応用情報技術者 2010年 秋期 午前2 問04
問題文
ロボットなどの制御システムを構成するアクチュエータの機能として、適切なものはどれか。
選択肢
ア：動きを計測する。
イ：動きを制御するための計算・判断を行う。
ウ：機械・機構を物理的に動かす。（正解）
エ：制御システムを駆動するエネルギーを供給する。
ロボット制御システムのアクチュエータの機能【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論：アクチュエータは「機械・機構を物理的に動かす」役割を担います。
- 根拠：制御システムの中で、計算や判断は制御装置、動きの計測はセンサ、エネルギー供給は電源が担当します。
- 差がつくポイント：アクチュエータは「動作を実現する実体部品」であることを正確に理解することが重要です。
正解の理由
アクチュエータは、制御信号を受けて電気・油圧・空気圧などのエネルギーを機械的な動作に変換し、ロボットの関節や機構を動かす装置です。選択肢ウの「機械・機構を物理的に動かす」がこれに該当します。
よくある誤解
アクチュエータを「動きを計測する装置」や「計算・判断を行う装置」と混同しやすいですが、それらはセンサや制御装置の役割です。
解法ステップ
- アクチュエータの定義を確認する。
- 選択肢の役割を制御システムの構成要素（センサ、制御装置、アクチュエータ、電源）に分類する。
- 「物理的に動かす」役割がアクチュエータであることを理解する。
- 選択肢ウが該当するため正解と判断する。
選択肢別の誤答解説
- ア: 動きを計測するのはセンサの役割であり、アクチュエータではありません。
- イ: 計算・判断は制御装置（コントローラ）が担当します。
- ウ: 機械・機構を物理的に動かすのがアクチュエータの本質的な機能です。
- エ: エネルギー供給は電源やバッテリーの役割であり、アクチュエータの機能ではありません。
補足コラム
アクチュエータには電動モータ、油圧シリンダ、空気圧シリンダなど多様な種類があり、用途に応じて選択されます。ロボットの動作精度や速度はアクチュエータの性能に大きく依存します。
FAQ
Q: アクチュエータとセンサの違いは何ですか？
A: アクチュエータは動作を実行する装置、センサは状態や動きを検出する装置です。
A: アクチュエータは動作を実行する装置、センサは状態や動きを検出する装置です。
Q: 制御装置はどのような役割を持ちますか？
A: センサからの情報を元に計算・判断し、アクチュエータに指令を出す役割を持ちます。
A: センサからの情報を元に計算・判断し、アクチュエータに指令を出す役割を持ちます。
関連キーワード: アクチュエータ、制御システム、ロボット、センサ、制御装置
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