La robotica controllata dall'IA e i robot umanoidi: hype o realtà? Un'analisi critica della maturità del mercato

The Robotics in Change: un'analisi delle tendenze attuali e degli sviluppi futuri

Il mondo della robotica ha un profondo cambiamento. Ciò che una volta esisteva come una visione futura lontana nei film di fantascienza sta diventando realtà attraverso un rivoluzionario progresso nell'intelligenza artificiale (AI), sensori altamente sviluppati, scienze dei materiali innovativi e nuove tecniche di produzione. Questi progressi tecnologici non solo spostano i limiti di ciò che i robot possono fare, ma cambiano anche il modo in cui lavoriamo, viviamo e interagiamo.

Un'area particolarmente eccitante è lo sviluppo di robot umanoidi: robot che assomigliano agli umani nella loro forma e movimenti. Queste macchine, che una volta erano considerate un gioco mentale puro, ora vengono perseguite da giganti della tecnologia e start-up equamente con grandi ambizioni e considerevoli investimenti. La visione è quella di creare robot che non solo svolgono compiti, ma possono anche interagire con le persone in modi intelligenti e intuitivi.

Tuttavia, il robotico è molto più di semplici robot umanoidi. È un campo ampio e diversificato che va dai robot industriali nelle fabbriche ai veicoli autonomi nelle nostre strade. L'automazione, resa possibile dalla robotica, ha il potenziale per rivoluzionare una varietà di industria, dalla produzione e logistica all'agricoltura e all'assistenza sanitaria. In un mondo che è sempre più modellato da una carenza di lavoratori qualificati, cambiamenti demografici e desiderio di maggiore efficienza e sostenibilità, la robotica diventa una tecnologia sempre più importante per l'economia globale e lo sviluppo sociale.

Adatto a:

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Sviluppi chiave che modellano il futuro della robotica

Diverse tendenze e sviluppi chiave attualmente modellano il panorama della robotica e influenzeranno in modo significativo il loro orientamento futuro:

1. La corsa per i robot umanoidi

Le grandi aziende tecnologiche come Tesla, Nvidia e Google, ma anche start-up di robotica specializzate come la robotica neurata e la figura AI, investono in modo massiccio nello sviluppo di robot umanoidi. Questa gara è guidata dalla visione di creare robot che sono in grado di svolgere compiti simili a umani in una varietà di ambienti, da fabbriche e magazzini alle famiglie private e persino a Marte.

2. L'espansione a nuove industrie

La robotica si fa strada in sempre più industrie e aree di applicazione. Oltre alla produzione tradizionale, i robot sono sempre più utilizzati in agricoltura, sanità, logistica, vendita al dettaglio e persino in arte e intrattenimento. Questa espansione è avanzata attraverso il progresso tecnologico e la crescente necessità di automazione in vari settori.

3. Breaggi tecnologici

Le continue scoperte tecnologiche in settori come AI, sensori, scienze dei materiali e tecnologia di guida portano a sistemi di robot sempre più potenti e più versatili. I robot sono in grado di far fronte a compiti complessi oggi, per adattarsi agli ambienti cambiati, interagire con le persone e persino imparare e persino imparare in modo indipendente.

4. L'attenzione agli specialisti e all'istruzione

Al fine di supportare la crescita dell'industria robotica e garantire innovazioni future, è sempre più importante reclutare e formare specialisti altamente qualificati. Le università e le università delle scienze applicate adattano i loro curricula per garantire che i laureati abbiano le competenze e le conoscenze necessarie per avere successo nel settore della robotica.

5. Competizione e cooperazione

Il panorama robotico globale è caratterizzato da una complessa dinamica di competizione e cooperazione. Le aziende e gli istituti di ricerca in tutto il mondo competono per lo sviluppo delle migliori tecnologie e lo sviluppo di nuovi mercati. Allo stesso tempo, ci sono anche numerosi esempi di collaborazioni internazionali che mirano a condividere conoscenze e risorse e promuovere lo sviluppo della robotica.

6. Opportunità economiche

Il settore robotico offre significativi opportunità economiche per aziende, investitori e governi. La crescita del mercato è forte e i nuovi modelli di business e le aree di applicazione vengono costantemente creati. La robotica è sempre più riconosciuta come un motore importante per la crescita economica e il progresso tecnologico.

Robot umanoidi: tra visione e maturità del mercato

Lo sviluppo di robot umanoidi è uno degli argomenti più eccitanti e controversi in robotica. Mentre alcuni esperti presumono che i robot umanoidi saranno onnipresenti nel prossimo futuro, altri sono più scettici e considerano gli attuali sviluppi più come un clamore.

Jensen Huang, CEO di Nvidia, una società leader nel campo dell'hardware AI, ha recentemente creato la tesi secondo cui i robot umanoidi potrebbero raggiungere un'ampia disponibilità entro pochi anni. Huang vede l'uso iniziale di questi robot principalmente nelle fabbriche, poiché i compiti sono generalmente chiaramente definiti e gli ambienti di lavoro sono più strutturati. Stima i costi di affitto annuali per un robot umanoide a circa $ 100.000, che sottolinea la potenziale attrattiva economica per le aziende che sono alla ricerca di soluzioni di automazione.

Altre aziende del settore robotico mostrano anche un programma aggressivo per il lancio del mercato dei loro robot umanoidi. Ad esempio, Neuro Robotics, una società di robotica europea, prevede di introdurre il suo ultimo robot umanoide, 4Ne-1, già nel giugno 2025. Il 4Ne-1 dovrebbe essere equipaggiato con tre diversi livelli di modelli di AI basati su grandi modelli di lingua (LLM), che aumentano la sua intelligenza a livello umano e se teoricamente lo consentono di pensare, a decrypt e reagi Ognuno di questi strati "skin" ha milioni di parametri per percepire e comprendere il mondo che lo circonda.

Elon Musk, CEO di Tesla, è anche molto ottimista sul futuro dei robot umanoidi. Ha in programma di inviare robot umanoidi di Optimus a Marte nel 2026 e prevede a lungo termine che ogni famiglia avrà almeno un robot. Musk crede che i suoi robot di Optimus saranno in grado di svolgere tutti i compiti per i loro proprietari, incluso il ritiro dei bambini dalla scuola e la funzione di guardia del corpo personale.

Questi piani ambiziosi e il programma aggressivo di aziende come Neuro Robotics e Tesla indicano una competizione intensiva, che non riguarda solo lo sviluppo della tecnologia stessa, ma anche la capacità di implementare la produzione su larga scala e di ridurre i costi. Le diverse aree di applicazione che vanno dalle fabbriche alle famiglie private suggeriscono che saranno creati diversi tipi di robot umanoidi con diverse competenze e classi di prezzo.

Con la sua piattaforma ISAAC GR00T N1, Nvidia si sta posizionando come un importante fattore abilitante per lo sviluppo accelerato di robot umanoidi da parte di altre società. Questa piattaforma rappresenta il primo modello base aperto e completamente personalizzabile al mondo per il pensiero robotico generale e le diverse abilità. La disponibilità di tali tecnologie di base facilita e accelera in modo significativo il lavoro di sviluppo di altri attori in questo campo. GR00T N1 è caratterizzato da un'architettura a doppia sistema ispirata ai principi della cognizione umana. Il "sistema 1" funge da modello di azione rapida che riflette i riflessi o le intuizioni umane. "Sistema 2", d'altra parte, è un modello lentamente pensante per la decisione cosciente e metodologica. Spinto da un modello di linguaggio della visione (VLM), il sistema 2 analizza l'ambiente circostante e le istruzioni ottenute per pianificare le azioni. Il sistema 1 quindi traduce questi piani in movimenti di robot precisi e continui. GR00T N1 è addestrato in base ai dati di dimostrazione umana e a una grande quantità di dati sintetici generati dalla piattaforma Nvidia Omniverse ™. Questo modello è semplicemente in grado di generalizzare vari compiti comuni - come oggetti di presa e in movimento con uno o entrambe le braccia, nonché la trasmissione di oggetti da un braccio all'altro - o persino compiti a più passi che richiedono un lungo contesto e combinazioni di abilità generali. Queste abilità possono essere utilizzate in varie applicazioni, ad esempio nella gestione dei materiali, l'imballaggio e il controllo di qualità. Gli sviluppatori e i ricercatori hanno l'opportunità di formare GR00T N1 con dati reali o sintetici per il loro robot umanoide specifico o il loro compito speciale. NVIDIA sta già lavorando a stretto contatto con i principali produttori come 1x Technologies, Agility Robotics e Boston Dynamics, che hanno ricevuto accesso anticipato a GR00T N1 per promuovere lo sviluppo dei loro robot umanoidi.

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Paesaggio degli investimenti globali: Cina vs. USA

Il panorama di investimento globale nel campo della robotica umanoide mostra differenze significative tra Cina e Stati Uniti in termini di strategie e attenzione. La Cina sta investendo enormemente nello sviluppo di robot umanoidi, con questi sforzi per essere supportati da iniziative statali e grandi aziende tecnologiche. Questi forti investimenti sottolineano l'ambizione della Cina di svolgere un ruolo da protagonista in tutto il mondo nel campo della robotica e dell'intelligenza artificiale. Un chiaro segno di ciò è la deposizione di un fondo di capitale di rischio sostenuto dallo stato da parte del governo cinese con un volume di impressionanti 138 miliardi di dollari, che si concentra sulla promozione di robotica, AI e altre migliori tecnologie. La Cina si è già affermata come il più grande mercato mondiale per i robot industriali, che illustra la sua forza esistente nell'area dell'automazione. Inoltre, le aziende cinesi hanno significativi vantaggi in termini di costi derivanti dalle loro capacità di produzione superiori e dagli effetti della scala associati. Un esempio concreto di ciò è UNTETREE Robotics, che offre il suo robot umanoide G1 a un prezzo significativamente più basso sul mercato rispetto ai modelli comparabili di concorrenti degli Stati Uniti. Questa leadership dei costi, combinata con un'alta attività di brevetto nell'area dell '"umanoide", in cui la Cina è leader in tutto il mondo, potrebbe dare al paese un vantaggio strategico nella concorrenza globale. La strategia di investimento diretta dallo stato della Cina e l'attenzione costante sull'integrazione della robotica con altre tecnologie chiave come l'IA potrebbe dare al paese un vantaggio decisivo nella concorrenza globale. L'enfasi sulla produzione di massa e i costi inferiori potrebbero portare a una diffusione più rapida e più ampia di robot umanoidi in vari settori economici.

Summe significative sono inoltre investite in startup robotiche negli Stati Uniti, per cui questi investimenti sono spesso condotti da società di capitali di rischio e società tecnologiche di grandi dimensioni. Ciò dimostra che gli Stati Uniti prendono molto sul serio la crescente concorrenza nel campo della robotica e si sforzano di difendere il suo tradizionale ruolo di leadership nel campo dell'innovazione tecnologica. Un esempio di queste attività di investimento è la startup Apptronik, che è supportata da Google e Nvidia e recentemente ha ricevuto un notevole giro di finanziamenti al fine di far avanzare lo sviluppo dei suoi robot umanoidi per le applicazioni industriali. Un'altra società promettente è la figura AI, che ha anche ricevuto notevoli finanziamenti in cui sono state coinvolte società tecnologiche ben note come Nvidia, Openai, Microsoft e Intel Capital. Rispetto alla Cina, un'attenzione più forte allo sviluppo di tecnologie AI avanzate per i robot umanoidi sembra essere un focus più forte negli Stati Uniti. In considerazione della crescente pressione competitiva, le aziende di robotica statunitense chiedono lo sviluppo e l'attuazione di una strategia nazionale di robotica al fine di poter esistere nella concorrenza globale con la Cina e altre nazioni leader. Mentre la Cina si basa sul sostegno statale e sulle sue immense capacità di produzione, gli Stati Uniti sembrano vedere la loro forza principalmente nella ricerca di base e nello sviluppo dell'IA Hochmodern. La stretta collaborazione tra aspiranti startup e società tecnologiche affermate negli Stati Uniti potrebbe portare a innovazioni rapide e innovative, ma il ridimensionamento della produzione e i costi associati potrebbero continuare a essere una sfida.

Un confronto diretto dei paesaggi degli investimenti in entrambi i paesi mostra che sia gli Stati Uniti che la Cina come forze dominanti appaiono nella competizione globale di robotica. Uno studio attuale ha dimostrato che le startup robotiche statunitensi e cinesi hanno attirato un impressionante 75% di tutti gli investimenti in capitale di rischio in questo settore tra il 2018 e il 2024. Gli Stati Uniti hanno portato $ 49,9 miliardi con un volume totale di investimenti, mentre la Cina ha registrato investimenti per un valore di $ 24,4 miliardi nello stesso periodo. Tuttavia, è importante tenere conto del fatto che una parte significativa degli investimenti da parte dei flussi di fondi sostenuti dallo stato in Cina, che relativizza gli investimenti privati ​​diretti. Il dominio degli Stati Uniti e della Cina negli investimenti sottolinea il loro ruolo principale nella competizione globale di robotica. I diversi modelli di finanziamento preliminarono gli investimenti in capitale di rischio privati ​​negli Stati Uniti rispetto agli investimenti fortemente sostenuti dallo stato in Cina-Coustro potrebbero influenzare in modo significativo la velocità e il tipo di innovazioni tecnologiche in entrambi i paesi.

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AI come forza trainante: robot intelligenti nel mondo reale

L'integrazione dell'intelligenza artificiale svolge un ruolo cruciale nel controllo e nell'interazione dei robot umani nel mondo reale. Un esempio notevole di ciò è Gemini Robotics di Google, che si basa su modelli AI avanzati che si basano su Gemini 2.0 per controllare i robot direttamente nel mondo fisico. Ciò rappresenta progressi significativi nella capacità dei robot di gestire compiti complessi e di reagire ai cambiamenti nella loro area in tempo reale. Gemelli Robotics è descritto come un modello generalista di "azione di lingua della vista" (VLA), che è in grado di eseguire movimenti liquidi e reattivi e allo stesso tempo essere robusto rispetto alle variazioni dei tipi di oggetti e delle loro posizioni. Può anche essere trovato in ambienti precedentemente sconosciuti e si possono trovare anche una varietà di istruzioni linguistiche aperte e aperte. Il sistema funziona raccogliendo informazioni visive e linguistiche e emettendo direttamente le azioni che un robot dovrebbe fare. La robotica Gemelli può essere utilizzata per una vasta gamma di compiti di manipolazione, compresi quelli che richiedono un orizzonte di pianificazione a lungo e un'alta abilità. Anche la capacità del sistema di apprendere nuove attività a breve termine da circa 100 dimostrazioni e adattarsi a progetti di robot completamente nuovi è notevole. Tuttavia, Google sottolinea anche le importanti considerazioni sulla sicurezza che devono essere prese in considerazione in relazione a questa nuova classe di modelli di base della robotica.

Con Cosmos, Nvidia ha anche sviluppato una piattaforma che mira ad accelerare lo sviluppo di robot e veicoli autonomi. L'obiettivo principale di questa iniziativa è facilitare lo sviluppo dei robot fornendo ambienti di simulazione più realistici. Cosmos utilizza i cosiddetti "modelli di fondazione mondiale", che simulano il mondo fisico come sistemi di intelligenza artificiale, tra cui leggi fisiche, relazioni spaziali e dinamiche del movimento. Ciò consente la formazione dei sistemi autonomi in ambienti completamente virtuali, che riducono significativamente la necessità di un'acquisizione di dati reali spesso costosi.

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Robotica in diverse aree di applicazione: una presenza in crescita

La robotica si fa strada in sempre più aree di applicazione che vanno oltre la produzione tradizionale:

Robotica di sicurezza

Samsung pianifica l'introduzione di robot di sicurezza a quattro gambe, che indica un crescente interesse per i robot per le applicazioni di sicurezza. Questi robot potrebbero assumere compiti di sorveglianza in vari ambienti e anche spostarsi su terreni irregolari e sulle scale.

Robot di consegna autonomi

I robot di consegna autonomi stanno diventando sempre più importanti e guidando l'automazione nell'intero sistema di consegna. Rappresentano una soluzione promettente per le complesse sfide del "ultimo miglio" nel traffico di consegna urbana.

agricoltura

La visione dell'automazione completa in agricoltura, spesso indicata come era "1 robot Hof-1", stabilisce che i robot sono usati in larga misura ad ogni operazione agricola. Puoi intraprendere compiti come piantagioni e semina precise, il raccolto autonomo di colture e il controllo di erba e parassiti mirati.

Supporto per i servizi di emergenza

I pompieri sono sviluppati e utilizzati per aumentare la sicurezza dei vigili del fuoco in scenari di uso pericoloso. Questi robot possono penetrare in ambienti in cui i servizi di emergenza umana sarebbero esposti a rischi estremi.

gastronomia

Nei robot cooperativi e cobot cooperativi, si muovono così e automatizzano sempre più compiti come la miscelazione di bevande. Questo sviluppo ha il potenziale per aumentare l'efficienza e allo stesso tempo creare esperienze di clienti innovative e divertenti.

Industria della moda

L'automazione dei campi che utilizza la robotica è anche promossa nel settore della moda per aumentare l'efficienza e ottimizzare i processi logistici.

Innovazioni tecnologiche come motore di sviluppo robotico

La costruzione di robot sta attualmente vivendo una fase di notevoli innovazioni:

Robot flessibile e di forma di forma

I robot che cambiano la loro forma e persino lo smontano e si siedono potrebbero essere usati in aree molto strette o difficili da accedere in futuro.

Robot ibridi

Lo sviluppo di robot ibridi, che combinano i vantaggi di materiali sia rigidi che morbidi, consente di gestire le attività che richiedono una combinazione di resistenza e flessibilità.

Robot ispirato a origami

I principi di origami, arte pieghevole giapponese, ispirano i ricercatori nello sviluppo di nuove costruzioni di robot, ad esempio per armi robot leggeri e flessibili per gli utenti di sedia a rotelle.

Mini sottomarini per il mare profondo

Lo sviluppo di mini-U-boat che possono essere utilizzati nel mare profondo rappresenta un altro progresso significativo nella robotica per ambienti estremi.

Tecnologie di ricarica wireless

Lo sviluppo e il miglioramento delle tecnologie di ricarica wireless per i robot consentono una maggiore flessibilità e autonomia, in particolare per i robot di servizio.

Il fattore umano: specialisti e abilità in robotica

L'industria della robotica sta vivendo una concorrenza intensiva per specialisti qualificati. Le aziende stanno reclutando attivamente esperti di altre aziende per espandere le loro capacità tecnologiche e il know-how. Parallelamente al reclutamento di specialisti esperti, l'educazione universitaria svolge un ruolo cruciale nell'impartire le competenze orientate al futuro nel settore della robotica. Le università adattano continuamente i loro curricula per garantire che i laureati abbiano le capacità e le conoscenze necessarie nel settore robotico in rapido sviluppo.

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Global Dynamics: cooperazione e concorrenza sul mercato della robotica

Nel settore robotico globale, stanno emergendo sia il potenziale per la cooperazione internazionale sia la concorrenza intensiva. Ci sono sforzi per promuovere la cooperazione tra Corea e Cina nel settore della robotica. Le società di robotica sudcoreana sono ottimiste sulla futura cooperazione con le società cinesi, in particolare per quanto riguarda i punti di forza complementari di entrambi i paesi. Gli Stati Uniti riconoscono la necessità di una strategia di robotica nazionale globale al fine di garantire il loro ruolo di leadership globale in questa area tecnologica strategicamente importante.

Dimensioni economiche della robotica: sviluppo del mercato e investimenti

Hyundai prevede di raggiungere una quota di mercato di 80 trilioni di vittorie nel settore robotico entro il 2032. Le società di capitali di rischio stanno riconoscendo sempre più le opportunità interessanti che l'uso dell'intelligenza artificiale e della robotica nel settore della logistica offrono. L'automazione attraverso la robotica si rivela una forza trainante per l'innovazione e l'aumento dell'efficienza in una varietà di settori.

Il futuro promettente della robotica

L'industria della robotica si trova in una fase della crescita straordinaria e dinamica, che è in gran parte alimentata da continue scoperte tecnologiche e una necessità in costante aumento di automazione in quasi tutte le aree economiche. Lo sviluppo di robot umanoidi sta facendo rapidi progressi ed è prevedibile che potrebbero diventare realtà in vari campi di applicazione nel prossimo futuro. Il panorama globale è modellato da una competizione intensiva, in particolare tra gli Stati Uniti e la Cina, entrambi i quali perseguono punti di forza e approcci strategici al fine di affermare o espandere il loro ruolo di leadership in questo importante campo tecnologico. La robotica viene utilizzata in un numero sempre crescente di settori, dall'industria classica all'agricoltura a diversi settori di servizi e contribuiscono in modo significativo all'aumento dell'efficienza, della produttività e della sicurezza. Le innovazioni tecnologiche in settori come robotica flessibile, robotica subacquea e ricarica wireless dei robot ampliano continuamente i possibili usi e l'autonomia di questi sistemi. La disponibilità di specialisti altamente qualificati e lo sviluppo di una strategia nazionale chiara e coerente si rivelano fattori decisivi per il successo e la competitività futuri in questo settore dinamico. Il mercato della robotica offre significative opportunità economiche e, secondo le previsioni attuali, avrà una forte crescita nei prossimi anni, il che lo rende un obiettivo attraente per investimenti e attività imprenditoriali.

Per quanto riguarda il futuro, si può presumere che la robotica svolgerà un ruolo ancora più importante nella nostra vita nei prossimi anni, sia sul posto di lavoro che nella vita privata di tutti i giorni. I limiti dell'automazione cambieranno costantemente e i robot saranno in grado di assumere compiti sempre più complessi e esigenti. La cooperazione tra esseri umani e robot diventerà sempre più importante al fine di utilizzare in modo ottimale i rispettivi punti di forza e ottenere effetti sinergici. Allo stesso tempo, le questioni etiche e sociali in relazione alla crescente diffusione della robotica otterranno importanza e richiederanno un'attenta discussione e lo sviluppo di un quadro normativo adeguato. La robotica promette un futuro promettente pieno di innovazioni e opportunità che cambieranno la nostra vita e il mondo del lavoro in modo sostenibile.

Confronto degli investimenti in robotica tra Cina e USA (2018-2024)

Il confronto tra gli investimenti in robotica tra Cina e Stati Uniti nel periodo dal 2018 al 2024 mostra differenze significative negli investimenti complessivi, alle aree di messa a fuoco e al supporto statale. Gli Stati Uniti hanno investito un totale di $ 49,9 miliardi in robotica durante il periodo menzionato, mentre la Cina ha investito significativamente meno con $ 24,4 miliardi. In entrambi i paesi si concentra sui robot umanoidi, con gli Stati Uniti che investono anche pesantemente in sistemi controllati dall'intelligenza artificiale e la Cina si concentra sui robot industriali. Un'altra chiara distinzione è dimostrata nel ruolo di sostegno statale: mentre gli Stati Uniti si concentrano principalmente su fornitori di capitali di rischio privati, fondi statali e iniziative svolgono un ruolo cruciale in Cina. Tra gli attori importanti negli Stati Uniti possono essere trovate aziende come Apptronik, Figure AI e Boston Dynamics, mentre in Cina aziende come Uniteree Robotics, Agibot e Xpeng Motors sono in testa.

Esempi di robot agricoli e loro applicazioni

Robot come il robot uno di Pixelfarming, che funzionano con laser, visione artificiale e GPS, consentono un controllo preciso e senza lavoro chimico e lavoro autonomamente. La serie E di Agrobot garantisce il raccolto delle fragole, che consente un delicato raccolto e riducendo i costi del lavoro grazie a sensori e robotica. L'aspirapolvere di bug Agrobot, a sua volta, ha combattuto i parassiti in modo specifico ed efficiente utilizzando un sistema a vuoto. La Farmdroid FD20 svolge compiti come la semina e il controllo delle infestanti combinando GPS, semina precisa e rimozione meccanica delle infestanti. Questo robot funziona autonomamente, offre una semina esatta ed è rispettoso dell'ambiente.

Previsioni di mercato per vari segmenti di robotica fino a 2032 (in miliardi di dollari USA)

Le previsioni di mercato per vari segmenti di robotica mostrano un forte potenziale di crescita entro il 2032. Il robot di servizio sta crescendo da una dimensione del mercato stimata di $ 22,40 miliardi nel 2024 per prevedere $ 90,09 miliardi nel 2032, che corrisponde a un tasso di crescita annuale medio (CAGR) del 19,2 %. I robot mobili autonomi hanno una crescita ancora più elevata nello stesso periodo, con un aumento di 2,2 miliardi a $ 18,9 miliardi e un CAGR del 21,8 %. Particolarmente degno di nota è il segmento dei robot supplementari, che ha la più alta crescita con un CAGR del 29,9 %: qui, un aumento di $ 0,3063 miliardi dovrebbe essere a $ 3,2261 miliardi nel 2032 nel 2024.

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