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 世界の物理的人工知能（AI）市場 2026-2040年The Global Physical Artificial Intellligence (AI) Market 2026-2040 自律型ロボット、自動運転車、ヒューマノイドシステム、産業用オートメーション、ウェアラブル機器、スマートインフラ、AIを活用した医療・農業システムなどを網羅する世界のフィジカルAI市場は、2026年... もっと見る
サマリー
自律型ロボット、自動運転車、ヒューマノイドシステム、産業用オートメーション、ウェアラブル機器、スマートインフラ、AIを活用した医療・農業システムなどを網羅する世界のフィジカルAI市場は、2026年の約3,830億ドルから2040年までに3兆2,600億ドルへと成長すると予測されており、これは歴史上最大級の技術市場拡大の一つとなる。また、この市場は他に類を見ないほど、勝者が定まっていない状況にある。 デジタルAI分野では、競争の行方は次第に決まりつつある。 NVIDIAのハードウェア上で稼働し、英語中心のインターネットデータで学習された少数の米国基盤モデル企業が、世界の最前線を定義している。一方、フィジカルAIは決着がついていない。その勝敗を左右する要素――製造能力、導入データ、規制のスピード、サプライチェーンの管理、そして基盤モデルの知能――は、最終的な結果を真に予測不能なものにする形で、さまざまなプレイヤーに分散している。これこそが、この市場に関する最も戦略的に重要な観察点である。
『Global Physical AI Market 2026–2040』は、物理世界に展開される人工知能――センサーを通じて知覚し、学習済みモデルを通じて推論し、ロボット、車両、ドローン、インフラ、ウェアラブルデバイスに組み込まれたモーター、アクチュエータ、マニピュレータを通じて行動するシステム――に関する、単一巻として最も包括的な分析である。本レポートは、9つの主要な垂直セクターに加え、ウェアラブルエレクトロニクスのインターフェース層、そしてそれらすべてを支える基盤となる半導体スタックを網羅している。
中心となる論旨――「オープン・レース」――は、本レポートの根幹をなす編集方針である。つまり、フィジカルAI時代の勝者を決定づけるような形で、知能、製造コスト、認証された信頼性、導入密度を兼ね備えた地域、企業、技術アーキテクチャは、現時点ではまだ存在しないということだ。 米国はAI知能層でリードし、中国は製造規模とコストでリードし、欧州は認証された信頼性と産業導入密度でリードし、日本は世界最高レベルのロボット密度を通じて蓄積された運用導入データでリードしている。それぞれの優位性は本物だが、単独では十分ではない。これらの制約が最も激しく争われる2026年から2032年までの期間こそが、今後数十年にわたって積み重なっていく結果を決定づけることになる。
フィジカルAIの導入は、「3つの波」のフレームワークに基づいて構成されている。第1の波である「産業実証段階」では、明確な投資対効果が見込める制約された構造化された環境に導入が集中する。第2の波である「セクター横断的拡大」では、ユニットエコノミクスの改善と中国製造業による価格圧縮を背景に、フィジカルAIが半構造化された環境へと拡大する。そして第3の波である「消費者および国家レベルでの導入」では、フィジカルAIが家庭、個人の身体、国家インフラへと大規模に普及する。 エッジ推論、リアルタイムセンサー処理、安全性が極めて重要な組み込み制御向けのGPU、FPGA、ASIC、ニューロモーフィックプロセッサを網羅する基盤となる半導体エコシステムは、本レポートで取り上げられるあらゆるフィジカルAIアプリケーションの土台となっている。
本レポートでは、10のセクターにまたがる700社以上の企業を、原産国、事業概要と資金調達履歴、製品・技術、ウェブサイトといった項目を網羅した統一フォーマットで分析している。対象セクターは以下の通りである：産業オートメーションおよびスマート製造；自動運転車およびモビリティシステム（自動運転車、自律型貨物輸送、ラストマイル配送ロボット、配送ドローン、自律型海洋システム、eVTOLエアタクシー、バーティポートインフラ、UTMプラットフォームを含む）； ヒューマノイドおよびサービスロボット；スマートインフラおよび建築環境（ビルAIプラットフォーム、物理的セキュリティおよびアクセス制御、パトロール・清掃ロボット、スマートエレベーター、スマートエネルギーおよびグリッドAI、AI制御スマートガラス、スマートHVACおよび気候AIを含む）；ヘルスケアおよび医療用フィジカルAI；アグリテックおよび環境用フィジカルAI；防衛、セキュリティおよびデュアルユース用フィジカルAI； 宇宙ロボティクスおよび極限環境ー宇宙・軌道システム、水中・深海、核・放射線リスク、鉱業・地下、ならびに石油・ガスおよび産業インフラの危険環境検査を含む； コンシューマー向け物理AIおよびスマートホーム；ならびにウェアラブルエレクトロニクスと物理AIの統合（スマートウォッチ、スマートリング、AR/VR/XRおよびスマートグラス、AIヒアラブル、医療・臨床用ウェアラブル、外骨格、ニューラルインターフェースおよびBCI、産業用・労働者安全用ウェアラブル、スマート衣類およびe-テキスタイル、ウェアラブルAIチップおよびコンピューティングプラットフォーム、スポーツ・パフォーマンス用ウェアラブル、遠隔患者モニタリングプラットフォームを含む12のサブセグメントにまたがる）。
レポートの内容は以下の通りです
取り上げられた企業には、アボット、アキュレイ、アクティブ・サージカル、アドバンスト・ファーム・テクノロジーズ、AeiRobot、エオルス・ロボティクス、エアロファームズ、エアロバイロメント、エーソン（TUG）、AGCOコーポレーション、AgEagle、Agersens、Agibot / Zhiyuan Robot、アジリティ・ロボティクス、AGROINTELLI、 アグリタスク、アグトノミー、アイキュア、AiQスマートクロージング、AIスペースファクトリー、エアマップ、エアシード・テクノロジーズ、AIR（AIR ONE）、エアバス（ゼファーHAPS）、エイドック、アライブコア、ALS（オートメーテッド・ラボラトリー・システムズ）、 アルティウス・スペース・マシーンズ、アルティテュード・エンジェル、アルトヴォロ、アマズフィット／ゼップ・ヘルス、アンビ・ロボティクス、アマゾン・プライム・エア、アマゾン・ロボティクス、アナログ・デバイセズ、アンデュリル・インダストリーズ、ANRAテクノロジーズ、ANYbotics、アオハン・インテリジェント・テクノロジー、APOTECAchemo、アップル、アップル（Vision Pro）、 アプライド・インチュイション、アプトロニック、アクアボティックス、アラブル、アーチャー・アビエーション、ARXロボティクス、ARxIUM、アセンサス・サージカル（カール・ストルツ）、ASIマイニング、ASSA ABLOY、 アセンダンス・フライト・テクノロジーズ、アストロボティック・テクノロジー、アストロスケール、アトラス・エレクトロニク、オートフライト、オートグリッド、オートストア、オートメーテッド・パッケージング・システムズ、オートリオン、アヴァ・ロボティクス、アビッドボッツ、アクシボ、アクソン・エンタープライズ（TASER / AIディフェンス）、アクシス・コミュニケーションズ、バイドゥ・アポロ・ゴー、バリオ、バング＆ オルフセン、バーンストーム・アグテック、バスティアン・ソリューションズ、BD（ベクトン・ディキンソン）／BDローワ／BDパイシス、ベッドロック・ロボティクス、ビーヒーロー、ベル・フライト（ベル・テキストロン）ネクサス／APT、バークシャー・グレイ、BETAテクノロジーズ、ビヨンド・イマジネーション、バイオフォーミス、バイオインテリセンス、バイオニック・ラボ、ブルー・イン、ブルー・オリジン、ブルー・リバー・テクノロジー（ジョン・ディア）、 ブルー・ホワイト・ロボティクス、ボードウォーク・ロボティクス、ボアート・ロングイヤー、ボーイング／ウィスク・エアロ、ボーイング（宇宙システム）、ボンサイ・ロボティクス、ブースター・ロボティクス、ボーグ・ロボティクス、ボッシュ、ボッシュ・センサーテック、ボーズ、ボストン・ダイナミクス、ボストン・ダイナミクス（スポット）、ザ・ボット・カンパニー、ブレイン・コーポレーション、ブレインボックスAI、ブレインラボ、ブレーカー・インダストリーズ、ブライトファームズ、ブライト・マシーンズ、BROKK、 ビルディングIQ、ビルト・ロボティクス、ビューローベリタス、ブロー、C3.ai、CACIインターナショナル、カミュ・エナジー、カーディエックス、キャリア・グローバル、カーボン・ロボティクス、キャタピラー、キャトル・アイ、サーキュラー、クリアパス・ロボティクス、クリアスペース、CNHインダストリアル（ケースIH／ニューホランド）、コバルト・ロボティクス、 Coco、Cognex、Comau、Connecterra、Contoro Robotics、CopperTree Analytics、Corindus（Siemens Healthineers）、Covariant、CREAL SA、CropX、Cubic Farm Systems、Current Health、Cyberdyne、Cyberdyne（HAL）、CycloTech、ダイキン、DARPA（RSGSプログラム）、 ダスセナ、データ・ロボティクス、デドローン（アクソン）、DEKAリサーチ、デラバル、デンソー・ロボティクス、ディープ・ロボティクス、ディープ・トレッカー、デヴァントロ、デックスコム、ディール・アビエーション、ディガーDTR、ディリジェント・ロボティクス、ディスタルモーション、DJI、ドボット・ロボティクス、ドクラ、DOK-ING、D-Orbit、 ドッグトゥース・テクノロジーズ、ドロニ・エアロスペース、ドリーム・テクノロジー、ドローンデプロイ、ドローナミクス、デュフォー・エアロスペース、デュール、ダスティ・ロボティクス、Dwbrobot、ダイナ・ロボティクス、ダイニウム・ロボット、アースセンス、ECAグループ、エコビー、エコロボティクス、エコバックス、エデン・グリーン・テクノロジー、イーハン、エカ・ロボティクス、エクソ・バイオニクス、エレクトロン・ロボッツ、 エレファント・ロボティクス、エレベート・ファームズ、エレクソン・マイニング、エルビット・システムズ、エルロイ・エア、エンボディッド・インク、エマーソン・エレクトリック／アスペンテック、エメセント、エモティブ、エンチャンテッド・ツールズ、エンジンAI、エンジニアード・アーツ、エンケル・エネルギ、エンライト（シーメンス）、エンライン・エナジー、エピウォッチ、エピロック、エピラス、エプソン（ムーベリオ）、 エプソン・ロボッツ、エポック・ロボティクス／ROBOTERA、ERCシステム、エクイヴィタル、ユーレカ・ロボティクス、イヴ・エア・モビリティ、エヴィエーション、エクシン・テクノロジーズ、ファナック、ファーム・エヌジー、ファームワイズ、FDROBOT、フェロヴィアル・バーティポート、フェッチ・ロボティクス／ゼブラ・テクノロジーズ、FFロボティクス、フィールドAI、フィギュアAI、フィットビット（Google）、 フライアビリティ、フライトレックス、FLIRシステムズ／テレダインFLIR、FLSmidth、フォーミック、フォワードXロボティクス、ファウンデーション・ロボティクス、フーリエ・インテリジェンス、フォー・グローワーズ、フォックスグローブ、フレイト・ファームズ、ファーハット・ロボティクス、ギャラクシアAI、ガルボット、ガーミン、ガティック、ギャザーAI、ガウジー、GEエアロスペース（eVTOL／AAM部門）、 GEヘルスケア、GEA、Geek+、ジェネラリスト、ジェネレーティブ・バイオニクス、ジェネレーション・ロボティクス、ジェネテック、ゴースト・ロボティクス、GITAI、グローバス・メディカル、グラディエント・コンフォート、グリーンアイ・テクノロジー、グレイオレンジ、ハンソン・ロボティクス、ハーベスト・オートメーション、ハーベスト・CROO・ロボティクス、ハート・エアロスペース、ヘキサゴン・マニュファクチャリング・インテリジェンス、HIDグローバル、ハイロボティクス、日立、ホコマ、ホリデー・ロボティクス、ホンダ、ハネウェル・ビルディング・マネジメント、 ハネウェル・インテリグレーテッド、ホライゾン・エアクラフト、HTC（Vive XR）、ハルボット、ヒューマノイド（SKLロボティクス）、ハンティントン・インガルズ・インダストリーズ（REMUS）、ファーウェイ、ハイリオ、IBM、IBM Maximo、ICON（宇宙建設）、インセプティオ、iniVation AG、インスタントアイ・ロボティクス、IntBot、インタラクティブ・ウェア、インターアクソン（Muse）、 インタッチ・ヘルス（Teladoc）、インビア・ロボティクス、イヌクトゥン、アイアン・オックス、iRhythm、イサンシス・ライフケア、イトロン、i.v.STATION、ジャブラ（GNオーディオ）、JAKAロボティクス、ジャント・エア・モビリティ、JBTコーポレーション、ジョビー・アビエーション、ジョン・ディア、ジョンソン・エンド・ジョンソン・メドテック（OTTAVA）、ジョンソン・コントロールズ、JOZ-Tech、 ジューンブレイン、KAKTI、カマン（KMAX）、カワダロボティクス、川崎重工業、川崎重工業ロボティクス、キーノン・ロボティクス、ケプラー・エクスプロレーション・ロボティクス、カーネル、キーボティック、キウィボット、KIONグループ、キネストラル・テクノロジーズ、KNAPP、KODE Labs、コディアック・ロボティクス、コイドラ、KONE、KUKA、 クボタ、クアフ、K.U.L.T、L3ハリス・テクノロジーズ、ランディス+ジャイア、ラロニックス、レジュ・ロボティクス、レリー、レオナルドDRS、リーバイス・ストラウス（プロジェクト・ジャカード）、ライフシグナルズ・グループ、リープヘル、リムXダイナミクス、ロッキード・マーティン、ロカス・ロボティクス、ロキ・ロボティクス、ルーシッド・オーディオ、ルナ・アウトポスト、ルモス・ロボティクス、マクリーン・エンジニアリング、 マッコ・ロボティクス、マジック・リープ、マジックラボ、マロイ・エアロノティクス、マンナ・ドローン・デリバリー、MANUSテクノロジー・グループ、MARTAC、マシモ、マティック（ロボティクス）、マクサー・テクノロジーズ、メイ・モビリティ、メイフラワー・オートノマス・シップ（ProMare / IBM）、MDT、メカデミック、メドラ、メドロボティクス、メドトロニック、メンデラ、メンティー・ロボティクス、メタなど。 目次
1 概要
1.1 物理的AIの到来
1.1.1 マクロ的な牽引力：なぜフィジカルAIは構造的に不可避なのか
1.2 市場の主な調査結果
1.2.1 半導体基盤：4,550億ドル規模の推進力
1.3 3つの波による導入フレームワーク
1.3.1 コスト圧縮曲線：企業から消費者へ
1.4 投資の急増：資本は確信に従う
1.5 戦略的課題：好機は限られている
1.6 混戦状態：物理AI時代の主導権を握るのは誰か？
1.6.1 勝利の姿：勝利をもたらす3つの組み合わせ
1.7 本レポートの概要
2 はじめに：物理的AI革命
2.1 フィジカルAIとは？
2.2 AIテクノロジースタック：フィジカルAIの位置づけ
2.3 変化した点：なぜ今、フィジカルAIが導入可能なのか
2.4 決定的な論点：開かれた競争
2.5 市場アーキテクチャ：7つの戦略的領域
3 コア・テクノロジー・アーキテクチャ
3.1 物理的AIの三要素：感知、判断、実行
3.2 センシングおよび知覚層
3.2.1 マルチモーダル・センサー・フュージョン
3.2.2 ウェアラブルおよびオンボディセンサーの統合
3.2.3 イベント駆動型カメラ：知覚の新たなフロンティア
3.3 意思決定および推論層
3.3.1 視覚・言語・行動モデル：新たなアーキテクチャの標準
3.3.2 物理的知能（π）とファウンデーション・モデルの競争
3.3.3 ワールドモデルと物理シミュレーション：NVIDIA Cosmosプラットフォーム
3.3.4 強化学習と模倣学習
3.3.5 ロボティクスAIのオープンソース化と民主化
3.4 アクチュエーションおよび制御層
3.4.1 アクチュエータ技術
3.4.2 巧みな操作の問題：31%のBOM課題
3.4.3 ウェアラブルアクチュエータ：ハプティクス、外骨格、および治療用
3.5 フレキシブル、伸縮性、および生体統合型エレクトロニクス：新たな材料プラットフォーム
3.5.1 先端材料：実現の基盤
3.5.1.1 グラフェンおよび2次元材料
3.5.1.2 銀ナノワイヤおよび導電性インク
3.5.1.3 圧電性ポリマー（PVDF）
3.5.1.4 電気活性ナノ材料
3.5.1.5 セルロースおよび持続可能なバイオポリマー
3.5.1.6 磁気応答性材料
3.5.1.7 イオン伝導体およびハイドロゲルエレクトロニクス
3.5.1.8 熱管理用相変化材料
3.5.1.9 メタマテリアルおよびアーキテクトドマテリアル
3.5.2 物理的 AI 向けフレキシブル・ハイブリッド・エレクトロニクス (FHE)
3.5.3 伸縮性人工皮膚および電子皮膚システム
3.5.4 電子テキスタイルおよびスマートアパレル
3.6 物理AIのためのオンボードおよびエッジコンピューティング
3.6.1 リアルタイム処理の必要性
3.6.2 NVIDIA Jetson Thor：物理AIコンピューティングの標準
3.6.3 フリートインテリジェンスと分散学習ネットワーク
3.7 シミュレーションおよびデジタルツインインフラストラクチャ
3.7.1 シミュレーションの必要性
3.7.2 シミュレーションと現実のギャップ：残された課題
3.8 エネルギーの貯蔵と回収
3.8.1 バッテリー技術ロードマップ
3.8.2 摩擦発電ナノジェネレーター（TENG）：身体発電型物理AI
3.8.3 スマートビルディングのエネルギー統合
4 具体化のギャップと技術の成熟度
4.1 物理的AIが人間のパフォーマンスを上回る領域
4.2 エンボディメント・ギャップが依然として重大な課題となる領域
4.3 用途別技術成熟度（TRL）評価
5 半導体およびハードウェアのエコシステム
5.1 物理AIチップの現状
5.1.1 2024年～2034年のAIチップ市場規模と成長
5.1.2 アーキテクチャ別内訳：GPU、FPGA、ASIC
5.1.3 カテゴリー別主要企業
5.2 コンポーネント市場のバリューチェーン
5.2.1 アクチュエータおよびトランスミッション
5.2.2 センサーおよび知覚ハードウェア
5.2.3 コンピューティングおよび制御システム
5.2.4 電力システムおよびバッテリー
5.3 サプライチェーンのリスクと地政学的リスク
5.3.1 政府資金？戦略的投資競争
5.4 AIチップ導入における市場の課題
6 世界の物理AI市場：総規模と成長（2026年～2040年）
6.1 市場の枠組み
6.2 3段階の導入フレームワーク：詳細な構造
6.2.1 第 1 段階：産業実証段階 (2026?2030)
6.2.2 フェーズ 2：セクター横断的な拡大（2030年～2040年）
6.2.3 第3段階：消費者および政府による導入（2035年～2040年）
6.3 スタック全体におけるバリュープールの分布
6.4 2026年～2040年の3つのシナリオに基づく収益予測
6.5 ロボット市場について：中核市場の規模推計
7 産業オートメーションおよびスマートマニュファクチャリング
7.1 市場の概要と戦略的背景
7.2 ロボットアームおよびピック・アンド・プレース自動化
7.2.1 産業用ロボット市場の構造
7.2.2 産業用ロボットにおけるAIへの移行
7.2.3 ピック・アンド・プレイス：固定プログラムからファウンデーションモデルへ
7.3 コンピュータビジョンによる品質検査
7.3.1 性能・機能
7.3.2 適用分野
7.3.3 品質管理におけるAI革命：固定テンプレートから適応学習へ
7.4 人間と協働する協働ロボット（コボット）
7.4.1 コボット市場：構造と成長
7.4.2 安全基準と ISO/TS 15066 フレームワーク
7.4.3 人間とロボットの協働によるROI：事例研究
7.5 物理的設備の予知保全
7.5.1 市場規模と価値提案
7.5.2 センサーフュージョンによるモニタリング：振動、温度、音響
7.5.3 労働者の安全と人間工学のための産業用ウェアラブル
7.6 AIを活用した倉庫およびサプライチェーンの自動化
7.6.1 倉庫：物理AIの実用化の試金石
7.6.2 自律移動ロボット（AMR）：基盤層
7.6.3 フリートインテリジェンス：データ・フライホイールの実用化
7.7 スマートビルディングAI：建築環境におけるフィジカルAI
7.7.1 物理AIの観点から見た「スマート」な建物の特徴
7.7.2 HVACの最適化：最大の省エネ機会
7.7.3 スマートグレージング：AI統合型エレクトロクロミック窓
7.7.4 スマートビルにおける警備パトロールロボット
7.8 デジタルツインとスマートファクトリーのオーケストレーション
7.8.1 製造業におけるデジタルツイン革命
7.9 市場の推進要因と課題
7.10 企業プロファイル 103 (88社の企業プロファイル)
8 自動運転車およびモビリティシステム
8.1 市場の概要と戦略的背景
8.2 自動運転車：概念実証から商業化への道
8.2.1 SAE自律走行フレームワーク：現状
8.2.2 Waymo：紛れもないリーダー
8.2.3 テスラのフルセルフドライビング：ビジョン技術のみの代替案
8.2.4 中国の自動運転車リーダー：Baidu ApolloとPony.ai
8.3 自動運転貨物輸送：その商業的合理性は説得力がある
8.3.1 無人トラックの経済性
8.3.2 オーロラのイノベーション：初の商用無人貨物輸送サービス
8.3.3 自律型貨物輸送市場のビジネスチャンス
8.4 自律型ドローン：3つの商業市場
8.4.1 配送ドローン：ラストマイルの経済性と規制の進展
8.4.2 測量、点検、および産業用ドローン
8.4.3 軍事用および監視用ドローン
8.5 ラストマイル配送ロボット：歩道での自律走行
8.5.1 歩道用ロボット市場
8.6 自律型海洋システム
8.6.1 商船：港から港へのビジネスチャンス
8.6.2 商用アプリケーションにおける自律型水中車両（AUV）
8.7 エアタクシーと都市航空モビリティ：eVTOL市場
8.7.1 市場の背景とこれまでの淘汰状況
8.7.2 eVTOL市場予測 2026–2040
8.7.3 認証の動向：競争を制しているのは誰か
8.7.4 ジョビー・アビエーション：コンセンサスによる最有力候補
8.7.5 アーチャー・アビエーションとステランティスの製造提携
8.7.6 バーティポートインフラ：欠けていたリンク
8.8 規制環境：管轄区域ごとの課題
8.8.1 管轄区域ごとのSAEレベル4/5規制
8.9 企業概要
8.9.1 自動運転車およびロボットタクシー 208 (12社の企業プロファイル)
8.9.2 自動運転トラックおよび貨物輸送 221 (8社の企業プロファイル)
8.9.3 ラストマイル配送ロボット（歩道） 229 (5 社の企業プロフィール)
8.9.4 配送ドローン 235 (7社の企業概要)
8.9.5 自律型海洋システム 244 (3 社の企業プロフィール)
8.9.6 eVTOL 航空機メーカー 247 (37 社の企業プロフィール)
8.9.7 バーティポートおよび UAM インフラ 286 (4 社の企業プロフィール)
8.9.8 空域管理および UTM プラットフォーム 290 (4 社の企業プロフィール)
9 ヒューマノイドおよびサービスロボット
9.1 市場概要：パイロット段階から量産へ
9.2 3段階の導入フレームワーク
9.2.1 第1波：産業用途（2025年～2030年）
9.2.2 第2の波：消費者／開発者（2027年～2033年）
9.2.3 第3の波：医療・高齢者ケア（2030年～2040年以降）
9.3 競合環境
9.4 平均販売価格の推移
9.5 地域別動向
9.6 企業プロファイル 299 (110社の企業プロファイル)
10 スマートインフラと建築環境
10.1 市場の概要
10.2 AIを活用したHVACおよびエネルギー管理
10.2.1 AIによるHVAC最適化スタック
10.3 スマートグリッドおよびエネルギーインフラ向けAI
10.4 インフラ向けデジタルツイン
10.5 インフラにおける物理的セキュリティとパトロールロボット
10.6 スマートビルディングAI：物理的AIの視点
10.7 企業概要
10.7.1 ビルディングAIプラットフォームおよび管理システム 416 (22社の企業プロファイル)
10.7.2 セキュリティ、アクセス制御、監視用 AI 439 (5 社の企業プロフィール)
10.7.3 パトロールおよびセキュリティロボット 444 (2 社の企業プロフィール)
10.7.4 清掃・消毒ロボット 447 (9 社の企業プロフィール)
10.7.5 スマートエレベーター、エスカレーター、垂直輸送 457 (4 社の企業プロフィール)
10.7.6 スマートエネルギーおよびグリッドAI 461 (12社の企業プロフィール)
10.7.7 AI制御スマートガラス 473 (4社の企業プロファイル)
10.7.8 スマート HVAC および気候 AI 477 (6 社の企業プロフィール)
11 ヘルスケアおよび医療用物理AI
11.1 市場の概要：ヘルスケア・フィジカルAIの機会
11.2 ロボティクス：最も急成長している医療機器セグメント
11.3 医療用外骨格
11.4 病院物流および臨床支援ロボット
11.4.1 導入済みプラットフォーム
11.5 AI診断および臨床意思決定支援
11.6 企業プロファイル 488 (63社の企業プロファイル)
12 アグリテックおよび環境物理AI
12.1 市場概要：農業における物理的AIの転換点
12.2 自律型トラクターおよび農機具
12.2.1 自律型トラクター：オートステアから完全自律へ
12.2.2 除草ロボット：特産作物におけるキラーアプリ
12.2.3 ロボット収穫
12.3 精密農業：センサー、分析、AI
12.3.1 作物のモニタリングと分析
12.3.2 精密畜産
12.4 農業用ドローンおよび航空プラットフォーム
12.5 農場から食卓まで：サプライチェーンと環境におけるアグリテック
12.5.1 スマートロジスティクスとコールドチェーン
12.5.2 環境モニタリング・物理AI
12.6 企業プロファイル 558 (73 社の企業プロファイル)
13 防衛、セキュリティ、およびデュアルユースの物理AI
13.1 市場概要：物理AIの軍事化
13.2 無人航空機（UAV）：主要プラットフォーム
13.3 無人地上車両（UGV）
13.4 無人海上システム
13.5 対UAS：最も急成長しているセグメント
13.6 防衛用AIソフトウェアおよび指揮統制機能
13.7 致死性自律兵器に関する倫理的・法的枠組み
13.8 企業プロファイル 637 (36 社の企業プロファイル)
14 宇宙ロボット工学と極限環境
14.1 市場の概要：地球外における物理的AI
14.2 惑星探査：ローバーと着陸機
14.2.1 月探査：物理的AIの実証の場
14.2.2 火星：長期自律探査のフロンティア
14.2.3 小惑星採掘と深宇宙
14.3 宇宙空間での整備、組立、製造（ISAM）
14.4 宇宙以外の極限環境用ロボット
14.5 企業概要
14.5.1 宇宙および軌道 678 (23 社の企業プロフィール)
14.5.2 水中および深海 701 (9 社の企業プロフィール)
14.5.3 原子力および放射線ハザード 710 (2 社の企業プロフィール)
14.5.4 鉱業および地下 712 (27 社の企業プロフィール)
14.5.5 危険環境検査（石油・ガス、産業、インフラ） 739 (7 社の企業プロフィール)
15 民生用物理AIおよびスマートホーム
15.1 市場の概要
15.2 ロボット掃除機：Physical AIの大衆市場における成功事例
15.3 スマートホームオートメーション：フィジカルAIの制御層
15.4 民生用屋外ロボット
15.5 パーソナルロボットおよびコンパニオンロボット
15.6 物理世界における民生用AI：ソフトウェア層
16 ウェアラブルエレクトロニクスと物理的AIの統合
16.1 ウェアラブル・エレクトロニクス市場：短期的に最大のフィジカルAIセグメント
16.2 市場セグメンテーション：製品および収益
16.3 コンシューマー向けウェアラブル：カテゴリー別出荷台数 2020年～2040年
16.4 市場リーダー：2025年の世界のウェアラブル電子機器出荷台数
16.5 拡張現実（AR/VR/MR）：主要な成長要因
16.5.1 現在のXRの動向
16.5.2 XR技術ロードマップ
16.6 スマートウォッチとフィットネストラッカー：実績あるプラットフォーム
16.7 医療・ヘルスケア向けウェアラブル
16.8 ヒアラブル：大規模なAIオーディオ
16.9 スマートリング：フィジカルAIの最も親密なフォームファクター
16.10 スマートウェアと電子テキスタイル
16.11 2026年～2040年のウェアラブル技術の主要トレンド
16.12 物理的なAI統合レイヤーとしてのウェアラブル
16.13 企業概要
16.13.1 スマートウォッチおよび一般的なウェアラブル AI プラットフォーム 757 (10 社の企業プロファイル)
16.13.2 スマートリング 767 (7 社の企業プロフィール)
16.13.3 AR / VR / XR およびスマートグラス 774 (16社の企業プロフィール)
16.13.4 AI ウェアラブル 790 (7 社の企業プロフィール)
16.13.5 医療・臨床用 AI ウェアラブル 797 (20 社の企業プロフィール)
16.13.6 外骨格および身体支援ウェアラブル 817 (8 社の企業プロフィール)
16.13.7 ニューラルインターフェースおよびBCIウェアラブル 825 (8 社の企業プロフィール)
16.13.8 産業用および労働者用安全ウェアラブル 833 (5 社の企業プロフィール)
16.13.9 スマート衣類および AI 電子テキスタイル 838 (8 社の企業プロフィール)
16.13.10 ウェアラブルAIチップおよびコンピューティングプラットフォーム 846 (5社の企業プロフィール)
16.13.11 スポーツおよびパフォーマンス向け AI ウェアラブル 851 (3 社の企業プロフィール)
16.13.12 遠隔患者モニタリングプラットフォーム 854 (5社の企業プロファイル)
17 地域別市場
17.1 北米
17.1.1 市場での位置づけ
17.1.2 戦略的優位性
17.1.3 制約要因
17.2 ヨーロッパ
17.2.1 市場での位置付け
17.2.2 戦略的優位性
17.2.3 制約要因
17.2.4 国レベルの動向
17.3 中国
17.3.1 市場での位置付け
17.3.2 構造的優位性
17.3.3 制約要因
17.4 アジア太平洋地域（中国を除く）
17.4.1 日本
17.4.2 韓国
17.4.3 インド
17.4.4 シンガポールおよび東南アジア
17.5 その他の地域
17.5.1 中東
17.5.2 ラテンアメリカ
17.5.3 アフリカ
18 競争環境と投資
18.1 投資の急増
18.2 投資テーマ
18.3 レイヤー別の競争動向
18.4 主要な戦略的争点
18.5 主要な物理AI投資家
18.6 M&Aの動向
18.7 AMI Labsの戦略的ポジション
19 物理的AI導入の主な障壁
19.1 技術的障壁
19.2 経済的障壁
19.3 規制上の障壁
20 規制の枠組み
20.1 米国
20.2 欧州連合
20.3 中国
20.4 規制の相違によるリスク
21 物理的AI主権と地政学
21.1 技術的権力の新たな地理学
21.2 米中間の物理的AI競争
21.3 欧州の戦略的ジレンマ
21.4 中堅国の機会
21.5 物理的AIと産業主権の未来
22 物理AIの新たなフロンティア（2028年～2040年）
22.1 収束の地平線
22.2 脳-コンピュータ・インターフェースと物理的AI
22.3 量子センシングと物理的AI知覚
22.4 生物・物理AIの統合
22.5 気候・物理AI
23 結論と展望
23.1 これからの10年
23.2 今後10年
23.3 根本的な洞察
24 付録
24.1 調査方法
24.1.1 レポートの範囲と定義
24.1.2 データソース
24.1.3 市場規模の算出方法
24.1.4 制限事項および主な仮定
24.2 物理的 AI 用語集
25 参考文献
図表リスト
表一覧
表1 ヒューマノイドロボットの部品原価の圧縮 2025-2040年（1台あたりの米ドル）
表2 資金調達区分別世界ロボット産業投資額 2015-2025年（10億米ドル）
表3 用途別主要モダリティ：
表4 ロボティクス向け基盤モデル：2026年第1四半期時点の状況
表5 競争優位性のあるAIの動向
表6 エンド市場別グローバルAIチップ市場規模（2020-2040年、10億米ドル）
表7 アーキテクチャ別世界AIチップ市場規模（2020-2040年）（10億米ドル）
表8 アプリケーションカテゴリ別AIチップ主要企業
表9 地域別世界AIチップ市場規模（2020-2040年）（10億米ドル）
表10 各国におけるAIチップへの政府資金援助およびイニシアチブ
表11 世界の物理AI市場：総潜在市場（TAM）の概要 2026-2040年
表12 スタック層別フィジカルAIバリュープール分析（ベースケース、2030年）
表13 世界の物理AI市場：シナリオ別予測（10億米ドル）
表14 地域別世界産業用ロボット市場 2020-2040年（百万米ドル）
表15 積載容量別世界コボット市場 2025-2045年（百万米ドル）
表16 自動運転車およびモビリティ市場の規模 2026-2040年（10億米ドル）
表17 SAE自動運転レベル別商用化状況（2026年第1四半期）
表18 Waymoの運用指標 2022-2026
表19 世界のeVTOLエアタクシー販売予測 2026-2040年（台数）
表20 用途別eVTOL販売台数 2026-2040年 (台)
表21 2026-2040年のeVTOL販売台数（用途別）（台数）
表22 eVTOLの収益バリューチェーン：主要セグメント（2026年対2036年）
表23 eVTOLの認証状況（2026年第1四半期）
表24 2026-2040年のバーティポート展開予測
表25 自動運転車（SAEレベル4/5）の規制比較
表26 世界のヒューマノイドロボット市場：統合予測 2024-2040
表27 ヒューマノイドロボットの3段階導入モデル
表28 2025年の市場集中度
表29 地域別生産能力（2036年予測）：
表30 ヒューマノイドロボットの現在の価格（2025-2026年）
表31 スマートインフラおよび建築環境市場の規模 2025-2040年（10億米ドル）
表32 医療用フィジカルAI市場規模 2025-2040年（10億米ドル）
表33 外科用ロボットの競合状況（2026年第1四半期）
表34 医療用外骨格の用途と市場
表35 スマート農業向け物理AI市場：技術別売上高 2023-2040年（10億米ドル）
表36 スマート農業向けフィジカルAI市場：地域別売上高 2023-2040年（10億米ドル）
表37 防衛・セキュリティ分野におけるフィジカルAI市場規模 2025-2040年
表38 宇宙ロボット工学および極限環境向けフィジカルAI市場 2025-2040
表39 コンシューマー向けフィジカルAIおよびスマートホーム市場 2025-2040年（10億米ドル）
表40 世界のウェアラブル電子機器市場予測 2024-2040年
表41 製品カテゴリー別ウェアラブル電子機器市場（2026年対2036年）
表42 世界の民生用ウェアラブル電子機器：タイプ別（百万台）
表43 出荷台数別 世界のウェアラブル電子機器市場リーダー（2025年）
表44 XRウェアラブル技術ロードマップ 2026-2040
表45 北米フィジカルAI市場（10億ドル）
表46 欧州のフィジカルAI市場（10億ドル）
表47 中国のフィジカルAI市場（10億ドル）
表48 フィジカルAIにおける最大規模の資金調達ラウンド（抜粋、2024-2026年）
表49 フィジカルAIバリューチェーンの競争激化度
表50 最も活発なフィジカルAI投資家（2023-2026年）
図一覧
図1 用途別技術成熟度（TRL）評価
図2 エンドマーケット別世界AIチップ市場規模（2020年～2040年、10億米ドル）
図3 アーキテクチャ別世界AIチップ市場規模（2020-2040年）（10億米ドル）
図4 世界の物理AI市場：シナリオ別予測（10億米ドル）
図5 地域別世界産業用ロボット市場 2020-2040年（百万米ドル）
図6 積載量別世界コボット市場 2025-2045年（百万米ドル）
図7 Agility Robotics Digit
図8 Doosan A0509S 協働ロボット
図9 JAKA Pro 5 協働ロボット
図10 自動運転車およびモビリティ市場規模 2026-2040年（10億米ドル）
図11 用途別eVTOL販売台数 2026-2040年 (台)
図12 アーキテクチャ別eVTOL販売台数 2026-2040年（台）
図13 Waymoの自動運転車
図14 Nuroの配送ロボット
図15 Dronamics Black Swan
図16 Mannの配送ドローン
図17 EHang EH216-S
図18 Vertical Aerospace eVOTL航空機
図19 1X社製NEO
図20 Agibot A2 ヒューマノイドロボット
図21 Reflex Roboticsの車輪付きヒューマノイドロボット
図22 Richtech Robotics
図23 Unitree G1 ヒューマノイドロボット
図24 スマートインフラ＆建築環境市場の規模予測 2025-2040年（10億米ドル）
図25 whereable.aiの自律型屋内シャトル「linq」
図26 Cobalt Roboticsの自律型警備ロボット
図27 Loki清掃ロボット
図28 UVD消毒ロボット
図29 医療用物理AI市場の規模予測（2025-2040年）
図30 ActivSight 拡張可視化モジュール
図31 スマート農業向け物理AI市場：技術別売上高 2023-2040年（10億米ドル）
図32 スマート農業向けフィジカルAI市場：地域別売上高 2023-2040年（10億米ドル）
図33 FarmWise Titan FT-35
図34 防衛・セキュリティ分野における物理AI市場の規模予測（2025年～2040年）
図35 Vision 60
図36 InstantEye Gen-5
図37 Knightscope K5
図38 宇宙ロボット工学および極限環境向け物理AI市場 2025-2040
図39 民生用フィジカルAIおよびスマートホーム市場 2025-2040年（10億米ドル）
図40 RayNeo X2
図41 Zuper Glass
図42 Crown EEGヘッドセット
Summary
The global Physical AI marketーencompassing autonomous robots, self-driving vehicles, humanoid systems, industrial automation, wearables, smart infrastructure, and AI-enabled medical and agricultural systemsーis forecast to grow from approximately $383 billion in 2026 to $3.26 trillion by 2040, representing one of the largest technology market expansions in history. It is also, uniquely, an open race. In digital AI, the competitive outcome is increasingly settled. A small number of American foundation model companies, running on NVIDIA hardware, trained on English-dominant internet data, define the global frontier. Physical AI has not settled. The dimensions on which it will be decidedーmanufacturing capability, deployment data, regulatory speed, supply chain control, and foundation model intelligenceーare distributed across different players in ways that make the final outcome genuinely unpredictable. That is the most strategically important observation about this market.
The Global Physical AI Market 2026–2040 is the most comprehensive single-volume analysis of artificial intelligence deployed in the physical worldーsystems that perceive through sensors, reason through learned models, and act through motors, actuators, and manipulators embedded in robots, vehicles, drones, infrastructure, and wearable devices. The report spans nine primary vertical sectors plus the wearable electronics interface layer and the foundational semiconductor stack that underpins all of them.
The central thesisーThe Open Raceーis the report's load-bearing editorial position: no single geography, company, or technology architecture has yet combined intelligence, manufacturing cost, certified trustworthiness, and deployment density in a way that determines the Physical AI era's winner. The United States leads at the AI intelligence layer; China leads at manufacturing scale and cost; Europe leads in certified trustworthiness and industrial deployment density; Japan leads in operational deployment data accumulated through the world's highest robot density. Each advantage is genuine and none is sufficient alone. The 2026–2032 windowーwhen these constraints are most actively being contestedーwill determine outcomes that compound for decades.
Physical AI adoption is structured around a Three-Wave Framework: Wave 1, the Industrial Proving Ground, concentrates deployment in constrained, structured environments with clear return on investment; Wave 2, Cross-Sector Expansion, extends Physical AI into semi-structured environments as unit economics improve and Chinese manufacturing drives price compression; and Wave 3, Consumer and Sovereign Deployment, brings Physical AI into homes, individual bodies, and national infrastructure at scale. The foundational semiconductor ecosystemーencompassing GPUs, FPGAs, ASICs, and neuromorphic processors for edge inference, real-time sensor processing, and safety-critical embedded controlーunderpins every Physical AI application covered in the report.
The report profiles more than 700 companies across ten sectors in a consistent format covering country of origin, business overview and funding history, products and technology, and website. Sectors covered are: Industrial Automation and Smart Manufacturing; Autonomous Vehicles and Mobility Systemsーincluding self-driving cars, autonomous freight, last-mile delivery robots, delivery drones, autonomous maritime systems, eVTOL air taxis, vertiport infrastructure, and UTM platforms; Humanoid and Service Robots; Smart Infrastructure and the Built Environmentーincluding building AI platforms, physical security and access control, patrol and cleaning robots, smart elevators, smart energy and grid AI, AI-controlled smart glazing, and smart HVAC and climate AI; Healthcare and Medical Physical AI; AgriTech and Environmental Physical AI; Defence, Security and Dual-Use Physical AI; Space Robotics and Extreme Environmentsーincluding space and orbital systems, underwater and deep sea, nuclear and radiation hazard, mining and subsurface, and hazardous environment inspection for oil and gas and industrial infrastructure; Consumer Physical AI and Smart Home; and Wearable Electronics and Physical AI Integration across twelve sub-segments spanning smartwatches, smart rings, AR/VR/XR and smart glasses, AI hearables, medical and clinical wearables, exoskeletons, neural interfaces and BCI, industrial and worker safety wearables, smart clothing and e-textiles, wearable AI chips and compute platforms, sports and performance wearables, and remote patient monitoring platforms.
Report contents include
Companies profiled include Abbott, Accuray, Activ Surgical, Advanced Farm Technologies, AeiRobot, Aeolus Robotics, AeroFarms, AeroVironment, Aethon (TUG), AGCO Corporation, AgEagle, Agersens, Agibot / Zhiyuan Robot, Agility Robotics, AGROINTELLI, AgriTask, Agtonomy, AiCure, AiQ Smart Clothing, AI SpaceFactory, AirMap, AirSeed Technologies, AIR (AIR ONE), Airbus (Zephyr HAPS), Aidoc, AliveCor, ALS (Automated Laboratory Systems), Altius Space Machines, Altitude Angel, AltoVolo, Amazfit / Zepp Health, Ambi Robotics, Amazon Prime Air, Amazon Robotics, Analog Devices, Anduril Industries, ANRA Technologies, ANYbotics, Aohang Intelligent Technology, APOTECAchemo, Apple, Apple (Vision Pro), Applied Intuition, Apptronik, Aquabotix, Arable, Archer Aviation, ARX Robotics, ARxIUM, Asensus Surgical (KARL STORZ), ASI Mining, ASSA ABLOY, Ascendance Flight Technologies, Astrobotic Technology, Astroscale, Atlas Elektronik, AutoFlight, AutoGrid, AutoStore, Automated Packaging Systems, Auterion, Ava Robotics, Avidbots, Axibo, Axon Enterprise (TASER / AI Defence), Axis Communications, Baidu Apollo Go, Balyo, Bang & Olufsen, Barnstorm AgTech, Bastian Solutions, BD (Becton Dickinson) / BD Rowa / BD Pyxis, Bedrock Robotics, BeeHero, Bell Flight (Bell Textron) Nexus / APT, Berkshire Grey, BETA Technologies, Beyond Imagination, Biofourmis, BioIntellisense, Bionik Labs, Blue In, Blue Origin, Blue River Technology (John Deere), Blue White Robotics, Boardwalk Robotics, Boart Longyear, Boeing / Wisk Aero, Boeing (space systems), Bonsai Robotics, Booster Robotics, Borg Robotics, Bosch, Bosch Sensortec, Bose, Boston Dynamics, Boston Dynamics (Spot), The Bot Company, Brain Corp, Brainbox AI, Brainlab, Breaker Industries, BrightFarms, Bright Machines, BROKK, BuildingIQ, Built Robotics, Bureau Veritas, Burro, C3.ai, CACI International, Camus Energy, CardieX, Carrier Global, Carbon Robotics, Caterpillar, Cattle Eye, Circular, Clearpath Robotics, ClearSpace, CNH Industrial (Case IH / New Holland), Cobalt Robotics, Coco, Cognex, Comau, Connecterra, Contoro Robotics, CopperTree Analytics, Corindus (Siemens Healthineers), Covariant, CREAL SA, CropX, Cubic Farm Systems, Current Health, Cyberdyne, Cyberdyne (HAL), CycloTech, Daikin, DARPA (RSGS program), Dascena, Dataa Robotics, Dedrone (Axon), DEKA Research, DeLaval, Denso Robotics, Deep Robotics, Deep Trekker, Devanthro, Dexcom, Diehl Aviation, Digger DTR, Diligent Robotics, DistalMotion, DJI, Dobot Robotics, Doccla, DOK-ING, D-Orbit, Dogtooth Technologies, Doroni Aerospace, Dreame Technology, DroneDeploy, Dronamics, Dufour Aerospace, Dürr, Dusty Robotics, Dwbrobot, Dyna Robotics, Dynium Robot, EarthSense, ECA Group, Ecobee, Ecorobotix, Ecovacs, Eden Green Technology, Ehang, Eka Robotics, Ekso Bionics, Electron Robots, Elephant Robotics, Elevate Farms, Elexon Mining, Elbit Systems, Elroy Air, Embodied Inc., Emerson Electric / AspenTech, Emesent, Emotiv, Enchanted Tools, EngineAI, Engineered Arts, Enkel Energi, Enlighted (Siemens), Enline Energy, Epi-Watch, Epiroc, Epirus, Epson (Moverio), Epson Robots, Epoch Robotics / ROBOTERA, ERC System, Equivital, Eureka Robotics, Eve Air Mobility, Eviation, Exyn Technologies, FANUC, Farm-ng, FarmWise, FDROBOT, Ferrovial Vertiports, Fetch Robotics / Zebra Technologies, FFRobotics, Field AI, Figure AI, Fitbit (Google), Flyability, Flytrex, FLIR Systems / Teledyne FLIR, FLSmidth, Formic, ForwardX Robotics, Foundation Robotics, Fourier Intelligence, Four Growers, Foxglove, Freight Farms, Furhat Robotics, Galaxea AI, Galbot, Garmin, Gatik, Gather AI, Gauzy, GE Aerospace (eVTOL / AAM Division), GE HealthCare, GEA, Geek+, Generalist, Generative Bionics, Generation Robots, Genetec, Ghost Robotics, GITAI, Globus Medical, Gradient Comfort, Greeneye Technology, GreyOrange, Hanson Robotics, Harvest Automation, Harvest CROO Robotics, Heart Aerospace, Hexagon Manufacturing Intelligence, HID Global, Hirebotics, Hitachi, Hocoma, Holiday Robotics, Honda, Honeywell Building Management, Honeywell Intelligrated, Horizon Aircraft, HTC (Vive XR), Hullbot, Humanoid (SKL Robotics), Huntington Ingalls Industries (REMUS), Huawei, Hylio, IBM, IBM Maximo, ICON (extraterrestrial construction), Inceptio, iniVation AG, InstantEye Robotics, IntBot, Interactive Wear, InteraXon (Muse), InTouch Health (Teladoc), InVia Robotics, Inuktun, Iron Ox, iRhythm, Isansys Lifecare, Itron, i.v.STATION, Jabra (GN Audio), JAKA Robotics, Jaunt Air Mobility, JBT Corporation, Joby Aviation, John Deere, Johnson & Johnson MedTech (OTTAVA), Johnson Controls, JOZ-Tech, JuneBrain, KAKTI, Kaman (KMAX), Kawada Robotics, Kawasaki Heavy Industries, Kawasaki Heavy Industries Robotics, Keenon Robotics, Kepler Exploration Robotics, Kernel, Keybotic, Kiwibot, KION Group, Kinestral Technologies, KNAPP, KODE Labs, Kodiak Robotics, Koidra, KONE, KUKA, Kubota, Kuafu, K.U.L.T, L3Harris Technologies, Landis+Gyr, Laronix, Leju Robotics, Lely, Leonardo DRS, Levi Strauss (Project Jacquard), LifeSignals Group, Liebherr, LimX Dynamics, Lockheed Martin, Locus Robotics, Loki Robotics, Lucid Audio, Lunar Outpost, Lumos Robotics, MacLean Engineering, Macco Robotics, Magic Leap, MagicLab, Malloy Aeronautics, Manna Drone Delivery, MANUS Technology Group, MARTAC, Masimo, Matic (Robotics), Maxar Technologies, May Mobility, Mayflower Autonomous Ship (ProMare / IBM), MDT, Mecademic, Medra, Medrobotics, Medtronic, Mendaera, Mentee Robotics, Meta and more. Table of Contents
1 EXECUTIVE SUMMARY
1.1 The Physical AI Moment
1.1.1 The Macro Pull: Why Physical AI Is Structurally IneviTable
1.2 Top-Line Market Findings
1.2.1 The Semiconductor Foundation: The $455 Billion Enabler
1.3 The Three-Wave Adoption Framework
1.3.1 The Cost Compression Curve: From Enterprise to Consumer
1.4 The Investment Surge: Capital Follows Conviction
1.5 Strategic Imperatives: The Window Is Narrow
1.6 THE OPEN RACE: Who Leads the Physical AI Era?
1.6.1 What Victory Looks Like: The Three Combinations That Win
1.7 What This Report Covers
2 INTRODUCTION: THE PHYSICAL AI REVOLUTION
2.1 What Is Physical AI?
2.2 The AI Technology Stack: Where Physical AI Sits
2.3 What Has Changed: Why Physical AI Is Deployable Now
2.4 The Defining Thesis: An Open Race
2.5 Market Architecture: The Seven Strategic Arenas
3 CORE TECHNOLOGY ARCHITECTURE
3.1 The Physical AI Triad: Sense, Decide, Act
3.2 Sensing and Perception Layer
3.2.1 Multimodal Sensor Fusion
3.2.2 Wearable and On-Body Sensor Integration
3.2.3 Event-Based Cameras: The Next Perception Frontier
3.3 Decision-Making and Reasoning Layer
3.3.1 Vision-Language-Action Models: The New Architectural Standard
3.3.2 Physical Intelligence (π) and the Foundation Model Race
3.3.3 World Models and Physical Simulation: The NVIDIA Cosmos Platform
3.3.4 Reinforcement Learning and Imitation Learning
3.3.5 Open-Source and Democratization of Robotics AI
3.4 Actuation and Control Layer
3.4.1 Actuator Technologies
3.4.2 The Dexterous Manipulation Problem: The 31% BOM Challenge
3.4.3 Wearable Actuators: Haptics, Exoskeletal, and Therapeutic
3.5 Flexible, Stretchable, and Biointegrated Electronics: The New Materials Platform
3.5.1 Advanced Materials: The Enabling Layer
3.5.1.1 Graphene and 2D Materials
3.5.1.2 Silver Nanowires and Conductive Inks
3.5.1.3 Piezoelectric Polymers (PVDF)
3.5.1.4 Electroactive Nanomaterials
3.5.1.5 Cellulose and Sustainable Biopolymers
3.5.1.6 Magnetically Responsive Materials
3.5.1.7 Ionic Conductors and Hydrogel Electronics
3.5.1.8 Phase Change Materials for Thermal Management
3.5.1.9 Metamaterials and Architected Materials
3.5.2 Flexible Hybrid Electronics (FHE) for Physical AI
3.5.3 Stretchable Artificial Skin and Electronic Skin Systems
3.5.4 E-Textiles and Smart Apparel
3.6 Onboard and Edge Computing for Physical AI
3.6.1 The Real-Time Processing Imperative
3.6.2 NVIDIA Jetson Thor: The Physical AI Compute Standard
3.6.3 Fleet Intelligence and Distributed Learning Networks
3.7 Simulation and Digital Twin Infrastructure
3.7.1 The Simulation Imperative
3.7.2 The Sim-to-Real Gap: The Remaining Challenge
3.8 Energy Storage and Harvesting
3.8.1 Battery Technology Roadmap
3.8.2 Triboelectric Nanogenerators (TENGs): Body-Powered Physical AI
3.8.3 Smart Building Energy Integration
4 THE EMBODIMENT GAP AND TECHNOLOGY MATURITY
4.1 Where Physical AI Surpasses Human Performance
4.2 Where the Embodiment Gap Remains Critical
4.3 Technology Readiness Level (TRL) Assessment by Application
5 SEMICONDUCTOR AND HARDWARE ECOSYSTEM
5.1 The Physical AI Chip Landscape
5.1.1 AI Chip Market Size and Growth 2024–2034
5.1.2 Architecture Breakdown: GPU, FPGA, ASIC
5.1.3 Key Players by Category
5.2 Component Market Value Chain
5.2.1 Actuators and Transmissions
5.2.2 Sensors and Perception Hardware
5.2.3 Computing and Control Systems
5.2.4 Power Systems and Batteries
5.3 Supply Chain Risk and Geopolitical Exposure
5.3.1 Government Funding — The Strategic Investment Race
5.4 Market Challenges to AI Chip Deployment
6 GLOBAL PHYSICAL AI MARKET: AGGREGATE SIZE AND GROWTH 2026–2040
6.1 Framing the Market
6.2 The Three-Wave Adoption Framework: Detailed Structure
6.2.1 Wave 1: Industrial Proving Ground (2026–2030)
6.2.2 Wave 2: Cross-Sector Expansion (2030–2040)
6.2.3 Wave 3: Consumer and Sovereign Deployment (2035–2040)
6.3 Value Pool Distribution Across the Stack
6.4 Three-Scenario Revenue Forecasts 2026–2040
6.5 The Robotics Market Specifically: Sizing the Core
7 INDUSTRIAL AUTOMATION AND SMART MANUFACTURING
7.1 Market Overview and Strategic Context
7.2 Robotic Arms and Pick-and-Place Automation
7.2.1 Industrial Robot Market Structure
7.2.2 The AI Transition in Industrial Robotics
7.2.3 Pick-and-Place: From Fixed Programs to Foundation Models
7.3 Computer Vision Quality Inspection
7.3.1 Performance Capabilities
7.3.2 Application Domains
7.3.3 The AI Revolution in Quality: From Fixed Templates to Adaptive Learning
7.4 Collaborative Robots (Cobots) Working Alongside Humans
7.4.1 The Cobot Market: Structure and Growth
7.4.2 Safety Standards and the ISO/TS 15066 Framework
7.4.3 Human-Robot Collaboration ROI: Case Studies
7.5 Predictive Maintenance on Physical Equipment
7.5.1 Market Size and Value Proposition
7.5.2 Sensor-Fusion Monitoring: Vibration, Thermal, Acoustic
7.5.3 Industrial Wearables for Worker Safety and Ergonomics
7.6 AI-Driven Warehouse and Supply Chain Automation
7.6.1 The Warehouse: Physical AI's Commercial Proving Ground
7.6.2 Autonomous Mobile Robots (AMRs): The Foundation Layer
7.6.3 Fleet Intelligence: The Data Flywheel in Action
7.7 Smart Building AI: Physical AI in the Built Environment
7.7.1 What Makes a Building "Smart" from a Physical AI Perspective
7.7.2 HVAC Optimization: The Largest Energy Reduction Opportunity
7.7.3 Smart Glazing: AI-Integrated Electrochromic Windows
7.7.4 Security Patrol Robots in Smart Buildings
7.8 Digital Twins and Smart Factory Orchestration
7.8.1 The Digital Twin Revolution in Manufacturing
7.9 Market Drivers and Challenges
7.10 Company Profiles 103 (88 company profiles)
8 AUTONOMOUS VEHICLES AND MOBILITY SYSTEMS
8.1 Market Overview and Strategic Context
8.2 Self-Driving Cars: From Proof of Concept to Commercial Reality
8.2.1 The SAE Autonomy Framework: Where We Stand
8.2.2 Waymo: The Unambiguous Leader
8.2.3 Tesla Full Self-Driving: The Vision-Only Alternative
8.2.4 Chinese Autonomous Vehicle Leaders: Baidu Apollo and Pony.ai
8.3 Autonomous Freight: The Commercial Logic is Compelling
8.3.1 The Economics of Driverless Trucking
8.3.2 Aurora Innovation: First Commercial Driverless Freight Service
8.3.3 The Autonomous Freight Market Opportunity
8.4 Autonomous Drones: Three Commercial Markets
8.4.1 Delivery Drones: Last-Mile Economics and Regulatory Progress
8.4.2 Surveying, Inspection, and Industrial Drones
8.4.3 Military and Surveillance Drones
8.5 Last-Mile Delivery Robots: Sidewalk Autonomy
8.5.1 The Sidewalk Robot Market
8.6 Autonomous Maritime Systems
8.6.1 Commercial Shipping: The Port-to-Port Opportunity
8.6.2 Autonomous Underwater Vehicles (AUVs) in Commercial Applications
8.7 Air Taxis and Urban Air Mobility: The eVTOL Market
8.7.1 Market Context and the Shakeout to Date
8.7.2 eVTOL Market Forecast 2026–2040
8.7.3 The Certification Landscape: Who Is Winning the Race
8.7.4 Joby Aviation: The Consensus Frontrunner
8.7.5 Archer Aviation and the Stellantis Manufacturing Partnership
8.7.6 Vertiport Infrastructure: The Missing Link
8.8 Regulatory Landscape: The Jurisdiction-by-Jurisdiction Challenge
8.8.1 SAE Level 4/5 Regulation by Jurisdiction
8.9 Company Profiles
8.9.1 SELF-DRIVING CARS AND ROBOTAXIS 208 (12 company profiles)
8.9.2 AUTONOMOUS TRUCKING AND FREIGHT 221 (8 company profiles)
8.9.3 LAST-MILE DELIVERY ROBOTS (SIDEWALK) 229 (5 company profiles)
8.9.4 DELIVERY DRONES 235 (7 company profiles)
8.9.5 AUTONOMOUS MARITIME SYSTEMS 244 (3 company profiles)
8.9.6 eVTOL AIRCRAFT MANUFACTURERS 247 (37 company profiles)
8.9.7 VERTIPORT AND UAM INFRASTRUCTURE 286 (4 company profiles)
8.9.8 AIRSPACE MANAGEMENT AND UTM PLATFORMS 290 (4 company profiles)
9 HUMANOID AND SERVICE ROBOTS
9.1 Market Overview: From Pilots to Production
9.2 The Three-Wave Adoption Framework
9.2.1 Wave 1: Industrial Applications (2025–2030)
9.2.2 Wave 2: Consumer/Developer (2027–2033)
9.2.3 Wave 3: Medical/Elder Care (2030–2040+)
9.3 Competitive Landscape
9.4 Average Selling Price Trajectory
9.5 Regional Dynamics
9.6 Company Profiles 299 (110 company profiles)
10 SMART INFRASTRUCTURE AND THE BUILT ENVIRONMENT
10.1 Market Overview
10.2 AI-Driven HVAC and Energy Management
10.2.1 The AI HVAC optimization stack
10.3 Smart Grid and Energy Infrastructure AI
10.4 Digital Twins for Infrastructure
10.5 Physical Security and Patrol Robots in Infrastructure
10.6 Smart Building AI: Physical AI Perspective
10.7 Company Profiles
10.7.1 BUILDING AI PLATFORMS AND MANAGEMENT SYSTEMS 416 (22 company profiles)
10.7.2 SECURITY, ACCESS CONTROL AND SURVEILLANCE AI 439 (5 company profiles)
10.7.3 PATROL AND SECURITY ROBOTS 444 (2 company profiles)
10.7.4 CLEANING AND DISINFECTION ROBOTS 447 (9 company profiles)
10.7.5 SMART ELEVATORS, ESCALATORS AND VERTICAL TRANSPORT 457 (4 company profiles)
10.7.6 SMART ENERGY AND GRID AI 461 (12 company profiles)
10.7.7 AI-CONTROLLED SMART GLAZING 473 (4 company profiles)
10.7.8 SMART HVAC AND CLIMATE AI 477 (6 company profiles)
11 HEALTHCARE AND MEDICAL PHYSICAL AI
11.1 Market Overview: The Healthcare Physical AI Opportunity
11.2 Robotics: The Fastest-Growing Medical Device Segment
11.3 Medical Exoskeletons
11.4 Hospital Logistics and Clinical Support Robots
11.4.1 Deployed platforms
11.5 AI Diagnostic and Clinical Decision Support
11.6 Company Profiles 488 (63 company profiles)
12 AGRITECH AND ENVIRONMENTAL PHYSICAL AI
12.1 Market Overview: Agriculture's Physical AI Inflection Point
12.2 Autonomous Tractors and Field Equipment
12.2.1 The Autonomous Tractor: From Autosteer to Full Autonomy
12.2.2 Weeding Robots: The Killer App for Specialty Crops
12.2.3 Robotic Harvesting
12.3 Precision Agriculture: Sensors, Analytics, and AI
12.3.1 Crop Monitoring and Analytics
12.3.2 Precision Livestock Farming
12.4 Agricultural Drones and Aerial Platforms
12.5 Farmgate to Fork: AgriTech in Supply Chain and Environment
12.5.1 Smart Logistics and Cold Chain
12.5.2 Environmental Monitoring Physical AI
12.6 Company Profiles 558 (73 company profiles)
13 DEFENSE, SECURITY AND DUAL-USE PHYSICAL AI
13.1 Market Overview: The Militarization of Physical AI
13.2 Unmanned Aerial Vehicles (UAVs): The Dominant Platform
13.3 Unmanned Ground Vehicles (UGVs)
13.4 Unmanned Maritime Systems
13.5 Counter-UAS: The Fastest-Growing Segment
13.6 Defense AI Software and Command Enablement
13.7 Ethical and Legal Framework for Lethal Autonomous Weapons
13.8 Company Profiles 637 (36 company profiles)
14 SPACE ROBOTICS AND EXTREME ENVIRONMENTS
14.1 Market Overview: Physical AI Beyond Earth
14.2 Planetary Exploration: Rovers and Landers
14.2.1 Lunar Exploration: The Physical AI Proving Ground
14.2.2 Mars: The Long-Duration Autonomy Frontier
14.2.3 Asteroid Mining and Deep Space
14.3 In-Space Servicing, Assembly, and Manufacturing (ISAM)
14.4 Extreme Environment Robots Beyond Space
14.5 Company Profiles
14.5.1 SPACE & ORBITAL 678 (23 company profiles)
14.5.2 UNDERWATER & DEEP SEA 701 (9 company profiles)
14.5.3 NUCLEAR & RADIATION HAZARD 710 (2 company profiles)
14.5.4 MINING & SUBSURFACE 712 (27 company profiles)
14.5.5 HAZARDOUS ENVIRONMENT INSPECTION (OIL & GAS, INDUSTRIAL, INFRASTRUCTURE) 739 (7 company profiles)
15 CONSUMER PHYSICAL AI AND SMART HOME
15.1 Market Overview
15.2 Robot Vacuums: Physical AI's Mass-Market Success Story
15.3 Smart Home Automation: The Physical AI Control Layer
15.4 Consumer Outdoor Robots
15.5 Personal and Companion Robots
15.6 Consumer AI in the Physical World: The Software Layer
16 WEARABLE ELECTRONICS AND PHYSICAL AI INTEGRATION
16.1 The Wearable Electronics Market: The Largest Near-Term Physical AI Segment
16.2 Market Segmentation: Products and Revenue
16.3 Consumer Wearables: Units by Category 2020–2040
16.4 Market Leaders: Global Wearable Electronics Shipments 2025
16.5 Extended Reality (AR/VR/MR): The Dominant Growth Driver
16.5.1 Current XR Landscape
16.5.2 XR Technology Roadmap
16.6 Smartwatches and Fitness Trackers: The Proven Platform
16.7 Medical and Healthcare Wearables
16.8 Hearables: AI Audio at Scale
16.9 Smart Rings: Physical AI's Most Intimate Form Factor
16.10 Smart Clothing and E-Textiles
16.11 Key Wearable Technology Trends 2026–2040
16.12 Wearables as Physical AI Integration Layer
16.13 Company Profiles
16.13.1 SMARTWATCH AND GENERAL WEARABLE AI PLATFORMS 757 (10 company profiles)
16.13.2 SMART RINGS 767 (7 company profiles)
16.13.3 AR / VR / XR AND SMART GLASSES 774 (16 company profiles)
16.13.4 AI HEARABLES 790 (7 company profiles)
16.13.5 MEDICAL AND CLINICAL AI WEARABLES 797 (20 company profiles)
16.13.6 EXOSKELETONS AND PHYSICAL ASSISTANCE WEARABLES 817 (8 company profiles)
16.13.7 NEURAL INTERFACES AND BCI WEARABLES 825 (8 company profiles)
16.13.8 INDUSTRIAL AND WORKER SAFETY WEARABLES 833 (5 company profiles)
16.13.9 SMART CLOTHING AND AI E-TEXTILES 838 (8 company profiles)
16.13.10 WEARABLE AI CHIPS AND COMPUTE PLATFORMS 846 (5 company profiles)
16.13.11 SPORTS AND PERFORMANCE AI WEARABLES 851 (3 company profiles)
16.13.12 REMOTE PATIENT MONITORING PLATFORMS 854 (5 company profiles)
17 REGIONAL MARKETS
17.1 NORTH AMERICA
17.1.1 Market Position
17.1.2 Strategic Advantages
17.1.3 Constraints
17.2 EUROPE
17.2.1 Market Position
17.2.2 Strategic Advantages
17.2.3 Constraints
17.2.4 Country-Level Dynamics
17.3 CHINA
17.3.1 Market Position
17.3.2 Structural Advantages
17.3.3 Constraints
17.4 ASIA-PACIFIC (EX-CHINA)
17.4.1 Japan
17.4.2 South Korea
17.4.3 India
17.4.4 Singapore and Southeast Asia
17.5 REST OF WORLD
17.5.1 Middle East
17.5.2 Latin America
17.5.3 Africa
18 COMPETITIVE LANDSCAPE AND INVESTMENT
18.1 The Investment Surge
18.2 Investment Themes
18.3 Competitive Dynamics by Layer
18.4 Key Strategic Battlegrounds
18.5 Leading Physical AI Investors
18.6 M&A Landscape
18.7 The AMI Labs Strategic Position
19 KEY BARRIERS TO PHYSICAL AI ADOPTION
19.1 Technical Barriers
19.2 Economic Barriers
19.3 Regulatory Barriers
20 REGULATORY FRAMEWORKS
20.1 United States
20.2 European Union
20.3 China
20.4 The Regulatory Divergence Risk
21 PHYSICAL AI SOVEREIGNTY AND GEOPOLITICS
21.1 The New Geography of Technological Power
21.2 The US-China Physical AI Competition
21.3 Europe's Strategic Dilemma
21.4 The Middle Power Opportunity
21.5 Physical AI and the Future of Industrial Sovereignty
22 EMERGING PHYSICAL AI FRONTIERS (2028–2040)
22.1 The Convergence Horizon
22.2 Brain-Computer Interfaces and Physical AI
22.3 Quantum Sensing and Physical AI Perception
22.4 Biological-Physical AI Integration
22.5 Climate Physical AI
23 CONCLUSIONS AND OUTLOOK
23.1 The Decade Ahead
23.2 The Three Decisive Variables
23.3 The Fundamental Insight
24 APPENDIX
24.1 RESEARCH METHODOLOGY
24.1.1 Report Scope and Definitions
24.1.2 Data Sources
24.1.3 Market Sizing Methodology
24.1.4 Limitations and Key Assumptions
24.2 GLOSSARY OF PHYSICAL AI TERMS
25 REFERENCES
List of Tables/Graphs
List of Tables
Table1 Humanoid Robot Bill of Materials Compression 2025-2040 (USD per robot)
Table2 Global Robotics Investment by Funding Category 2015-2025 (USD Billions)
Table3 Key modalities by application:
Table4 Foundation Models for Robotics — Status as of Q1 2026
Table5 Competitive Edge AI Landscape
Table6 Global AI Chip Market Revenue by End Market, 2020-2040 (USD Billions)
Table7 Global AI Chip Market Revenue by Architecture, 2020-2040 (USD Billions)
Table8 Key Players in AI Chips by Application Category
Table9 Global AI Chip Market Revenue by Region, 2020-2040 (USD Billions)
Table10 National AI Chip Government Funding and Initiatives
Table11 Global Physical AI Market — Total Addressable Market Summary 2026-2040
Table12 Physical AI Value Pool Analysis by Stack Layer (Base Case, 2030)
Table13 Global Physical AI Market — Scenario Forecasts (USD Billions)
Table14 Global Industrial Robot Market by Region 2020-2040 (USD Millions)
Table15 Global Cobot Market by Payload Capacity 2025-2045 (USD Millions)
Table16 Autonomous Vehicle and Mobility Market Size 2026-2040 (USD Billions)
Table17 SAE Autonomy Level Commercial Status (Q1 2026)
Table18 Waymo Operational Metrics 2022-2026
Table19 Global eVTOL Air Taxi Sales Forecast 2026-2040 (Units)
Table20 eVTOL Sales by Application 2026-2040 (Units)
Table21 eVTOL Sales by Architecture Type 2026-2040 (Units)
Table22 eVTOL Revenue Value Chain — Selected Segments 2026 vs. 2036
Table23 eVTOL Certification Status (Q1 2026)
Table24 Vertiport Deployment Forecast 2026-2040
Table25 Autonomous Vehicle SAE Level 4/5 Regulatory Comparison
Table26 Global Humanoid Robot Market — Unified Forecast 2024-2040
Table27 Three-Wave Adoption Model for Humanoid Robots
Table28 2025 Market Concentration
Table29 Regional Production Capacity (2036 Projection):
Table30 Current Humanoid Robot Pricing (2025-2026)
Table31 Smart Infrastructure & Built Environment Market Sizing 2025-2040 (Billion USD)
Table32 Healthcare Physical AI Market Sizing 2025-2040 (Billions USD)
Table33 Surgical Robotics Competitive Landscape (Q1 2026)
Table34 Medical Exoskeleton Applications and Market
Table35 Smart Farming Physical AI Market — Revenue by Technology 2023-2040 (USD Billions)
Table36 Smart Farming Physical AI Market — Revenue by Region 2023-2040 (USD Billions)
Table37 Defense & Security Physical AI Market Sizing 2025-2040
Table38 Space Robotics & Extreme Environment Physical AI Market 2025-2040
Table39 Consumer Physical AI & Smart Home Market 2025-2040 (USD Billions)
Table40 Global Wearable Electronics Market Forecast 2024-2040
Table41 Wearable Electronics Market by Product Category 2026 vs. 2036
Table42 Global Consumer Wearable Electronics by Type (Million Units)
Table43 Global Wearable Electronics Market Leaders by Shipment Volume, 2025
Table44 XR Wearable Technology Roadmap 2026-2040
Table45 North America Physical AI Market ($B)
Table46 European Physical AI Market ($B)
Table47 China Physical AI Market ($B)
Table48 Largest Physical AI Funding Rounds (Selected, 2024-2026)
Table49 Physical AI Value Chain Competitive Intensity
Table50 Most Active Physical AI Investors (2023-2026)
List of Figures
Figure1 Technology Readiness Level (TRL) Assessment by Application
Figure2 Global AI Chip Market Revenue by End Market, 2020-2040 (USD Billions)
Figure3 Global AI Chip Market Revenue by Architecture, 2020-2040 (USD Billions)
Figure4 Global Physical AI Market — Scenario Forecasts (USD Billions)
Figure5 Global Industrial Robot Market by Region 2020-2040 (USD Millions)
Figure6 Global Cobot Market by Payload Capacity 2025-2045 (USD Millions)
Figure7 Agility Robotics Digit
Figure8 Doosan A0509S Collaborative Robot
Figure9 JAKA Pro 5 collaborative robot
Figure10 Autonomous Vehicle and Mobility Market Size 2026-2040 (USD Billions)
Figure11 eVTOL Sales by Application 2026-2040 (Units)
Figure12 eVTOL Sales by Architecture Type 2026-2040 (Units)
Figure13 Waymo self-driving car
Figure14 Nuro delivery robot
Figure15 Dronamics Black Swan
Figure16 Mann delivery drone
Figure17 EHang EH216-S
Figure18 Vertical Aerospace eVOTL aircraft
Figure19 NEO by 1X
Figure20 Agibot A2 Humanoid Robot
Figure21 Reflex Robotics' wheeled humanoid robot
Figure22 Richtech Robotics
Figure23 Unitree G1 Humanoid Robot
Figure24 Smart Infrastructure & Built Environment Market Sizing 2025-2040 (Billion USD)
Figure25 whereable.ai's Autonomous Indoor Shuttle "linq"
Figure26 Cobalt Robotics Autonomous Security Robots
Figure27 Loki Cleaning Robot
Figure28 UVD Disinfection Robot
Figure29 Healthcare Physical AI Market Sizing 2025-2040
Figure30 ActivSight Enhanced Visualization Module
Figure31 Smart Farming Physical AI Market — Revenue by Technology 2023-2040 (USD Billions)
Figure32 Smart Farming Physical AI Market — Revenue by Region 2023-2040 (USD Billions)
Figure33 FarmWise Titan FT-35
Figure34 Defense & Security Physical AI Market Sizing 2025-2040
Figure35 Vision 60
Figure36 InstantEye Gen-5
Figure37 Knightscope K5
Figure38 Space Robotics & Extreme Environment Physical AI Market 2025-2040
Figure39 Consumer Physical AI & Smart Home Market 2025-2040 (USD Billions)
Figure40 RayNeo X2
Figure41 Zuper Glass
Figure42 Crown EEG headset
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