登場しました。

人工筋肉を義肢に組み込むことは、切断者の生活に大きな影響を与えます。さまざまな力で物をつかんだり、ツールを正確に操作したりするなど、複雑な動作を実行できる能力は、義肢の機能を大幅に強化します。これにより、四肢を失った人の日常生活が改善されるだけでなく、エンパワーメントと自立の感覚が促進されます。ユーザーの身体とライフスタイルにシームレスに統合される義肢への欲求は、人工筋肉技術の需要が高まっている原動力です。

義肢に加えて、人工筋肉は、障害を持つ人の日常生活を向上させるように設計された補助器具の進化において重要な役割を果たします。ロボット外骨格からウェアラブル補助技術に至るまで、これらのデバイスは、人工筋肉技術を活用して追加のサポートと機能を提供します。たとえば、外骨格は人工筋肉を利用して、運動障害のある人の歩行やさまざまな活動を支援します。補助装置に人工筋肉を組み込むことは、包括性を促進し、さまざまな能力を持つ人々がテクノロジーにアクセスしやすくするという、より広範な目標と一致しています。

医療機器への統合

医療機器への人工筋肉の統合は変革の原動力であることが証明されており、世界の人工筋肉市場を前例のない成長と革新の段階に押し進めています。ヘルスケア環境が進化するにつれて、人工筋肉技術が医療機器の設計と機能にもたらす可能性のある利点に対する認識が高まっています。この統合は、外科用ロボットからリハビリテーション機器まで、さまざまな用途に広がっており、精度、適応性、患者の転帰向上のための新たな手段を提供しています。

人工筋肉が大きな影響を与えている重要な分野の 1 つは、外科用ロボットです。患者の回復時間を短縮し、瘢痕を最小限に抑え、外科的介入の全体的な精度を高めたいという要望により、低侵襲手術の需要が大幅に増加しています。人工筋肉は、自然な筋肉の微妙な動きを再現できるため、外科用ロボットの不可欠な要素であり、外科医が高度な器用さと制御で複雑な手術を実行できるようにします。外科用ロボットに人工筋肉を組み込むと、外科手術の精度が向上し、回復期間が短縮され、患者の満足度が向上します。

リハビリテーションおよび治療用デバイスは、人工筋肉が変革的な役割を果たしているもう 1 つの重要な領域です。外骨格からリハビリテーション ロボットまで、これらのデバイスは人工筋肉技術を活用して、怪我から回復している人やリハビリを受けている人に的を絞った制御された動きを提供します。人工筋肉は、自然な筋肉の動きを模倣できるため、より正確で個別のリハビリテーション プロトコルが可能になります。これは、神経疾患、脳卒中、または整形外科的損傷の場合に特に有益です。これらの場合、最適な回復には正確で適応性のあるリハビリテーションが不可欠です。

医療機器への人工筋肉の統合は義肢にも及び、より自然な可動範囲と機能性を提供する高度な義肢の開発に貢献しています。人工筋肉を組み込んだ義肢は、切断患者の制御と反応性を向上させ、より広範な日常活動をより簡単に実行できるようにします。この統合により、義肢の状況が一変し、従来の設計を超えて、四肢を失った人々の生活の質を高める、より動的でユーザーフレンドリーなソリューションへと移行しています。

主要な市場の課題

研究、開発、生産に関連する高コスト

世界の人工筋肉市場は、間違いなく技術革新の最前線にあり、さまざまな業界で画期的なソリューションを約束しています。しかし、研究、開発、生産に関連する高コストなど、大きな障害が成長に影響を与えています。この経済的障壁は、人工筋肉技術のシームレスな成長と広範な採用に大きな課題をもたらします。

人工筋肉技術の複雑な性質により、これらの革新的な材料が達成できることの限界を押し上げるには、研究開発に多額の投資が必要です。科学者とエンジニアは、人工筋肉に使用される材料を最適化し、柔軟性、耐久性、効率性の微妙なバランスを追求し続けています。この絶え間ない改善の追求には、実験の実施、データの分析、設計の改良に多額の資金投入が必要です。

人工筋肉の開発と生産にかかる経済的負担は、材料と製造プロセスだけでなく、必要な専門知識にも及びます。材料科学、工学、ロボット工学の専門知識は、人工筋肉技術の複雑さを乗り越えるために不可欠です。これらの分野で熟練した専門家の需要がさらに高まり、人材獲得競争が激化し、人工筋肉の研究開発に携わる企業の人件費が上昇します。

主要な市場動向

外骨格における用途の拡大

世界の人工筋肉市場は、外骨格における人工筋肉の用途拡大により、大幅な成長を遂げています。かつてはSFの世界に限定されていた外骨格は、人工筋肉技術を活用して人間の力と可動性を増強する画期的なウェアラブルロボットデバイスとして登場しました。この傾向は、医療、リハビリテーション、産業用途の分野で特に変革をもたらしており、人工筋肉を装備した外骨格は身体能力を高め、ユーザーの負担を軽減しています。

医療とリハビリテーションでは、人工筋肉を組み込んだ外骨格が運動障害のある人の支援に重要な役割を果たしています。これらのウェアラブル デバイスは、怪我、手術、または神経疾患からの回復期にある患者をサポートします。人工筋肉は自然な筋肉の動きを模倣できるため、外骨格がより自然で適応的な動きを行えるようにするために必要な作動を提供します。この傾向は、リハビリテーション用途の特定のニーズに合わせて人工筋肉技術を最適化するための研究開発の取り組みを推進し、可動性の向上と治療結果の向上に貢献しています。

産業環境では、人工筋肉を備えた外骨格の使用により、肉体労働の状況が一変しています。製造、建設、物流などの分野の労働者は、外骨格が提供する物理的なサポートの恩恵を受けており、筋骨格の怪我のリスクが軽減され、全体的な生産性が向上しています。人工筋肉は、人間の力と持久力を増強するように設計されており、より人間工学的で効率的な作業環境に貢献します。業界では労働者の安全と効率が優先されるため、高度な人工筋肉を備えた外骨格の需要は高まり続けています。

外骨格における人工筋肉の用途が拡大していることで、人工筋肉市場におけるイノベーションが推進されています。研究者や開発者は、外骨格の性能と使いやすさを最適化するために、新しい材料、製造技術、制御システムを研究しています。この傾向は、人体とシームレスに統合され、ユーザーに快適で直感的なエクスペリエンスを提供するウェアラブルロボットデバイスを作成するという、より広範な目標と一致しています。

セグメント別インサイト

タイプ別インサイト

タイプに基づいて、電界アクチュエーションが世界の

アプリケーション別インサイト

アプリケーションに基づいて、医療は予測期間中に人工筋肉の世界市場で最も急速に成長しているセグメントとして浮上しました。

地域別インサイト

地域に基づいて、北米は2023年に世界の人工筋肉市場で支配的な地域として浮上し、最大の市場シェアを保持しました。

最近の開発

• 2024年1月、ETHチューリッヒの研究者は、ロボットの移動用に設計された人工筋肉を発表しました。彼らのイノベーションは、既存の技術に比べて数多くの利点があり、柔らかく適応性のあるロボットや、環境との相互作用に対する感度の向上が求められるシナリオでの展開を可能にします。これらの新しく考案されたアクチュエータは、革新的なシェル構造を特徴とし、高誘電率の強誘電体材料を活用しているため、かなりの電気エネルギーを蓄えることができます。

主要な市場プレーヤー

• Bayer AG
• Steeper Ltd. 
• Coapt, LLC
• Biomimetic Products LLC. 
• Blatchford Limited 
• Ottobock SE & Co.KGaA 
• 株式会社コガネイ