《機械》〈メカトロニクス〉[R4下:問14]メカトロニクスの概要と構成要素に関する空欄穴埋問題

Contents

1 【問題】
2 【ワンポイント解説】
3 【解答】

【問題】

【難易度】★☆☆☆☆（易しい）

次の文章は，メカトロニクスの概要と構成要素に関する記述である。

メカトロニクスは\( \ \fbox {　（ア）　} \ \)技術，\( \ \fbox {　（イ）　} \ \)技術，情報技術を統合した技術である。これにより，メカニズム(機構)によってつくられた従来の\( \ \fbox {　（ア）　} \ \)に，マイクロコンピュータなどの\( \ \fbox {　（イ）　} \ \)部品を組み込んで，高性能で多機能な機械装置が実現できる。

メカトロニクス製品の構成要素には，\( \ \fbox {　（ウ）　} \ \)，\( \ \fbox {　（エ）　} \ \)，\( \ \fbox {　（オ）　} \ \)及びインタフェースがある。\( \ \fbox {　（ウ）　} \ \)は，機械の圧力，力，速度，加速度，温度などの物理量を計測する。\( \ \fbox {　（エ）　} \ \)は，電気，油圧，空気圧などのエネルギーを機械的な動きに変換する。\( \ \fbox {　（オ）　} \ \)は，\( \ \fbox {　（ウ）　} \ \)で計測した情報を処理して\( \ \fbox {　（エ）　} \ \)への指令を生成する制御装置としての役割を果たす。インタフェースは，\( \ \fbox {　（ウ）　} \ \)や\( \ \fbox {　（エ）　} \ \)の扱う電気信号と\( \ \fbox {　（オ）　} \ \)が処理できるディジタル信号との変換を担当する。

上記の記述中の空白箇所(ア)～(オ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
\[
\begin{array}{cccccc}
& （ア） & （イ） & （ウ） & （エ） & （オ） \\
\hline
(1) & 機械 & 電子 & アクチュエータ & ネットワーク & センサ \\
\hline
(2) & 電子 & 機械 & センサ & アクチュエータ & コンピュータ \\
\hline
(3) & 電子 & 機械 & コンピュータ & センサ & アクチュエータ \\
\hline
(4) & 機械 & 電子 & センサ & アクチュエータ & コンピュータ \\
\hline
(5) & 機械 & 電子 & センサ & ネットワーク & アクチュエータ \\
\hline
\end{array}
\]

【ワンポイント解説】

メカトロニクスの概要と構成要素に関する問題です。
メカトロニクスの内容で一見難しそうに見えますが，常識的な内容も多く令和4年上期問14でも類題が出題されたので，多くの受験生が正答できたものと思われます。

1.ディジタル信号処理
図1に示すようにコンピュータを介して演算を行う信号の処理方法をディジタル信号処理といいます。
物理量を計測するセンサ等の入力は基本的にアナログ信号で，機械的な動きをするアクチュエータもアナログ信号なのですが，コンピュータではアナログ信号を処理できないため，ディジタル信号に変換（\( \ \mathrm {A – D} \ \)変換）して演算し，演算後の出力をアナログ信号に変換（\( \ \mathrm {D – A} \ \)変換）して出力します。
センサやアクチュエータとコンピュータの橋渡しをする機能を持つものをインターフェースといいます。