Рынок искусственных мышц — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по типу (электрополевой привод, пневматический привод, тепловой привод), по применению (промышленный, медицинский, потребительский, автомобильный, аэрокосмический), по региону и конкуренции, 2019–2029 гг.

Обзор рынка

Глобальный рынок искусственных мышц оценивался в 1,63 млрд долларов США в 2023 году и, как ожидается, будет устойчиво расти в прогнозируемый период со среднегодовым темпом роста 9,62% до 2029 года.

В здравоохранении искусственные мышцы производят революцию в протезировании и вспомогательных устройствах, предлагая более естественный диапазон движений и адаптируемость к движениям пользователей. Это нововведение значительно улучшает пользовательский опыт и качество жизни для людей с ампутированными конечностями. Кроме того, искусственные мышцы применяются в медицинских устройствах, таких как хирургические роботы и реабилитационные устройства, что еще больше стимулирует рост рынка. Автомобильная промышленность также вносит свой вклад в расширение рынка искусственных мышц, используя их точные и контролируемые движения для систем привода, систем впрыска топлива и других компонентов. Это приложение повышает производительность и эффективность автомобильных систем, соответствуя спросу отрасли на легкие материалы и энергоэффективные решения.

Несмотря на эти возможности, рынок сталкивается с такими проблемами, как высокие затраты на разработку, технологические сложности и ограниченная осведомленность о технологии искусственных мышц. Преодоление этих препятствий требует постоянных исследований, сотрудничества между игроками отрасли, академическими институтами и исследовательскими организациями. Стимулируя инновации и повышая осведомленность, глобальный рынок искусственных мышц может продолжить свою траекторию роста и развития.

Ключевые драйверы рынка

Достижения в области робототехнических технологий

Достижения в области робототехнических технологий стали ключевым фактором устойчивого роста глобального рынка искусственных мышц, изменив ландшафт отраслей, начиная от производства и здравоохранения и заканчивая потребительской электроникой. Эволюция робототехники от жестких и механических систем к более гибким и адаптивным аналогам подстегнула спрос на искусственные мышцы, также известные как электроактивные полимеры (ЭАП). Эти технологические достижения стимулируют разработку сложных роботизированных систем, которые демонстрируют движения, подобные человеческим, и повышенную ловкость.

В сфере робототехники искусственные мышцы являются переломным моментом, позволяя создавать мягких роботов, которые могут маневрировать в сложных и неструктурированных средах с ловкостью. В отличие от традиционных жестких роботов, мягкие роботы, оснащенные искусственными мышцами, могут сгибаться, растягиваться и скручиваться, имитируя биомеханику естественных организмов. Эта новообретенная гибкость открывает множество применений в отраслях, где точные и адаптивные движения имеют первостепенное значение, таких как поисково-спасательные операции, исследование опасных сред и деликатные производственные процессы.

Искусственные мышцы играют важную роль в создании экзоскелетов, носимых роботизированных устройств, которые расширяют возможности человека. Экзоскелеты, работающие на искусственных мышцах, находят применение в различных секторах, включая военную сферу, здравоохранение и производство. В здравоохранении экзоскелеты помогают людям с нарушениями подвижности, позволяя им обрести подвижность и независимость. В производстве экзоскелеты, оснащенные искусственными мышцами, снижают физическую нагрузку на рабочих, улучшая эргономику и предотвращая травмы.

Спрос на гуманоидных роботов, разработанных так, чтобы напоминать людей и взаимодействовать с ними, также подстегнул интеграцию искусственных мышц. Гуманоиды, независимо от того, используются ли они в сфере обслуживания клиентов, образования или развлечений, выигрывают от искусственных мышц, которые обеспечивают плавные и естественные движения, повышая их способность взаимодействовать с людьми в различных ситуациях. Это антропоморфное качество делает гуманоидов более понятными и адаптируемыми к различным средам, расширяя их потенциальные области применения.

Растущий спрос на протезы и вспомогательные устройства

Растущий спрос на протезы и вспомогательные устройства играет ключевую роль в продвижении мирового рынка искусственных мышц на новые высоты. По мере старения населения мира и увеличения распространенности инвалидности конечностей растет потребность в передовых и инновационных решениях, которые предлагают улучшенную функциональность, естественные движения и улучшенное качество жизни для людей с потерей конечностей. Искусственные мышцы, также известные как электроактивные полимеры (ЭАП), появились как преобразующая технология, устраняющая ограничения традиционного протезирования и способствующая развитию вспомогательных устройств.

Интеграция искусственных мышц в протезы конечностей оказывает глубокое влияние на жизнь людей с ампутированными конечностями. Возможность выполнять сложные движения, такие как захват предметов с различной степенью силы и точное манипулирование инструментами, значительно расширяет функциональные возможности протезов. Это не только улучшает повседневную жизнь людей с потерей конечностей, но и способствует ощущению расширения прав и возможностей и независимости. Желание иметь протезы, которые легко интегрируются с телом и образом жизни пользователя, является движущей силой растущего спроса на технологию искусственных мышц.

Помимо протезирования, искусственные мышцы играют решающую роль в развитии вспомогательных устройств, предназначенных для улучшения повседневной жизни людей с ограниченными возможностями. Эти устройства, от роботизированных экзоскелетов до носимых вспомогательных технологий, используют технологию искусственных мышц для обеспечения дополнительной поддержки и функциональности. Например, экзоскелеты используют искусственные мышцы для помощи людям с нарушениями подвижности при ходьбе и выполнении различных действий. Включение искусственных мышц во вспомогательные устройства соответствует более широкой цели содействия инклюзивности и улучшения доступности технологий для людей с различными способностями.

Интеграция в медицинские устройства

Интеграция искусственных мышц в медицинские устройства оказывается преобразующей силой, продвигающей глобальный рынок искусственных мышц в фазу беспрецедентного роста и инноваций. По мере развития сферы здравоохранения растет понимание потенциальных преимуществ, которые технология искусственных мышц может привнести в конструкцию и функциональность медицинских устройств. Эта интеграция распространяется на спектр приложений, от хирургических роботов до реабилитационного оборудования, предлагая новые возможности для точности, адаптивности и улучшения результатов для пациентов.

Одной из важных областей, где искусственные мышцы оказывают существенное влияние, являются хирургические роботы. Спрос на минимально инвазивные процедуры значительно вырос, что обусловлено желанием сократить время восстановления пациентов, минимизировать образование рубцов и повысить общую точность хирургических вмешательств. Искусственные мышцы, с их способностью воспроизводить тонкие движения естественных мышц, являются неотъемлемыми компонентами хирургических роботов, позволяя хирургам выполнять сложные процедуры с повышенной ловкостью и контролем. Включение искусственных мышц в хирургических роботов способствует повышению хирургической точности, сокращению периодов восстановления и повышению удовлетворенности пациентов.

Реабилитационные и терапевтические устройства представляют собой еще одну важную область, где искусственные мышцы играют преобразующую роль. Эти устройства, от экзоскелетов до реабилитационных роботов, используют технологию искусственных мышц для обеспечения целевых и контролируемых движений для людей, восстанавливающихся после травм или проходящих реабилитацию. Искусственные мышцы, с их способностью имитировать естественные мышечные движения, позволяют использовать более точные и персонализированные протоколы реабилитации. Это особенно полезно в случаях неврологических расстройств, инсультов или ортопедических травм, где точная и адаптивная реабилитация необходима для оптимального восстановления.

Интеграция искусственных мышц в медицинские устройства также распространяется на протезирование, способствуя разработке усовершенствованных протезов конечностей, которые предлагают более естественный диапазон движений и функциональности. Протезы конечностей, включающие искусственные мышцы, обеспечивают ампутантам улучшенный контроль и реакцию, позволяя им выполнять более широкий спектр повседневных действий с большей легкостью. Эта интеграция меняет ландшафт протезирования, выходя за рамки традиционных конструкций к более динамичным и удобным для пользователя решениям, которые повышают качество жизни людей с потерей конечностей.

Основные проблемы рынка

Высокие затраты, связанные с исследованиями, разработками и производством

Глобальный рынок искусственных мышц, несомненно, находится на переднем крае технологических инноваций, обещающих новаторские решения в различных отраслях. Однако на росте сказывается такое серьезное препятствие, как высокие затраты, связанные с исследованиями, разработками и производством. Этот финансовый барьер представляет собой значительную проблему для плавного роста и широкого внедрения технологии искусственных мышц.

Сложная природа технологии искусственных мышц требует значительных инвестиций в исследования и разработки, чтобы раздвинуть границы того, чего могут достичь эти инновационные материалы. Ученые и инженеры постоянно стремятся оптимизировать материалы, используемые в искусственных мышцах, стремясь к тонкому балансу между гибкостью, долговечностью и эффективностью. Это постоянное стремление к совершенствованию требует значительных финансовых обязательств для проведения экспериментов, анализа данных и совершенствования конструкций.

Финансовое бремя разработки и производства искусственных мышц не ограничивается только материалами и производственными процессами, но также распространяется на требуемые знания. Специализированные знания в области материаловедения, инженерии и робототехники необходимы для того, чтобы ориентироваться в сложностях технологии искусственных мышц. Спрос на квалифицированных специалистов в этих областях еще больше усиливает конкуренцию за таланты, что приводит к более высоким затратам на рабочую силу для компаний, занимающихся исследованиями и разработками искусственных мышц.

Основные тенденции рынка

Расширение областей применения экзоскелетов

Глобальный рынок искусственных мышц переживает значительный подъем из-за расширения областей применения искусственных мышц в экзоскелетах. Экзоскелеты, когда-то ограничивавшиеся сферой научной фантастики, превратились в новаторские носимые роботизированные устройства, которые используют технологию искусственных мышц для увеличения силы и подвижности человека. Эта тенденция особенно преобразует сферы здравоохранения, реабилитации и промышленного применения, где экзоскелеты, оснащенные искусственными мышцами, улучшают физические возможности и снижают нагрузку на пользователей.

В здравоохранении и реабилитации экзоскелеты, включающие искусственные мышцы, играют решающую роль в оказании помощи людям с нарушениями подвижности. Эти носимые устройства оказывают поддержку пациентам, восстанавливающимся после травм, операций или неврологических заболеваний. Искусственные мышцы, с их способностью имитировать естественные мышечные движения, обеспечивают необходимую активацию экзоскелетов для обеспечения более естественных и адаптивных движений. Эта тенденция стимулирует научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по оптимизации технологии искусственных мышц для конкретных нужд реабилитационных приложений, способствуя улучшению подвижности и улучшению терапевтических результатов.

В промышленных условиях использование экзоскелетов с искусственными мышцами меняет ландшафт ручного труда. Работники таких секторов, как производство, строительство и логистика, получают выгоду от физической поддержки, предоставляемой экзоскелетами, что снижает риск травм опорно-двигательного аппарата и повышает общую производительность. Искусственные мышцы, предназначенные для усиления силы и выносливости человека, способствуют созданию более эргономичной и эффективной рабочей среды. Поскольку отрасли отдают приоритет безопасности и эффективности труда, спрос на экзоскелеты, оснащенные усовершенствованными искусственными мышцами, продолжает расти.

Расширяющееся применение искусственных мышц в экзоскелетах стимулирует инновации на рынке искусственных мышц. Исследователи и разработчики изучают новые материалы, методы изготовления и системы управления для оптимизации производительности и удобства использования экзоскелетов. Эта тенденция соответствует более широкой цели создания носимых роботизированных устройств, которые легко интегрируются с телом человека, предоставляя пользователям комфортный и интуитивно понятный опыт.

Сегментарные данные

Типовые данные

В зависимости от типа доминирующим сегментом в глобальном

Прикладные данные

В зависимости от применения самым быстрорастущим сегментом на мировом рынке искусственных мышц в прогнозируемый период стала медицина.

Региональные данные

В зависимости от региона Северная Америка стала доминирующим регионом на мировом рынке искусственных мышц в 2023 году, занимая самую большую долю рынка.

Последние разработки

• В январе 2024 года исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха представили искусственные мышцы, предназначенные для обеспечения подвижности роботов. Их инновации представляют многочисленные преимущества по сравнению с существующими технологиями, позволяя развертывание в сценариях, требующих мягкой, адаптивной робототехники или повышенной чувствительности к взаимодействию с окружающей средой. Эти недавно разработанные приводы имеют инновационную структуру оболочки и используют сегнетоэлектрический материал с высокой диэлектрической проницаемостью, способный хранить значительную электрическую энергию.

Ключевые игроки рынка

• Bayer AG
• Steeper Ltd. 
• Coapt, LLC
• Biomimetic Products LLC. 
• Blatchford Limited 
• Ottobock SE & Co. KGaA 
• Корпорация Koganei