CB_Insights：2021年全球外骨骼机器人产业研究报告_67页_5mb

2021年全球外骨骼机器人产业研究报告总结

核心内容

外骨骼机器人是一种可穿戴设备，旨在增强人体力量、运动能力、负重能力，以及提供保护和信息交互功能。它融合了传感、控制、信息、材料、机械等多个领域的技术，是人类增强技术的重要组成部分。尽管技术发展已有几十年历史，外骨骼机器人仍处于产业化和商业化发展的早期阶段，挑战重重。

主要观点

• 外骨骼机器人技术的发展经历了从军事用途到医疗康复、工业和民用领域的扩展。
• 2000年后，外骨骼机器人在控制、传感、驱动、材料等技术上取得突破，推动了产业化进程。
• 全球外骨骼机器人产业在2014年进入发展黄金期，多家企业成功上市，但仍面临成本高、重量大、能耗高等问题。
• 外骨骼机器人未来将向微型化、智能化、轻量化发展，实现人机协同和高效交互。

关键信息

技术发展

• 概念起源：外骨骼机器人概念兴起于19世纪，技术系统性研发始于20世纪60年代，Hardiman项目为早期代表。
• 技术瓶颈：早期外骨骼如Hardiman存在体积大、能耗高、操作复杂等问题。
• 技术突破：2000年后，外骨骼技术在控制、传感、驱动、材料等方面取得重要进展，如BLEEX、HAL、ReWalk等。
• 未来方向：技术优化方向包括提升人机交互、增强安全性、提高控制效率、降低能耗、实现自供能等。

技术产业化

• 技术模块：外骨骼机器人由传感系统、控制系统、驱动系统、机械系统和动力系统构成。
• 技术领先者：Ekso Bionics、CYBERDYNE、ReWalk等企业技术领先，但仍有大量初创企业进入市场。
• 技术挑战：包括系统稳定性、安全性、人机友好性、成本等，需进一步优化。

市场前景

• 市场规模：2014年全球市场规模为0.68亿美元，预计2025年达到18亿美元，2028年达58亿美元。
• 出货量增长：2018年出货量为7000件，2028年预计达30.1万件，10年CAGR为39.5%。
• 市场细分：工业类外骨骼市场增长迅速，预计在2028年占据整体市场营收的一半。

中国产业发展

• 市场现状：中国外骨骼机器人企业数量增长快，但仍处于早期阶段。
• 政策支持：中国在政策上鼓励外骨骼机器人技术发展，以推动其在医疗、工业等领域的应用。

技术路线与专利成果

• 技术路线：包括传感、控制、驱动、机械和动力系统。
• 专利趋势：2000年至2021年，外骨骼机器人专利数量迅速增长，技术发展进入平滑期。
• 专利分布：Ekso Bionics和CYBERDYNE专利数量领先，ReWalk专利数量较少，但初创企业如B-Temia、Roam Robotics等正在迅速成长。

科研前沿与应用机会

• CoSpar算法：优化外骨骼步态，提升用户舒适度。
• 半侵入式脑机接口：通过ECoG信号控制外骨骼，提升运动控制能力。
• “链甲”智能织物：提供轻量、安全、低成本的外骨骼材料解决方案。
• 能量移除外骨骼：通过收集步态中的机械能，降低代谢能耗，提升设备效率。

未来趋势

• 技术突破：预计未来5-10年将出现新一轮技术突破，推动外骨骼机器人在多个领域的规模化应用。
• 产业成熟：外骨骼机器人市场将在2020-2030年间逐步成熟，CAGR达33%。
• 应用场景：外骨骼机器人将广泛应用于医疗康复、工业制造、军事、民用等领域，提升人类能力，实现人机协同。

结论

外骨骼机器人是未来科技的重要方向，其技术发展和市场前景广阔。随着技术的不断进步和成本的降低，外骨骼机器人将逐步实现商业化和规模化应用，为人类增强和提升能力提供新的解决方案。