Sujet Sciences de l'Ingénieur — Terminale — Métropole — Bac 2019

19SISCMLR1 Robot DINO Figure 1 : robot de désherbage à guidage autonome Constitution du sujet 1 3 Le sujet comporte 27 questions. Page 2 sur 24 19SISCMLR1 1. Présentation du système Les maraîchers, producteurs de légumes, ont besoin de désherber leurs champs pour garantir la qualité des récoltes. Une solution consiste à utiliser des herbicides, une autre à désherber mécaniquement. L'opération de désherbage mécanique, appelée binage, ameublit la couche superficielle du sol autour des plantes cultivées à l'aide d'un soc, lame métallique passée à quelques centimètres sous la surface du sol. L’utilisation des herbicides a un certain nombre d’inconvénients bien connus : – impact écologique négatif ; – exposition des agriculteurs à des produits nocifs ou potentiellement nocifs ; – rejet de CO par les tracteurs pour les plantations sous serre ; 2 – compactage des sols par le passage des tracteurs. Le désherbage mécanique, lorsqu'il est réalisé manuellement, a aussi ses inconvénients : – risque important d'apparition de troubles musculo-squelettiques (TMS) qui touchent les membres et le tronc et se manifestent par des douleurs et des lourdeurs articulaires ; – temps des travaux et coûts importants. Les plantations de légumes cultivés en serre sont organisées en planches (figure 2) regroupant 4 rangées de légumes. Les planches sont séparées par un espace non cultivé, appelé passe-pieds. Cet espace permet la circulation du maraîcher et le passage des roues des engins agricoles prévus spécifiquement pour cet environnement de travail. Robot DINO Porte-outils Planche Rangée de légumes Soc Passe-pieds Figure 2 : représentation des plants de légumes et du robot DINO La société Naïo propose, pour effectuer le désherbage mécanique de légumes en planche, un robot autonome appelé robot DINO, objet de l'étude. Page 3 sur 24 19SISCMLR1 Structure du robot DINO Le robot DINO est constitué d'un châssis (figure 3) motorisé par 4 roues motrices. La largeur du châssis permet aux roues de passer dans les passe-pieds, de chaque coté de la planche travaillée. Les roues sont aussi directrices et permettent au robot de tourner sur place. Châssis Caméra ventrale Caméra frontale Avant du robot Roues directrices Socs Porte-outils Roues directrices arrière avant Figure 3 : vue latérale du robot DINO Base de l'ensemble de relevage Ensemble Vue d'un soc seul de relevage Porte-outils Structure déformable et ressort Outils Roues outils Socs Figure 4 : principaux composants du robot DINO Le binage est réalisé par 5 socs placés en parallèle, chacun