Choix des solutions [TD]
Une fois le cahier des charges accepté, les techniciens ont établis le schéma bloc en choisissant les fonctions techniques à traiter, ils vont chercher dans les catalogues des fournisseurs les solutions disponibles.
Compétences :
- D 2.4 : Outils numériques pour échanger et communiquer
- PIX 3.1 : Développer des documents textuels
J’ai acquis la compétence si :
- Je suis capable d’expliquer le rôle du traitement de texte, ce qu'est une page, un paragraphe et un caractère (début de cycle 4)
- Je suis capable de réaliser un document textuel d'une page en utilisant toutes les mises en forme vues dans la leçon (milieu de cycle 4)
Dans cette activité, on va identifier les solutions compatibles avec le cahier des charges du projet et choisir celles qui convient le mieux.
Chaque équipe s'organise afin de réaliser le travail et produire les documents demandés. Elle doit noter l'organisation retenue et analyser son efficacité.
Ressources Générales
A partir des contraintes du cahier des charges, de vos connaissances, des composants disponibles dans le catalogue ainsi que des documents décrivant leur caractéristiques, il va falloir sélectionner les composants adaptées et en choisir un en justifiant pourquoi.
- Extrait du cahier des charges (ci-dessous)
| Fonctions à satisfaire | Critères | Niveaux |
|---|---|---|
| Alimenter le robot en énergie | Énergie électrique | Pile(s) ou accumulateur(s) |
| Éviter les obstacles | Système de détection | Par contact ou à distance |
| Nombre de dispositif | 1 (motorisation et traitement) | |
| Se déplacer sur le circuit | Plage de vitesse | 1 km/h +- 5% |
| Supporter les composants | Réalisation du châssis | Matériaux et outillages du collège |
| Conception du châssis | Par les élèves | |
| Respecter le budget | Coût total | < 50 € |
| Être assemblé par les élèves | Difficulté d'assemblage | Faible |
| Outillage | Celui du collège |
Utiliser l'énergie prévue
but
Pour satisfaire au bloc “Alimenter/Stocker” de la chaîne d'énergie et au cahier des charges, je dois sélectionner la meilleure solution possible de piles parmi celles disponibles dans le catalogue.
En physique j'ai appris les montages séries et dérivations (parallèles). Je sais donc que les tensions de 2 piles s'ajoutent pour augmenter la tension disponibles si elles sont en série.
Le schémas ci contre m'indique qu'un régulateur de tension peut la limiter si elle est trop haute (La tension en entrée doit rester supérieure à un seuil indiqué dans la documentation).
Ressources spécifiques
À télécharger
Travail à faire
- A partir de la fiche des caractéristiques déterminer les tensions mini et maxi pour les moteurs et la carte électronique.
- A partir du catalogue, lister toutes les combinaisons de piles et régulateurs possibles. (tableau prévu sur la fiche)
- Repérer les solutions correctes pour faire fonctionner les moteurs ET la carte électronique.
- Départager les solutions repérées pour n'en garder qu'une en la justifiant. Pour cela utiliser les critères du cahier des charges et en ajouter d'autres si besoin (les indiquer alors).
Avancer à la bonne vitesse
But
Pour satisfaire aux blocs “Convertir et Transmettre” de la chaîne d'énergie et au cahier des charges, je dois sélectionner la meilleure combinaison possible motoréducteur et roue parmi celles disponibles dans le catalogue.
Rappels J'ai appris au cours de ma scolarité :
- que le nombre de tours de roue et proportionnel à celui des pédales ou du moteur (maths et techno). Le rapport de réduction est égal au nombre de dents du pignon menant sur celui du pignon mené.
- que la circonférence de la roue est égale à Pi multiplié par le diamètre (Ø).
- que la vitesse est égale à la distance parcourue divisée par le temps
Ressources spécifiques
À télécharger
Travail à faire
- A partir du catalogue, repérer les moteurs disponibles (caractéristiques à utiliser déjà notées dans le tableau sur la fiche)
- Calculer le diamètre de roue idéal et sélectionner la roue disponible la plus approchante.
- Calculer la vitesse réelle et éliminer les moteurs ne respectant pas le cahier des charges.
- Départager les solutions restantes en justifiant vos choix et en ajoutant des critères supplémentaires si besoin.
(les calculs peuvent être effectués dans le tableur)
Détecter les obstacles
But
Pour satisfaire au bloc “Acquérir” de la chaîne d'information et au cahier des charges, trouver la meilleure solution pour détecter la sortie de l'enceinte du concours.
Rappels J'ai entendu parler de la détection d'obstacles par contact, par infra-rouge et par ultra-son.
Ressources spécifiques
Je me renseigne (veille technologique documents disponibles ou/et Internet) sur ces 3 méthodes.
Travail à faire
- Faire un résumé de leur fonctionnement, de leurs avantages et de leurs inconvénients.
- Choisir une solution et justifier le choix
Supporter les composants
But
Sélectionner le matériau utilisé pour réaliser le châssis.
Ressources spécifiques
- Matériaux disponibles au collège
- Outillages disponibles au collège
Travail à faire
Comparez les matériaux disponibles et en fonction de leur difficulté d'usinage justifiez votre choix.