Los músculos artificiales robóticos constituyen una subcategoría de músculos artificiales capaces de producir movimientos estimulados biológicamente. Estos sistemas robóticos realizan una amplia gama de movimientos, incluyendo la flexibilidad inherente, la relación potencia-peso y muchos otros. Estos tipos de músculos artificiales tienen potencial para una amplia gama de aplicaciones gracias a sus logros en métodos de control, modelado y fabricación. Se utilizan ampliamente en dispositivos médicos o textiles inteligentes. Esto ha impulsado el florecimiento del mercado en diversos sectores industriales. El mercado de músculos artificiales robóticos crecerá con una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 17,4 % para el período 2022-2030.

La creciente prevalencia de la diabetes y otras enfermedades, que incrementan la demanda de prótesis, ha contribuido significativamente a su cuota de mercado. Según la Federación Internacional de Diabetes, en 2019, aproximadamente 463 millones de adultos (de 20 a 79 años) vivían con diabetes; se prevé que esta cifra aumente a 700 millones para 2045. Muchos pacientes diabéticos corren el riesgo de desarrollar úlceras en los pies, que a menudo resultan en amputaciones. Asimismo, según la Coalición de Amputados de Estados Unidos, las enfermedades vasculares se consideran la principal causa de amputación de miembros inferiores.

¿Cómo están las cosas en el mercado?

El mercado global de músculos artificiales robóticos está en auge gracias a los avances e inversiones en investigación y desarrollo de tecnología de inteligencia artificial. Esto, con el objetivo de mejorar la calidad de vida de las personas amputadas, ha dado lugar a la producción de productos tecnológicamente avanzados. Otro factor que impulsa el crecimiento del mercado es su aplicación como actuadores industriales, lo que también ha impulsado un fuerte crecimiento en el mercado de músculos artificiales robóticos, que se espera que crezca sustancialmente durante el período de pronóstico. El mercado se puede segmentar en los siguientes segmentos:

Por tipo 

• Actuadores piezoeléctricos
• Actuadores de polímero electroactivo (EAP)
• Actuadores de polímeros con memoria de forma (SMP)
• Actuadores de fluidos suaves
• Otros

Por materiales 

• EAP iónicos
• Polímeros conductores (CP)
• nanotubos de carbono (CNT)
• Geles electroactivos
• Otros

Por mecanismo de actuación

• Actuación del campo eléctrico
• Actuación térmica
• Actuación neumática
• Otros

Por aplicaciones 

• Pinzas y manipuladores
• Robots andantes
• robots biomiméticos
• robots humanoides
• robots médicos
• Robots auto-reconfigurables
• Robots portátiles y de asistencia
• Otros

Los factores mencionados, junto con las ventajas como menor peso, flexibilidad, respuesta más rápida y operaciones más silenciosas que ofrecen los músculos artificiales robóticos, generan importantes ingresos en el mercado. Sin embargo, los altos costos asociados con estos músculos generan dificultades presupuestarias. Además, la necesidad de mano de obra cualificada aumenta el costo de la inversión, lo que en cierta medida dificulta el crecimiento del mercado.

Los actuadores piezoeléctricos ocupan el primer lugar entre los diversos tipos de actuadores robóticos para músculos artificiales gracias a su alta eficiencia, alta velocidad y excelente precisión de posicionamiento. En cuanto a materiales, el segmento polimérico dominó el mercado, ya que genera tensiones y tensiones más elevadas mediante fuerzas electrostáticas y puede emplearse en diversas aplicaciones. Entre todas estas aplicaciones, los robots biomiméticos tienen una cuota de mercado considerable gracias a su amplia gama de aplicaciones en robots, exoesqueletos motorizados y actuadores industriales.

El análisis regional del mercado destacó que Europa domina el mercado gracias a sus logros en ciencia y tecnología, así como a los significativos avances en investigación y desarrollo. Por ejemplo, STAMAS, desarrollado por Arquimea Ingeniería, crea innovadoras manos y piernas robóticas. El proyecto utiliza actuadores con aleaciones con memoria de forma (SMA) y polímeros electroactivos (EAP) para ayudar a los astronautas a eliminar los efectos de la microgravedad y mejorar el movimiento de los dedos. Además, los investigadores han desarrollado una potente musculatura artificial que ha revolucionado el mercado de músculos artificiales robóticos. Esta musculatura artificial puede expandirse y contraerse en respuesta al calor. Otras regiones con una importante contribución al mercado son Japón y Estados Unidos, entre otras. Investigadores del MIT (Massachusetts, EE. UU.) desarrollaron músculos artificiales con excelente capacidad de estiramiento y levantamiento de pesas.

El desarrollo de un producto destacado para cualquier enfoque rentable requiere minimizar la incertidumbre y maximizar el crecimiento. Diversos actores clave participan en el desarrollo de músculos artificiales robóticos, entre ellos Össur, el Centro de Iniciativa de Investigación Creativa para Nanoingeniería Funcionalmente Antagónica del KAIST, Ottobock, Ohio Willow Wood Company, Liberating Technologies, Inc., Proteor, Chas. A. Blatchford & Sons Ltd., Environmental Robots Incorporated (ERI) y RSL Steeper Group Ltd.

¿Qué están haciendo los competidores?

• Liberating Technologies, Inc. se dedica al desarrollo y suministro de prótesis para miembros superiores. Esta empresa desarrolló y fabricó la prótesis VariGrip, que proporciona soporte y control a las personas con amputaciones por debajo del codo. Otra prótesis, desarrollada por Liberating Technologies, fue diseñada específicamente para personas con amputaciones por encima del codo; se llama Boston Digital Arm System. La empresa desarrolla prótesis para todas las edades desde hace mucho tiempo.
• Un grupo de investigadores del Centro de Iniciativas de Investigación Creativa para Nanoingeniería Funcionalmente Antagónica del KAIST desarrolló un músculo robótico compuesto de material MXene reticulado iónicamente con un polímero sintético. Esta combinación proporciona flexibilidad, manteniendo al mismo tiempo la fuerza y ​​la conductividad del músculo.
• Environmental Robots Incorporated (ERI) es líder mundial en nanosensores y nanoactuadores biomiméticos, músculos artificiales, kits científicos y más. ERI ha desarrollado un kit científico de músculo artificial polimérico contráctil rentable para destacar la tecnología de polímeros electroactivos. Su objetivo era difundir la tecnología de polímeros activados químicamente entre investigadores, estudiantes, ingenieros y científicos.