Sujet Sciences de l'Ingénieur — Terminale — Polynésie — Bac 2005

PRESENTATION DU SYSTEME. Afin de répondre au besoin d’autonomie des utilisateurs, les fauteuils roulants sont électriquement motorisés. La motricité est assurée par deux moteurs à courant continu commandant séparément une des deux roues arrières pour permettre de diriger le fauteuil. Les roues avant sont montées « folles ». L’asservissement de la vitesse et la commande de puissance des moto réducteurs sont effectués par une carte électronique appelée variateur. Les moto réducteurs sont équipés de freins électromécaniques à manque de courant, commandés en tout ou rien. Le boîtier de commande, situé en bout d’accoudoir, supporte cinq éléments nécessaires à la conduite : • Un bouton Marche Arrêt. • Un joystick qui permet de se diriger. • Un potentiomètre qui sert à réduire la vitesse. • Un afficheur lumineux de type bargraph qui indique l’autonomie de la batterie. • Un afficheur qui signale une panne. La carte de commande à microcontrôleur est chargée de la commande du variateur, de la gestion des pannes, de la configuration et de l’aide au dépannage. Elle est disposée dans un coffret qui renferme aussi la partie de puissance, près des moteurs, à l’arrière du fauteuil. La configuration et l’aide au dépannage sont assurées par une mini console de visualisation (voir fig1). Ce terminal n’est pas lié au fauteuil. L’utilisateur doit venir le connecter à l’arrière du coffret variateur. Boîtier de commande Figure 1 Moteur + réducteur roue gauche Console de configuration et de visualisation Batterie Coffret : - variateur Moteur + réducteur Coffret : Moteur + - carte de commande roue droite - variateur réducteur roue - carte de commande droite Page 2/19 En fonctionnement normal, un moteur transmet par l’intermédiaire de deux étages de réduction (voir figure 2) la puissance à chacune des roues. Ainsi lorsque les moteurs ne sont pas alimentés, le fauteuil est par sécurité automatiquement freiné par le frein à manque de courant. Figure 2 (sans le couvercle et le bâti) Actionneur. Frein à manque de courant. Pignon intermédiaire arbré. Pignon moteur. Roue arbre intermédiaire. Arbre de sortie lié à . la roue arrière. Roue de sortie. En complément de la figure 1 page 2/19, l’organisation matérielle de la chaîne fonctionnelle page 4/19 décrit l’architecture ainsi que les liens entre les différents constituants du fauteuil Positelec. Page 3/19 ORGANISATION MATERIELLE DE LA CHAINE FONCTIONNELLE DU FAUTEUIL POSITELEC Dispositif Batterie 24V de recharge Roue gauche Réducteur Alimentation 5V BOITIER DE COMMANDE Moteur gauche