Spécialité SI - L'homme réparé et le prototypage de produits innovants.

publié le 21 sep 2020 par Hervé BARRET [1]

[2]

[3]

[4]

Contenu principal

Description

1-Présentation

Chaque année, en France, plus de trois cent enfants naissent avec une agénésie (un membre qui ne s’est pas formé complètement avant la naissance). La société E- nable utilise les technologies de l’impression 3D pour concevoir, fabriquer et offrir des appareils d’assistance à des personnes privées de doigts.

Le projet HACKBerry, de bras myoélectrique est rendu possible grâce au formidable travail de conception et de design de l’équipe japonaise de Exii : http://exiii-hackberry.com/ [5].La solution choisie par e-nable est la main robotisée HACKBerry, compatible avec plusieurs types de capteurs. Actuellement ce projet est équipé d’un seul capteur photo-électrique permettant le pilotage de la main.

Des ressources sur l’historique des prothèses et les moyens de répondre à une problématique du thème de « L’homme réparé ». La sitographie, généralement bien faite, permet d’élargir les champs de compétences.

2- Problématique

Prototyper une solution imaginée en réalité matérielle ou virtuelle et modéliser le comportement séquentiel d'un objet sous Simulink en prototypant sous Arduino : la commande d'un bras robotisé.

Les séquences se décomposent de la manière suivante:

De tester la commande avant la mise en place sur le bras : Un capteur de température associé à une commande adéquate, permettrai de protéger la main, en créant un réflexe de type «lâcher». Un voyant préviendra l’utilisateur du risque.

De modéliser le pouce en intégrant ou pas les différentes solutions de capteurs, exemple un capteur de température du type thermistance NTCà installer à l’intérieur du pouce. Si l'intégration est proposée, elle permet de tester en réel la solution choisie, elle fera apparaître des problèmes à résoudre par les élèves. Exemples suivants:
                          - Proposer une solution pour améliorer la prise de mesure de la température ?
                          - Proposer une solution pour mesurer une force de contact?
                          - Proposer une solution pour interchanger les capteurs selon les utilisations ?
Réaliser la commande, programmer et simuler.

Savoirs, compétences et CI

Compétences visées:

Référentiels par compétences [6]
- Bac Scientifique [7]
  - Spécialité SI-Sciences de l'ingénieur [8]

Fichiers et liens

L'homme réparé et le prototypage de produits innovants [18]

Dossier complet des séquences proposées [19]

Liens:
[1] https://eduscol.education.fr/sti/utilisateurs/herve-barret?node=12463
[2] https://eduscol.education.fr/sti/system/files/images/ressources/pedagogiques/12463/12463-bras-robotise-hackberry.gif
[3] https://eduscol.education.fr/sti/system/files/images/ressources/pedagogiques/12463/12463-bras-modelise-en-cao.gif
[4] https://eduscol.education.fr/sti/system/files/images/ressources/pedagogiques/12463/12463-concevoir-le-pouce.gif
[5] http://exiii-hackberry.com/
[6] https://eduscol.education.fr/sti/referentiel-competences/referentiels-par-competences
[7] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-competences/bac-scientifique
[8] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-competences-bac-scientifique/specialite-si-sciences-de-lingenieur
[9] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur/c1-innover
[10] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c1-innover/c11
[11] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c1-innover/c16
[12] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur/c2-analyser
[13] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c2-analyser/c26
[14] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur/c3-modeliser-et
[15] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-et-2
[16] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur/c5-communiquer
[17] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c5-communiquer
[18] https://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/12463/12463-lhomme-repare-et-prototypage-de-produits-innovants.docx
[19] https://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/12463/12463-lhomme-repare-et-prototypage-de-produits-innovants.zip