Sujet Sciences de l'Ingénieur — Terminale — Métropole — Bac 2024

Partie 1 - Sciences de l’ingénieur Attelle de rééducation d’épaule Constitution du sujet • Sujet pages 3 à 14 • Documents réponses pages 15 à 16 Les documents réponses DR1 à DR2 (pages 15 à 16) sont à rendre avec la copie. 24-SCIPCJ2ME1 Page 2/17 24-SCIPCJ2ME1 Page 2/20 Partie 1 - Sciences de l’ingénieur Attelle de rééducation d’épaule Mise en situation L’appareil « Kinetec CenturaTM » est exploité par des professionnels de la kinésithérapie afin de permettre à des patients de bénéficier d’une rééducation rapide grâce à une thérapie intitulée « mobilisation passive continue ». L’attelle motorisée au niveau de l’épaule et du coude (figure 1), permet une récupération rapide d’une bonne amplitude des mouvements liés aux articulations sollicitées. Lors de ces mouvements, le patient ne fournit aucun effort ni pour les réaliser ni pour s’y opposer. Le système de rééducation est modulable : il est constitué d’une chaise et de différents accessoires, et peut servir pour la rééducation de l’épaule gauche ou de l’épaule droite. Les mouvements sont animés par deux blocs-moteurs M1 et M2 (figure 1) qui peuvent fonctionner seuls ou de façon synchronisée. (cid:1877)(cid:1318) Bloc-moteur M1 (cid:1876)(cid:1318) (cid:1878)(cid:1318) Bloc-moteur M2 Figure 1 : appareil de mobilisation articulaire passive de l’épaule et sa représentation cinématique À l’aide d’une télécommande (figure 2), le kinésithérapeute sélectionne un programme de rééducation avec des mouvements pré-programmés. Cette télécommande est équipée d’un port USB qui permet l’enregistrement de données sur une clé USB, facilitant le suivi des progrès de chaque patient. Figure 2 : télécommande avec port USB 24-SCIPCJ2ME1 Page 3/17 24-SCIPCJ2ME1 Page 3/20 Sous-partie 1 Aptitude à la mise en mouvement du bras du patient L’objectif de cette sous-partie est de valider la motorisation au niveau de l’épaule dans le cas d’une personne à forte corpulence. Dans le cadre de l’exercice de rééducation le plus usuel, l’avant-bras du patient se trouve à 90° par rapport à son bras. L’objectif est de vérifier le dimensionnement du moteur d’épaule M1 pour un mouvement de l’épaule avec un patient de forte corpulence. On note S0 le bâti lié à la chaise et S1 le sous-ensemble mis en mouvement par le bloc- moteur M1 autour de l’axe La rotation de l’arbre de sortie de M1 se fait à vitesse faible et constante. Le moteur M2 étant à l’arrêt, il n’est pas étudié et donc non représenté. La détermination du couple en sortie du bloc-moteur M1 (C