Épreuve de Spécialité sciences de l'ingénieur - mai 2022 remplacement - Métropole avec formulaire

Partie 1 : Sciences de l'ingénieur

Robot Colossus

Mise en situation :

Le robot Colossus est un robot de soutien technique polyvalent destiné à intervenir dans les zones à risque aux côtés des sapeurs-pompiers. Le robot Colossus a été utilisé lors de l’incendie de la cathédrale Notre-Damede Paris pour éteindre les flammes, au moment où la flèche menaçait de s’effondrer. Le robot Colossus de Shark Robotics bénéficie du retour d’expérience de la Brigade des Sapeurs-Pompiers de Paris (BSPP).

Létude permet de s’assurer que les caractéristiques du robot sont conformes aux attentes :
• fiabilité des échanges d’informations entre les sapeurs-pompiers et le robot ;
• capacités de déplacement en milieu difficile ;
• portée du canon à eau.

Constitution du sujet 

La sous-partie 1 (à traiter obligatoirement).
Les candidats devront choisir de traiter seulement l’une des 2 sous parties suivantes :
- la sous-partie 2 (choix A);
- la sous-partie 3 (choix  B).

Sous-Partie 1 À traiter obligatoirement

Fiabilité des échanges d’informations entre le robot et les sapeurs-pompiers

L’objectif de cette sous-partie est de contrôler la fiabilité des informations échangées entre les soldats du feu et le robot Colossus avec la station de pilotage vidéo NX-SHARK.

Sous-Partie 2 Choix A

Capacités de déplacement en milieu difficile

L’objectif de cette partie est de vérifier les capacités de déplacement du robot Colossus. Il doit notamment être capable de franchir une pente importante et rendre ainsi son utilisation efficace malgré des accès difficiles tels que des escaliers. Pour ce faire, il est important de s’assurer des capacités statique et dynamique du robot.

Modélisation de l’environnement et modélisation du système de propulsion du robot.

Sous-partie 2 Choix B

Portée du canon à eau

L’objectif de cette partie est de programmer le système de contrôle du canon à eau pour maîtriser la portée du jet d’eau.

Détermination des paramètres pour une portée de tir de 30 mètres et programmation d’une portée de tir de 30 mètres.

Partie 2 : Sciences physiques

Vous traiterez 2 exercices au choix parmi les 3 proposés.

(Exercices. /  Mots-clés) 

A.  Étude d’une frappe au football  / Mots-clés : deuxième loi de Newton ; chute libre.

B. Le spa gonflable  /  Mots-clés : premier principe de la thermodynamique ; transfert thermique ; loi de Newton de la thermique.

C.  Qualité d’écoute d’une enceinte bluetooth  / Mots-clés :  interférences ; conditions d’interférences ; différence de marche.