ジメチルエーテルの燃焼エネルギーを利用した人工筋肉アクチュエーターを開発：組み込み開発ニュース

中央大学は、ジメチルエーテルの燃焼エネルギーを利用した人工筋肉アクチュエーター「HADEC」の開発に成功した。従来の空気圧システムでは達成困難だった、高応答性を確認した。

[MONOist]

　中央大学は2025年5月26日、ジメチルエーテルの燃焼エネルギーを利用した人工筋肉アクチュエーター「HADEC（High-Response Artificial muscle using Dimethyl Ether Combustion）」の開発に成功したと発表した。

　HADECは、マッキベン型のゴムチューブに可燃性ガスのジメチルエーテル（DME）と空気を混合した気体を充填し、着火によって急激な内部圧力を発生させて収縮運動を生む構造だ。ラッチやブレーキのような補助機構が不要で、駆動指令から平均4msで収縮を開始、約40msで最大出力に達し、従来の空気圧システムでは達成困難だった高応答性を確認した。試作機では最大180Nの力を発揮し、空気圧回路により10Hzまでの繰り返し動作も安定して行えることを実証した。

「HADEC」をアームに適用した際の瞬発動作［クリックで拡大］ 出所：中央大学

「HADEC」の概要［クリックで拡大］ 出所：中央大学

燃焼駆動による応答性の実験装置［クリックで拡大］ 出所：中央大学

　連続動作時の温度変化についても検証したところ、1Hzおよび5Hzの点火周波数では温度上昇が穏やかで、冷却機構なしでも安定運用が可能となった。一方、着火頻度の高い10Hzでは急激に温度上昇し、約10秒後に80℃まで上昇した。80℃に達した後、15秒間の冷却時間を設けることで再起動が可能なことを確認した。

　将来的には、ソフトロボットや介護支援機器、建設現場での検査装置など、高速高出力を必要とする場面での応用が期待できる。現在は複数のHADECを束ねた筋束型アクチュエーターの制作に取り組んでおり、今後は制御性や耐久性を含めた性能の向上を図る。

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