ソフトロボティクス市場 – 世界の産業規模、シェア、トレンド、機会、予測。タイプ別（ソフトグリッパー、コロボット、インフレータブルロボット）、アプリケーション別（ヒューマンマシンインターフェースとインタラクション、移動と探索、マニピュレーション、医療および外科用アプリケーション、リハビリテーションおよびウェアラブルロボット）、地域別、競合状況別。2019-2029F

市場概要

世界のソフトロボティクス市場は、2023年に6億1,330万米ドルと評価され、2029年までの予測期間中に10.25％のCAGRで堅調な成長が見込まれています。

ソフトロボティクス市場の台頭は、いくつかの重要な要因によって推進されています。まず、ソフトロボットの固有の柔軟性とコンプライアンスにより、従来のロボットが苦労したり失敗したりする環境、たとえば構造化されていない環境や予測できない環境でもタスクを実行できます。農業、ヘルスケア、物流などの業界では、繊細な作物の収穫、低侵襲手術の支援、倉庫での壊れやすい商品の取り扱いなどのタスクにソフトロボティクスを採用するケースが増えています。これらのアプリケーションは、ソフトロボティクスソリューションの汎用性と潜在的なコスト削減のメリットを強調しています。

さらに、材料科学と製造技術の進歩により、ソフトロボット技術の開発が加速しています。 3D 印刷、ソフト リソグラフィー、生物にヒントを得た設計原理の革新により、研究者やエンジニアは、外部刺激に応じて変形したり形を変えたりできる複雑なロボット構造を作成できるようになりました。この機能は、ロボットの機能を強化するだけでなく、人間とロボットのコラボレーションや相互作用の新たな可能性を切り開きます。

主要な市場推進要因

材料科学とロボット工学の技術的進歩

ソフト ロボティクス市場の成長は、材料科学とロボット工学の画期的な進歩によって大きく推進されています。エラストマー、ポリマー、シリコンベースの複合材料など、柔軟性と耐久性に優れた新しい材料の開発により、ソフト ロボットの設計と機能が革命的に変化しました。これらの材料は、生物の器用さと柔軟性をソフトロボットが模倣できる特性を示し、従来の硬いロボットが非効率的または不適切である環境でも複雑なタスクを実行できます。

たとえば、エラストマーは、高い弾性と永久的な損傷なしに大幅な変形に耐える能力で知られており、ソフトロボットコンポーネントの構築に最適です。高度なポリマーを統合することで、ソフトロボットの耐久性と弾力性が向上し、過酷な動作条件に耐えることができます。さらに、3D 印刷と積層製造技術の革新により、ソフトロボット構造の迅速なプロトタイピングとカスタマイズが容易になり、特定のアプリケーションに合わせた複雑で高機能なデザインを作成できるようになりました。

これらの技術的進歩は、使用される材料だけにとどまりません。ソフトロボットのパフォーマンスを向上させる高度な制御システムとセンサーの開発も含まれています。柔軟な電子機器とソフトセンサーをロボット構造内に埋め込むことで、リアルタイムのフィードバックを提供し、動きと相互作用を正確に制御できます。このレベルの制御は、医療などの繊細で動的な環境でのアプリケーションにとって極めて重要です。医療では、ソフトロボットは低侵襲手術や患者のリハビリテーションに使用されます。

さらに、人工知能と機械学習アルゴリズムの進歩により、ソフトロボットの適応性と自律性が向上しました。これらの技術により、ソフトロボットは環境との相互作用から学習できるようになり、複雑なタスクをより効果的に実行し、新しい課題に適応できるようになります。これらの技術の進歩は進化し続け、ソフトロボティクス市場のさらなる成長と革新を促進し、さまざまな業界でのアプリケーションを拡大し、ロボット工学の分野における変革の力としての地位を固めることが期待されています。

ヘルスケアと医療機器でのアプリケーションの拡大

ヘルスケア部門は、医療機器や支援技術におけるソフトロボティクスの採用の増加に牽引され、ソフトロボティクス市場の重要な推進力となっています。ソフトロボットは、人体と安全かつ穏やかに相互作用できるため、医療用途で独自の利点を提供します。これは、高度な精度と感度を必要とするタスクにとって非常に重要です。

ヘルスケアにおけるソフトロボティクスの最も注目すべき用途の 1 つは、高度な義肢やウェアラブル外骨格の開発です。従来の義肢は硬くて不快な場合が多く、機能性とユーザーの受け入れが制限されていました。対照的に、ソフトロボット義肢は体の自然な動きに順応できるため、切断患者にとってより快適で機能的なソリューションを提供します。これらのデバイスは、ソフトアクチュエータとセンサーを使用して人間の筋肉と関節の生体力学的特性を模倣し、より自然で直感的な動きを可能にします。

低侵襲手術の分野では、ソフトロボティクスが器用さと精度を向上させることで外科手術の手順を変革しています。ソフトロボット器具は、周囲の組織へのダメージを最小限に抑えながら複雑な解剖学的構造をナビゲートできるため、合併症のリスクが軽減され、患者の転帰が向上します。外科医はこれらのソフトロボット器具を高精度で制御できるため、より正確で侵襲性の低い処置が可能になります。さらに、ソフトロボットはリハビリテーションや理学療法で使用され、患者の怪我や手術からの回復を支援しています。これらのロボットは、患者の動きやニーズに適応することでパーソナライズされた治療を提供し、より迅速かつ効果的な回復を促進します。

さらに、ソフトロボティクスは、高齢者や障害者向けの補助装置の開発において極めて重要な役割を果たしています。ソフトロボット外骨格やウェアラブルデバイスは、サポートを提供し、モビリティを向上させ、ユーザーの生活の質を向上させることができます。これらのデバイスは軽量で快適に設計されているため、長期使用に適しています。

産業および農業分野での自動化の需要の高まり

産業および農業分野での自動化の需要の高まりは、ソフトロボティクス市場の主要な推進力です。ソフトロボットは、繊細で複雑な作業を高精度かつ効率的に処理できるため、これらの分野で大きな利点を提供します。これは、生産プロセスの最適化と人件費の削減に不可欠です。

産業分野では、高度な柔軟性と適応性を必要とする作業にソフトロボットが採用されています。従来の剛性ロボットは、不規則な形状や壊れやすい物体を処理できないという制限があり、損傷や非効率につながる可能性があります。一方、ソフトロボットは、処理する物体の形状に適応できるため、製造プロセスでの梱包、仕分け、組み立てなどの作業に最適です。この柔軟性により、ソフトロボットは、以前は剛性ロボットにとって困難または不可能だった作業を実行できるため、全体的な生産性と効率が向上します。

さらに、産業オートメーションへのソフトロボットの統合により、人間とロボットの安全性とコラボレーションが強化されています。ソフトロボットは、その柔軟な性質により偶発的な接触が発生した場合の怪我の可能性が低くなるため、重大な安全上のリスクを伴わずに人間の作業員と一緒に作業できます。この協働アプローチはコボット技術として知られ、さまざまな業界で普及しつつあり、より効率的で柔軟な製造プロセスを可能にしています。

農業分野では、生産性の向上と労働力不足への対応の必要性から、ソフトロボティクスの採用が進んでいます。ソフトロボットは、作物の収穫、植え付け、選別などの作業に使用されています。これらのロボットは、繊細な果物や野菜を損傷することなく処理できるため、農産物の品質が向上し、廃棄物が削減されます。さらに、ソフトロボットシステムはさまざまな作物や環境条件に適応できるため、現代の農業に多目的に使用できるツールとなっています。

持続可能性と精密農業への注目が高まるにつれ、農業分野でのソフトロボティクスの需要がさらに高まっています。ソフトロボットは高精度で作業を実行できるため、水や農薬などの資源を過剰に使用する必要性が減ります。この精度は、より持続可能な農業慣行に貢献し、農家がより高い収穫量を達成するのに役立ちます。

主要な市場の課題

高い開発および実装コスト

ソフトロボティクス市場が直面している主な課題の 1 つは、ソフトロボティクス技術の開発と実装に関連するコストが高いことです。ソフトロボットの開発には、生物の柔軟性と適応性を模倣しながら耐久性と機能性を維持できる材料を作成するための広範な研究開発 (R&D) が必要です。これらの材料には、高度なエラストマー、ポリマー、フレキシブル エレクトロニクスが含まれることが多く、製造コストが高いだけでなく、特殊な製造プロセスも必要です。これらのプロセスに必要な機器の取得と維持にかかるコストは、特に十分な R&D 予算がない中小企業 (SME) にとっては、法外に高くなる可能性があります。

さらに、産業環境でのソフトロボティクス ソリューションの実装には、統合とカスタマイズへの多額の投資が必要です。多くの場合、標準化されており、比較的簡単なプログラミングで展開できる従来のリジッド ロボットとは異なり、ソフトロボットは特定のアプリケーションに合わせて調整する必要があります。このカスタマイズには、ロボットが動作する特定のタスクと環境に関する深い理解が必要であり、テストと適応のための追加の時間とリソースが必要です。ソフトロボットを既存のシステムやワークフローに統合する複雑さも、インフラストラクチャとプロセスの大幅な変更を伴う可能性があるため、全体的なコストを増加させます。

ソフトロボティクスに関連する高コストは、特にコスト効率が重要な懸念事項である業界では、多くの潜在的な導入者にとって障害となる可能性があります。企業は、ソフトロボティクスの潜在的な利点と多額の初期費用および継続費用を比較検討する必要があります。この金銭的障壁により、導入率が遅くなり、市場の成長の可能性が制限される可能性があります。さらに、ソフトロボティクスシステムの投資収益率 (ROI) は、従来の自動化ソリューションと比較して実現に時間がかかる可能性があり、特に経済的に不安定な時期には、企業が支出を正当化することが困難になります。

この課題を克服するために、ソフトロボティクス業界は、製造技術を進歩させて生産コストを削減したり、さまざまなアプリケーションに簡単に適応できる標準化されたソリューションを開発したりするなど、コスト削減戦略に重点を置く必要があります。さらに、学術機関、業界関係者、政府機関とのパートナーシップを促進することで、R&D イニシアチブへの資金提供とサポートが促進され、最終的にはコストが削減され、より幅広い業界でソフトロボティクスが利用しやすくなります。

技術的制限とパフォーマンスの信頼性

ソフトロボティクス市場におけるもう 1 つの大きな課題は、ソフトロボティクス システムの技術的制限とパフォーマンスの信頼性です。ソフトロボットは柔軟性と適応性の点で独自の利点を提供しますが、実際のアプリケーションで機能と信頼性に影響を与える可能性のあるかなりの技術的課題も提示します。主な技術的問題の 1 つは、正確な制御と動作を実現するのが難しいことです。ソフトロボットは、その性質上、変形したり伸びたりする柔軟な素材で作られているため、従来の剛性ロボットと同じレベルの精度と再現性を実現するのは困難です。この精度の欠如は、製造業の組立ラインや医療における外科手術など、高い精度と一貫性が求められるアプリケーションでは大きな欠点となる可能性があります。

制御と精度の問題に加えて、ソフトロボットの耐久性と寿命も大きな懸念事項となります。ソフトロボットに使用される材料は、柔軟で適応性に優れていますが、硬質材料に比べて摩耗や損傷を受けやすい傾向があります。これにより、運用寿命が短くなり、メンテナンスの必要性が高まり、ユーザーにとってコストがかかり不便になる可能性があります。頻繁なメンテナンスと部品の交換が必要になると、ソフトロボットシステムの導入と運用がさらに複雑になり、全体的な効率と費用対効果が低下します。

環境要因も、ソフトロボットのパフォーマンスの信頼性に重要な役割を果たします。極端な温度、湿度、化学物質への曝露などの条件は、ソフトロボットの材料とコンポーネントに悪影響を及ぼし、誤動作や故障につながる可能性があります。ソフトロボットシステムがさまざまな環境条件に耐えられるようにすることは、さまざまな業界での適用を成功させる上で重要です。これには厳格なテストと堅牢な設計が必要であり、開発時間とコストがさらに増加する可能性があります。

さらに、ソフトロボットの機能を強化するために高度なセンサーと制御システムを統合すると、複雑さが増します。これらのセンサーと制御システムは、正確な動きと応答を可能にするために、膨大な量のデータをリアルタイムで処理できなければなりません。このような高度なシステムの開発には、高度な技術的専門知識と研究開発への多大な投資が必要であり、イノベーションと広範な採用の障壁となっています。

これらの技術的制限に対処するには、材料科学、ロボット工学、制御システムにおける継続的な研究とイノベーションが必要です。柔軟性と耐久性と精度の向上を兼ね備えた新しい材料の開発、およびセンサーと制御メカニズムの設計と統合の改善は、これらの課題を克服するための重要なステップです。これらの分野の進歩を促進し、ソフトロボットシステムがさまざまなアプリケーションに必要なパフォーマンスと信頼性の基準を満たすことができるようにするためには、学界、産業界、研究機関のコラボレーションが不可欠です。

主要な市場動向

人工知能と機械学習の統合

人工知能 (AI) と機械学習 (ML) をソフトロボットに統合することは、ソフトロボット市場の進化を推進する重要なトレンドです。 AI と ML のテクノロジーにより、ソフトロボットは環境との相互作用から学習し、それに応じて動作を適応させることができるため、ソフトロボットの機能が強化されます。この統合により、ソフトロボットはより複雑で動的なタスクをより高い効率と精度で実行できるようになります。たとえば、ヘルスケアでは、AI 搭載のソフトロボットが最適な動作パターンを学習し、センサーからのフィードバックに基づいてリアルタイムで調整することで、低侵襲手術の精度を向上させることができます。製造分野では、機械学習アルゴリズムにより、ソフトロボットはさまざまな部品や材料を処理する最も効率的な方法を特定することで、組み立てプロセスを最適化できます。

医療およびヘルスケア アプリケーションでの採用の増加

医療およびヘルスケア アプリケーションでのソフトロボティクスの採用の増加は、ソフトロボティクス市場を形成する主要なトレンドです。ソフトロボットは、手術の補助やリハビリから患者のケアや診断まで、さまざまな医療目的でますます使用されています。人間の組織と安全かつ穏やかに相互作用する能力があるため、低侵襲手術に最適です。外科医はソフトロボット器具を使用して複雑な解剖学的構造を高精度でナビゲートし、周囲の組織への外傷を減らし、患者の転帰を改善できます。

人口の高齢化と慢性疾患の増加により、革新的な医療ソリューションの需要が高まり、医療におけるソフトロボティクスの採用がさらに促進されています。研究開発の取り組みによりソフトロボットの機能が継続的に向上するにつれて、医療およびヘルスケアの現場でのその応用が拡大し、患者のケアと治療結果の面で大きなメリットがもたらされると予想されます。

産業オートメーションと協働ロボットの拡大

産業オートメーションと協働ロボットにおけるソフトロボティクスの拡大は、ソフトロボティクス市場を牽引するもう 1 つの重要なトレンドです。ソフトロボットは、高度な柔軟性と適応性を必要とするタスクを実行するために、製造および物流環境でますます導入されています。従来の剛性ロボットとは異なり、ソフトロボットは不規則な形状や壊れやすい物体を損傷することなく処理できるため、梱包、仕分け、組み立てのタスクに最適です。この柔軟性により、自動化プロセスの汎用性が向上し、全体的な効率が向上し、運用コストが削減されます。

協働ロボット、つまりコボットの台頭も、ソフトロボティクスの需要を後押ししています。協働ロボットは人間の作業員と一緒に作業するように設計されており、生産性と安全性を高めます。ソフトロボットは、柔軟で安全な設計のため、協働アプリケーションに特に適しています。ソフトロボットは、重大な安全上のリスクを伴わずに人間のすぐ近くで動作できるため、さまざまな産業環境で貴重な資産となります。

さらに、産業オートメーションにおけるソフトロボットの採用は、より適応性と回復力のある製造システムの必要性によって推進されています。産業界が生産プロセスを最適化し、変化する市場の需要に対応することを求めるようになるにつれて、ソフトロボットの汎用性と適応性は大きな利点をもたらします。この傾向は今後も続くと予想されており、ソフトロボティクスは産業オートメーションと協働ロボットの進化において重要な役割を果たし、市場の革新と成長を推進します。

セグメント別インサイト

2023年には、医療および外科用アプリケーションセグメントがソフトロボティクス市場を支配し、予測期間中もその優位性を維持すると予想されています。このセグメントが主導的な地位を占めているのは、医療現場におけるソフトロボティクス技術の大幅な進歩と採用によるものです。ソフトロボティクスの医療および外科用アプリケーションは、低侵襲手術に革命をもたらし、比類のない精度、柔軟性、安全性を提供しています。外科医は、ソフトロボット器具を使用して、組織損傷を最小限に抑えながら複雑な手術を実行し、患者の回復時間と結果を向上させます。複雑な解剖学的構造を高い器用さでナビゲートするソフトロボットの能力は、繊細な外科的介入に不可欠です。さらに、高度なセンサーとリアルタイム フィードバック システムをソフト ロボット デバイスに統合することで、外科手術の精度と制御が大幅に向上し、その採用がさらに促進されています。

さらに、低侵襲手術の需要の高まりと、慢性疾患の増加、人口の高齢化が相まって、このセグメントの成長を後押ししています。ソフト ロボット技術は、リハビリテーションや治療の用途でも広く使用されており、パーソナライズされた適応型の支援を提供することで、患者の回復プロセスを支援しています。ウェアラブル ソフト ロボット外骨格と補助装置の開発により、医療分野での用途がさらに拡大し、障害を持つ人々の移動をサポートし、生活の質を向上させています。

医療用ソフト ロボットの機能と手頃な価格の向上に重点を置いた研究開発の取り組みにより、このセグメントの成長が持続すると予想されます。さらに、規制当局の承認と良好な臨床結果により、ソフト ロボット医療機器の有効性と安全性に対する信頼が高まり、世界中の医療機関でより広く採用されるようになりました。医療提供者が外科手術の精度と患者ケアを改善するための革新的なソリューションをますます求めるようになるにつれて、医療および外科用アプリケーションセグメントは予測期間を通じてソフトロボティクス市場で優位を維持し、業界の大幅な進歩と成長を促進する態勢が整っています。

地域別インサイト

2023年には、北米がソフトロボティクス市場を支配し、予測期間中もその優位性を維持すると予想されます。この地域でのリーダーシップは、高度な技術インフラストラクチャの存在、研究開発への多額の投資、大手ソフトロボティクス企業の集中など、いくつかの重要な要因によって推進されています。特に米国はソフトロボティクスのイノベーションの最前線にあり、多数の学術機関、研究センター、業界プレーヤーが最先端のソフトロボティクス技術の開発と商業化に積極的に貢献しています。

民間投資家と政府機関の両方に支えられた北米の強力な資金調達エコシステムは、この分野での大幅な進歩を促進してきました。国立科学財団からの助成金やベンチャーキャピタル企業からの投資など、ロボット工学のイノベーションを促進することを目的としたプログラムや取り組みは、市場の成長を加速させる上で重要な役割を果たしてきました。さらに、産業界と学界のコラボレーションにより、材料科学、人工知能、ロボット工学の分野で大きな進歩がもたらされ、ソフトロボットの機能と用途がさらに強化されました。

さらに、この地域では自動化と高度な製造技術に重点が置かれており、ヘルスケア、自動車、家電製品など、さまざまな業界でソフトロボットの採用が進んでいます。医療分野では、低侵襲手術やリハビリテーションソリューションの需要がソフトロボットシステムの開発と導入を促し、市場の成長に貢献しています。北米では、医療インフラが整備され、医療費も高額なことから、医療用途でのソフトロボティクスの採用がさらに進んでいます。

北米がソフトロボティクス市場で主導的な地位を占めているのは、新技術の安全性と有効性を確保しながらイノベーションを奨励する積極的な規制環境も理由の 1 つです。食品医薬品局 (FDA) などの規制機関は、医療用および外科用ソフトロボティクス デバイスの承認と商品化に関する明確なガイドラインを示し、関係者の信頼を育んでいます。

最近の動向

• 2023 年 8 月、ファクトリー オートメーションのリーダーである FANUC India は、チェンナイの Sriperumbudur に新しいテクノロジー センターを開設しました。この施設は、金曜日にファナック株式会社の会長である稲葉善治博士によって正式にオープンされました。ベンガルールに本社を置くファナックインドは、30年以上にわたってインド亜大陸全体の製造業を支援してきました。

主要な市場プレーヤー

• Soft Robotics Inc.
• ファナック株式会社
• RightHand Robotics, Inc
• KUKA Aktiengesellschaft
• 安川電機
• BionicHIVE
• Pneubotics Inc
• Shadow Robot Company

レポートの範囲

このレポートでは、

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