基本情報 平成30年度 秋期 問21：テクノロジ系に関する問題

答えは c です。

アクチュエータは「動かす係」のことです。

例えるなら、ロボットアームの“筋肉”や、エアコンの羽根を動かすモーター。電気の信号を受け取って、「グルッと回す」「スーッと押し出す」のように実際に物を動かす役目を担います。

👉 覚え方：アクチュエータ＝Act(行動)する人＝動かす係。

ほかの選択肢：a 比べて修正する＝コントローラ（制御装置）／b 温度や角度を感じ取る＝センサ／d 小さな信号を大きくする＝アンプ（増幅器）。

なぜこれが正解か

正解は c。アクチュエータは、電気・油圧・空気圧などのエネルギーを制御信号に基づき、回転運動・直線運動などの物理的な動作に変換する駆動装置。モータ、ソレノイド、油圧シリンダ、ステッピングモータが代表例。

各選択肢の解説

• a：目標値と現在値を比較して操作量を出力するのはコントローラ（制御器）。PID制御等で使われる。
• b：物理量を電気信号に変換するのはセンサ。アクチュエータと対をなす。
• d：微小な電気信号を増幅するのはアンプ（増幅器）。

覚え方・ひっかけ注意

IoT/制御系では「センサ → コントローラ → アクチュエータ」の3点セットで動く。「感じる→考える→動かす」の順番。アクチュエータは“出力側”、センサは“入力側”と整理すると混同しない。

理論的背景

アクチュエータは入力エネルギー源で電気式（DCモータ、サーボモータ、ステッピングモータ、リニアモータ、ピエゾ素子）、油圧式（高出力・建機）、空気圧式（軽量・クリーンルーム）に大別される。制御理論ではプラント（制御対象）への入力を担い、フィードバック制御ループ内で「コントローラ出力 u(t)」を物理動作に変換する役割を果たす。

実務での使われ方

• 産業用ロボット：6軸アームの各関節がサーボモータアクチュエータ。エンコーダ（センサ）で位置を検出しPID制御。
• 自動車：電動パワステ、スロットルバルブ、ABS油圧、ハイブリッドモータ。
• IoT/スマートホーム：スマートロックの電動シリンダ、スマートカーテンのモータも全てアクチュエータ。
• MEMS：マイクロアクチュエータがインクジェットヘッドやスマホ手振れ補正に使用。

試験での位置づけ

基本情報の「組込みシステム」「IoT」分野で頻出。応用情報・組込みスペシャリストではサーボ系のフィードバック制御、ステッピングモータの脱調、PWM制御などの具体技術まで踏み込む。生成AI・ロボティクスの社会実装に伴い、近年は問題作成頻度が上昇傾向。

選択肢の発展補足

センサとアクチュエータを一体化したスマートセンサ／スマートアクチュエータも実用化されており、フィールドバス（PROFINET、EtherCAT、IO-Link）でPLCと結合する。「センサ＝入力トランスデューサ」「アクチュエータ＝出力トランスデューサ」と捉えれば、用語整理がスッキリする。