Sujet Sciences de l'Ingénieur — Terminale — Métropole — Bac 2016

16SISCMLR3 Robuwalker Constitution du sujet • Texte 3 • Documents techniques 17 • Documents réponses 22 Le sujet comporte 19 questions. Les documents réponses DR1 et DR2 sont à rendre avec les copies. Page 2 sur 24 16SISCMLR3 1. Contexte Le soutien aux tâches d'assistance des personnes âgées ou déficientes motrices est un enjeu de société majeur pour les décennies à venir. Dans ce contexte, la robotique d’assistance pourrait répondre à des besoins liés au vieillissement en proposant des fonctions d'assistance physique et cognitive et de conservation du lien social. Le robot Robuwalker est un prototype de déambulateur conçu pour assister l’utilisateur pendant son déplacement, c'est-à-dire : – pendant la phase de verticalisation, lors des transitions « assis-debout » (TAD) et « debout-assis » (TDA) ; – pendant la phase de marche. La figure 1 présente le scénario d'assistance pour une transition assis-debout puis pendant la marche. Figure 1 : scénario d'assistance à une personne La fonction d'assistance à la verticalisation Bouton poussoir Poignées est assurée par deux bras (gauche et droit). Ils sont articulés par rapport au châssis et motorisés par deux vérins électriques. Deux Bras poignées (gauche et droite) articulées par rapport à chacun des deux bras assurent la Plateforme prise en main du système. mobile Vérin La fonction d'assistance à la marche est électrique assurée par une plate-forme mobile équipée de deux roues motrices, qui assurent la Roue propulsion du robot, et par deux roues motrice orientables, qui garantissent la stabilité de l'ensemble. Les commandes de déplacement des bras et de la plate-forme mobile sont réalisées par deux boutons poussoirs disposés sur chacune des poignées. Un module de gestion régit le Roues orientables Module de gestion fonctionnement de l'ensemble. Figure 2 : description et structure du robot Page 3 sur 24 16SISCMLR3 2. Analyse du besoin Objectif(s) de cette partie : justifier une des performances spécifiées dans le cahier des charges. Le tableau de la figure 3 présente les exigences liées au besoin de l'utilisateur sous forme de fonctions de services (FSi) et précise les performances attendues des différents critères. FSi et description Critère et niveau FS1 : assister l'utilisateur pendant son déplacement FS1.1 : assister l'utilisateur lors Orientation constamment parallèle au sol des des transitions « assis-debout » poignées. (TAD) et « debout-assis » (TDA) Décalage maximal entre les deux poignées : - dans le plan horizontal ∆x = 5 mm ; - dans le plan