אקטואטור (Actuator) הוא הרכיב שממיר אות-בקרה חשמלי, הידראולי או פנאומטי לכוח, למומנט או לתנועה — למעשה השריר של הרובוט. בעברית הוא נקרא גם מַפְעִיל, אך התעתיק הלועזי רווח יותר בשפה המקצועית. אם החיישנים הם החושים והמעבד הוא המוח, האקטואטור הוא האיבר שמבצע בפועל: בלעדיו כל החישוב נשאר על המסך. מבחינה הנדסית הוא מתמר — רכיב שממיר סוג אחד של אנרגיה לאחר, באופן מבוקר.
שלוש משפחות עיקריות נמצאות בשימוש. מפעיל חשמלי מבוסס על מנוע שמייצר מומנט, ולעיתים ממיר אותו לתנועה קווית באמצעות בורג או רצועה; הוא מדויק, נקי ודורש תחזוקה מועטה, אך יקר יחסית ומוגבל במהירות. מפעיל הידראולי דוחף בוכנה בתוך צילינדר בעזרת נוזל בלחץ — ומכיוון שנוזלים כמעט אינם ניתנים לדחיסה, הוא מסוגל להפעיל כוח עצום, אם כי בתאוצה מוגבלת. מפעיל פנאומטי פועל באותו עיקרון עם גז דחוס במקום נוזל: מבנהו פשוט יותר, אך הוא מחייב תשתית נלווית של מדחסים וטיפול-אוויר, ולכן נוח פחות ממקבילו החשמלי.
מנוע לבדו כמעט אף פעם אינו מספיק. הוא מסתובב מהר ובמומנט נמוך, ואילו מפרק של רובוט זקוק להפך — תנועה איטית בכוח גדול. לכן מותקנת בין השניים תמסורת-הילוכים שמחליפה מהירות בכוח, ולעיתים גם חיישן שמדווח על המצב בפועל, כדי שהבקרה תוכל לתקן סטיות תוך כדי תנועה. מנגנון כזה, הפועל במעגל סגור של פקודה ומשוב, נקרא מנגנון-משרת.
הבחירה בין המשפחות מכתיבה את אופיו של הרובוט כולו. Atlas של Boston Dynamics, שהוצג ב-2013, נבנה סביב מפעילים הידראוליים שסיפקו כוח יוצא-דופן במחיר מערכת מורכבת ורועשת; ב-2024 הציגה החברה גרסה חשמלית לחלוטין. זרוע תעשייתית מכילה מפעיל לכל מפרק, ורובוט הומנואידי — עשרות. כל אחד חייב להיות חזק דיו לשאת את המשקל שמעליו, וקל דיו כדי לא להכביד על המפרק שמתחתיו.