2025年外骨骼機(jī)器人行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)分析
一、行業(yè)概述
外骨骼機(jī)器人是一種結(jié)合了人的智能和機(jī)械動(dòng)力的可穿戴裝備,通過(guò)裝置機(jī)械能量來(lái)增強(qiáng)人類(lèi)行走運(yùn)動(dòng)及重物負(fù)荷等能力。這種技術(shù)不僅可為力量不足的使用者提供醫(yī)療康復(fù)和運(yùn)動(dòng)支撐等功能,還可幫助使用者完成長(zhǎng)途行軍和負(fù)重搬運(yùn)等任務(wù)。外骨骼機(jī)器人基于仿生原理、人體工程學(xué)設(shè)計(jì)以及信息控制技術(shù),融合了生物運(yùn)動(dòng)學(xué)、機(jī)器人學(xué)、信息科學(xué)、人工智能等多學(xué)科知識(shí)。
二、行業(yè)現(xiàn)狀
1. 市場(chǎng)規(guī)模
近年來(lái),我國(guó)人口老齡化進(jìn)程加快及勞動(dòng)力人口下降,刺激了外骨骼機(jī)器人的需求增長(zhǎng)。根據(jù)數(shù)據(jù),2016-2022年我國(guó)65歲及以上人口數(shù)量由15003萬(wàn)人增長(zhǎng)至20056萬(wàn)人。同時(shí),工業(yè)從業(yè)人員的數(shù)量也在下降,如裝卸搬運(yùn)類(lèi)人數(shù)由60.4萬(wàn)人下降至60.2萬(wàn)人,建筑業(yè)類(lèi)人數(shù)由2164.0萬(wàn)人下降至1957.6萬(wàn)人。這些變化推動(dòng)了外骨骼機(jī)器人在醫(yī)療、工業(yè)和軍事等領(lǐng)域的應(yīng)用。
從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看,2016-2020年我國(guó)外骨骼機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模由0.03億元增長(zhǎng)至2.5億元。根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2024-2029年外骨骼機(jī)器人產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)分析報(bào)告》分析,隨著外骨骼機(jī)器人行業(yè)產(chǎn)品性能的提升和下游需求增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2025年我國(guó)外骨骼機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)42億元。
全球范圍內(nèi),2024年全球外骨骼機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模約30.7億元,預(yù)計(jì)未來(lái)將持續(xù)保持平穩(wěn)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),到2031年市場(chǎng)規(guī)模將接近214.1億元,未來(lái)六年CAGR為32.2%。這些數(shù)據(jù)表明,外骨骼機(jī)器人市場(chǎng)在全球范圍內(nèi)都具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
2. 技術(shù)發(fā)展
我國(guó)的外骨骼機(jī)器人還處于技術(shù)迭代和升級(jí)階段,但國(guó)家政策的支持為外骨骼機(jī)器人提供了良好的發(fā)展環(huán)境。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外骨骼行業(yè)初創(chuàng)企業(yè)不斷將新獲得的融資投入技術(shù)研發(fā),解決產(chǎn)品在人機(jī)交互等方面的問(wèn)題,促進(jìn)了行業(yè)產(chǎn)品的升級(jí)。
外骨骼機(jī)器人亟需突破的技術(shù)點(diǎn)包括人機(jī)耦合、人體運(yùn)動(dòng)意圖識(shí)別、助力效能與評(píng)估方法、自適應(yīng)性等??蒲腥藛T需要在新機(jī)理、新結(jié)構(gòu)、新材料、新能源、新傳感、新驅(qū)動(dòng)、新算法、新策略等方面開(kāi)展深入研究,以突破關(guān)鍵共性技術(shù)。
3. 應(yīng)用領(lǐng)域
外骨骼機(jī)器人按應(yīng)用領(lǐng)域劃分,可以分為軍用外骨骼機(jī)器人、康復(fù)型外骨骼機(jī)器人和工商用外骨骼機(jī)器人。按結(jié)構(gòu)劃分,可以分為上肢外骨骼機(jī)器人、下肢外骨骼機(jī)器人、腰部外骨骼機(jī)器人和軟體外骨骼機(jī)器人。
軍用外骨骼機(jī)器人:主要用于增強(qiáng)士兵的負(fù)重能力和耐力,執(zhí)行更加艱難的任務(wù)。
康復(fù)型外骨骼機(jī)器人:主要用于醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域,幫助癱瘓患者康復(fù)鍛煉和功能重建,提高老年人或殘疾人的行走能力。
工商用外骨骼機(jī)器人:主要用于工業(yè)和商業(yè)領(lǐng)域,增強(qiáng)負(fù)重能力、減輕勞動(dòng)壓力、減少勞動(dòng)者勞損等。
三、行業(yè)重點(diǎn)分析
1. 政策支持
國(guó)家政策的支持為外骨骼機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展提供了良好的環(huán)境。早在2016年,工信部、發(fā)改委等部門(mén)在《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》中提出要在行動(dòng)障礙人群中開(kāi)展外骨骼機(jī)器人試點(diǎn)示范。2017年,科技部等部門(mén)出臺(tái)了《“十三五”健康產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》,專(zhuān)門(mén)提出要開(kāi)發(fā)外骨骼機(jī)器人等康復(fù)輔具。
近年來(lái),政府部門(mén)通過(guò)招標(biāo)等方式,為外骨骼機(jī)器人項(xiàng)目的開(kāi)展提供政策支持和財(cái)政資金。這些政策的制定和完善有助于推動(dòng)外骨骼機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,促進(jìn)其在醫(yī)療康復(fù)、助力勞動(dòng)力等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。
2. 融資加速
外骨骼機(jī)器人企業(yè)不斷獲得的融資投入技術(shù)研發(fā),解決了產(chǎn)品在人機(jī)交互等方面的問(wèn)題,促進(jìn)了行業(yè)產(chǎn)品的升級(jí),推動(dòng)了行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。例如,一些初創(chuàng)企業(yè)通過(guò)融資,不斷投入研發(fā),提升產(chǎn)品的性能和用戶(hù)體驗(yàn)。
3. 產(chǎn)業(yè)鏈分析
外骨骼機(jī)器人產(chǎn)業(yè)以中游外骨骼機(jī)器人制造商為核心,上游主要包括核心技術(shù)系統(tǒng)及硬件,下游是其應(yīng)用領(lǐng)域。
上游:傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是三大關(guān)鍵系統(tǒng),而機(jī)械系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)作為支撐配備。上游核心產(chǎn)品把控傳感器、表面肌點(diǎn)信號(hào)采集儀、控制軟件、伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器、減速器等。
中游:按應(yīng)用領(lǐng)域劃分,外骨骼機(jī)器人可以分為軍用外骨骼機(jī)器人、康復(fù)型外骨骼機(jī)器人和工商用外骨骼機(jī)器人;按結(jié)構(gòu)劃分,可以分為上肢外骨骼機(jī)器人、下肢外骨骼機(jī)器人等。
下游:主要的領(lǐng)域包括醫(yī)療康復(fù)、軍用領(lǐng)域、工商業(yè)領(lǐng)域、個(gè)人應(yīng)用等。
4. 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)
從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看,國(guó)外在外骨骼機(jī)器人領(lǐng)域整體上領(lǐng)先于國(guó)內(nèi),但尚未形成絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)在智能外骨骼機(jī)器人技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)積累方面追趕勢(shì)頭迅猛。
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上,一些代表性企業(yè)如大艾機(jī)器人、邁步機(jī)器人、布法羅機(jī)器人在醫(yī)療領(lǐng)域具有重要地位;傲鯊智能、邁寶智能科技、鐵甲鋼拳等則在工商業(yè)及軍事領(lǐng)域具有較大影響力。這些企業(yè)通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā),提升了外骨骼機(jī)器人的性能和用戶(hù)體驗(yàn)。
四、發(fā)展趨勢(shì)分析
1. 產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化、高端化、智能化
據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2024-2029年外骨骼機(jī)器人產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)分析報(bào)告》分析預(yù)測(cè)
隨著機(jī)器人、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能、神經(jīng)工程以及腦科學(xué)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展融合,智能機(jī)器人在工業(yè)、服務(wù)、軍事等領(lǐng)域得到了長(zhǎng)足的發(fā)展和應(yīng)用。外骨骼機(jī)器人作為典型的人機(jī)緊耦合系統(tǒng),將朝著國(guó)產(chǎn)化、高端化、智能化的方向發(fā)展。
國(guó)產(chǎn)化方面,國(guó)內(nèi)企業(yè)在技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)積累方面不斷追趕,未來(lái)有望打破國(guó)外企業(yè)的技術(shù)壁壘,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自主化生產(chǎn)。
高端化方面,隨著消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品性能和品質(zhì)的要求不斷提高,外骨骼機(jī)器人將朝著更加高端、精細(xì)的方向發(fā)展,滿(mǎn)足更多高端用戶(hù)的需求。
智能化方面,通過(guò)引入人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù),外骨骼機(jī)器人將具備更加智能的感知、決策和控制能力,提高產(chǎn)品的智能化水平和用戶(hù)體驗(yàn)。
2. 市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)
未來(lái),隨著外骨骼機(jī)器人行業(yè)產(chǎn)品性能的提升和成本的下降,下游不斷增長(zhǎng)的需求將刺激行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模的不斷增長(zhǎng)。醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域外骨骼機(jī)器人產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步將帶動(dòng)工業(yè)用外骨骼機(jī)器人及助力助行外骨骼機(jī)器人的產(chǎn)品迭代,外骨骼機(jī)器人的應(yīng)用市場(chǎng)將進(jìn)一步拓展。
預(yù)計(jì)到2028年,中國(guó)外骨骼機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到24億元,2023-2028年年均復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)約為50%。全球范圍內(nèi),預(yù)計(jì)到2030年,外骨骼機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將趨于成熟,市場(chǎng)穩(wěn)步增長(zhǎng),全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)68億美元。
3. 多領(lǐng)域應(yīng)用拓展
外骨骼機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤卣?,從醫(yī)療康復(fù)、軍事、工業(yè)等領(lǐng)域向更多領(lǐng)域延伸。例如,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,外骨骼機(jī)器人可以幫助農(nóng)民進(jìn)行重物的搬運(yùn)和作業(yè),減輕勞動(dòng)強(qiáng)度;在太空探索領(lǐng)域,外骨骼機(jī)器人可以增強(qiáng)宇航員的負(fù)重能力和耐力,提高太空作業(yè)的效率。
此外,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新,外骨骼機(jī)器人還將向更高精度、更高穩(wěn)定性和更智能化方向發(fā)展。例如,配備人造肌肉的機(jī)器人將廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、制造等領(lǐng)域,增強(qiáng)機(jī)器人的靈活性和響應(yīng)速度。
4. 群體機(jī)器人技術(shù)
群體機(jī)器人技術(shù)模仿昆蟲(chóng)集體行為,通過(guò)多個(gè)機(jī)器人相互協(xié)作,完成復(fù)雜且大規(guī)模的任務(wù)。這些機(jī)器人可以共享信息、協(xié)調(diào)行動(dòng),并根據(jù)環(huán)境變化做出適應(yīng)性調(diào)整。預(yù)計(jì)到2025年,群體機(jī)器人將在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
在災(zāi)難響應(yīng)中,群體機(jī)器人能夠執(zhí)行大范圍的搜索與救援任務(wù),快速覆蓋大片區(qū)域并提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在農(nóng)業(yè)中,群體機(jī)器人可以協(xié)同進(jìn)行作物監(jiān)控、灌溉與收割。群體機(jī)器人技術(shù)的分散性和高度可擴(kuò)展性,使其在需要協(xié)調(diào)和適應(yīng)性的大規(guī)模任務(wù)中展現(xiàn)出巨大的潛力。
外骨骼機(jī)器人作為一種結(jié)合了人的智能和機(jī)械動(dòng)力的可穿戴裝備,在醫(yī)療、軍事、工業(yè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新,外骨骼機(jī)器人將朝著國(guó)產(chǎn)化、高端化、智能化的方向發(fā)展,市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)增長(zhǎng),應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步拓展。
國(guó)家政策的支持和融資的加速為外骨骼機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展提供了良好的環(huán)境。未來(lái),外骨骼機(jī)器人將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,為人類(lèi)的生產(chǎn)和生活帶來(lái)更多便利和效益。
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