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Robot SPYKEE - DMS Education

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Exploitations<br />

Pédagogiques


Enseignement d’exploration SI<br />

<strong>Robot</strong> <strong>SPYKEE</strong><br />

ENSEIGNEMENT D'EXPLORATION EN SECONDE<br />

SCIENCES DE L’INGENIEUR<br />

Exploitations<br />

pédagogiques<br />

ETUDE DE CAS N°1 : Découverte du robot "<strong>SPYKEE</strong>"<br />

Objectif(s) pédagogique(s) : Identifier les fonctions, les solutions associées et les principes<br />

de fonctionnement<br />

Support : ROBOT <strong>SPYKEE</strong> Photo du poste<br />

Thématique : La communication, la culture et les loisirs.<br />

Champ technologique : Information - Matériaux & Structures<br />

Problématique posée à l’équipe : Concevoir une notice<br />

technique simple décrivant le fonctionnement du robot et<br />

présentant les solutions techniques associées aux<br />

principales fonctions.<br />

1 - Conditions générales :<br />

- Documents du dossier technique nécessaires.<br />

- Notice de montage constructeur.<br />

- Gamme de montage à compléter.<br />

- Document ressource (HTML) sur les diagrammes de l’analyse fonctionnelle<br />

(cours en auto apprentissage + exercices)<br />

- Document ressource (HTML) sur les surfaces élémentaires de contact et<br />

les liaisons qui en découlent (cours en auto apprentissage + exercices).<br />

- Le robot Spykee en état de fonctionnement et configuré.<br />

- Un robot démonté<br />

2 - Pré requis<br />

- Les outils de l’analyse fonctionnelle (acquis du collège).<br />

3 - Conditions particulières de réalisation (Travail demandé)<br />

• Questionnement 1 : Faire fonctionner le robot.<br />

- Caractériser les fonctions en réponse au besoin exprimé.<br />

- Associer des modèles de représentation.<br />

- Présenter l’organisation fonctionnelle du système accompagnée d’une<br />

notice de fonctionnement.<br />

• Questionnement 2 : Identifier les constituants des chaînes d’énergie<br />

et d’information.<br />

- Décrire la chaîne d’énergie et la chaîne d’information.<br />

- Associer des modèles de représentation.<br />

- Présenter les chaînes et décrire les constituants<br />

• Questionnement 3 : Assembler le robot<br />

- Effectuer le montage, conformément à la gamme de montage et<br />

analyser les solutions technologiques qui réalisent les fonctions.<br />

- Repérer les surfaces de contact et en déduire les liaisons.<br />

- Réaliser une notice technique présentant le robot.<br />

4 - Résultats attendus : On demande de :<br />

- Présenter l’organisation fonctionnelle globale du système.<br />

- Présenter la chaine d’énergie et la chaine d’information et d’Identifier les<br />

composants sur chacune des chaînes.<br />

- De présenter le robot monté, décrire les solutions technologiques<br />

principales et les liaisons entre les constituants principaux.<br />

- Présenter une notice technique présentant le robot.<br />

5 - Critères de réussite :<br />

La notice présente de façon originale exacte et personnelle le robot en<br />

utilisant les données du dossier technique.<br />

Activités à mettre en œuvre<br />

- Conduire l’analyse fonctionnelle d’un<br />

système technique.<br />

- Caractériser les fonctions d’un système<br />

en réponse à un besoin exprimé (CdC).<br />

- Associer des modèles de<br />

représentation.<br />

- Identifier les constituants et les<br />

composants qui permettent d’acquérir, de<br />

traiter et de communiquer une information.<br />

- Identifier les constituants qui permettent<br />

de produire, de distribuer, de stocker, de<br />

convertir et de transformer une énergie et les<br />

principes physiques mis en œuvre.<br />

- Analyser les solutions technologiques<br />

qui réalisent les fonctions prenant en compte<br />

les contraintes imposées.<br />

Notions abordées<br />

- Organisation globale d’un système.<br />

- Outils de représentation fonctionnelle.<br />

- Surfaces de contact entre solides –<br />

Liaisons simples<br />

- Représentations symboliques structurelles.<br />

- Chaine d’énergie.<br />

- Chaine d’information.<br />

Société <strong>DMS</strong><br />

Aéroparc Saint Martin – 12 rue de caulet – 31300 TOULOUSE – � : + 33 (0)5 62 88 72 72 � : + 33 (0)5 62 88 72 79<br />

Site internet : www.dmseducation.com Email : info@dmseducation.com<br />

Ce document et les logiciels fournis sont protégés par les droits de la propriété intellectuelle et ne peuvent pas être copiés sans accord préalable écrit de <strong>DMS</strong>.<br />

Copyright <strong>DMS</strong> 2011<br />

Photos et documents non contractuels. La société <strong>DMS</strong> se réserve le droit d'apporter toutes modifications à ses produits en constante évolution sans autre préavis<br />

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Enseignement d’exploration SI<br />

<strong>Robot</strong> <strong>SPYKEE</strong><br />

ENSEIGNEMENT D'EXPLORATION EN SECONDE<br />

SCIENCES DE L’INGENIEUR<br />

Exploitations<br />

pédagogiques<br />

ETUDE DE CAS N°2 : "Approfondissement" : Exploration d'une solution. Relations<br />

entre les fonctions et les solutions<br />

Objectif(s) pédagogique(s) : Représenter, Communiquer. Analyser et représenter une<br />

solution sous forme numérique<br />

Support : ROBOT <strong>SPYKEE</strong> Photo du poste<br />

Thématique : La communication, la culture et les loisirs.<br />

Champ technologique : Information - Matériaux & Structures<br />

Problématique posée à l’équipe : Concevoir un dossier<br />

technique proposant la modification esthétique d’une pièce<br />

tout en conservant ses aspects fonctionnels. Proposer un<br />

éventuel changement de matériau et un procédé d’obtention.<br />

1 - Conditions générales :<br />

- Documents du dossier technique nécessaires.<br />

- Gamme de montage des éléments d'une chaîne fonctionnelle.<br />

- Document ressource SolidWorks (cours en auto-apprentissage + exercices)<br />

- Le robot spykee en état de fonctionnement et configuré<br />

2 - Pré requis<br />

- Utilisation des fonctions de base de Solidworks (ou autre logiciel de CAO)<br />

3 - Conditions particulières de réalisation (Travail demandé)<br />

• Questionnement 1 : Représentation numérique du réel.<br />

- Représenter une pièce simple d'une chaine fonctionnelle du robot (une<br />

pièce différente par membre de l'équipe).<br />

- Assembler numériquement les différentes pièces réalisées par l'équipe<br />

conformément à la gamme de montage.<br />

• Questionnement 2 : Identifier et justification des matériaux.<br />

- Déchiffrer la norme des matériaux des différentes pièces du mécanisme<br />

étudié.<br />

- Justifier l'utilisation de ces matériaux en regardant les aspects<br />

fonctionnels, esthétiques ou architecturaux.<br />

- Décrire succinctement le procédé d'obtention des pièces.<br />

- Proposer d'autres matériaux possibles en énumérant les avantages et<br />

les inconvénients.<br />

• Questionnement 3 : Modification esthétique d'une pièce<br />

- Proposer en effectuant un croquis à main levée puis en la réalisant sur<br />

un modeleur volumique une évolution esthétique d'une des pièces de la<br />

chaîne cinématique.<br />

- Rechercher un matériau plus adapté et un procédé de mise en forme.<br />

4 - Résultats attendus : On demande de :<br />

- Présenter sous forme d'un eDrawings commenté la chaîne fonctionnelle<br />

numérisée.<br />

- Etablir la nomenclature des pièces de la chaîne fonctionnelle en précisant<br />

les matériaux et les procédés d'obtention.<br />

- Réaliser le dessin de définition de la pièce modifié et montrer son<br />

intégration dans la chaîne fonctionnelle.<br />

5 - Critères de réussite :<br />

Le dossier complet présentant la nouvelle et personnelle chaîne fonctionnelle<br />

du robot en utilisant les données des dossiers technique et ressource.<br />

Activités à mettre en œuvre<br />

- Identifier des relations entre des fonctions<br />

techniques et des éléments de structure<br />

- Identifier des contraintes associées à une<br />

norme ou une réglementation.<br />

- Identifier la dimension sensible ou<br />

esthétique (design ou architecture) associée<br />

à un système, un habitat ou un ouvrage.<br />

- Identifier des relations entre des fonctions<br />

techniques et des critères de choix des<br />

matières, et matériaux retenus, d'un procédé<br />

de mise enforme.<br />

- Analyser et représenter graphiquement<br />

une solution à l'aide d'un code courant de<br />

représentation technique et numérique.<br />

Notions abordées<br />

- Organisation globale d'un système ou d'un<br />

ouvrage.<br />

- Structure et matériaux.<br />

- Prise en compte des dimensions normative,<br />

esthétique ou architecturale.<br />

- Représentations numérique du réel.<br />

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Enseignement d’exploration SI<br />

<strong>Robot</strong> <strong>SPYKEE</strong><br />

ENSEIGNEMENT D'EXPLORATION EN SECONDE<br />

SCIENCES DE L’INGENIEUR<br />

Exploitations<br />

pédagogiques<br />

ETUDE DE CAS N°3 : " Synthèse" : Exploration complète d'une solution, liens entre<br />

principes scientifiques et comportement. Présentation des résultats<br />

Objectif(s) pédagogique(s) : Simuler, mesurer. Mettre en œuvre une expérience et rendre<br />

compte<br />

Support : ROBOT <strong>SPYKEE</strong> Photo du poste<br />

Thématique : La communication, la culture et les loisirs.<br />

Champ technologique : Information - Matériaux & Structures<br />

Problématique posée à l’équipe : Concevoir un dossier<br />

technique proposant la vérification des performances<br />

annoncées par le constructeur.<br />

1 - Conditions générales :<br />

- Documents du dossier technique nécessaires.<br />

- Logiciel SolidWorks et Méca3D.<br />

- La base du robot spykee didactisée et son banc d'essai<br />

- Le robot spykee en état de fonctionnement et configuré<br />

- Instruments de mesure (tachymètre, multimètre, chronomètre,…)<br />

2 - Pré requis<br />

- Utilisation des fonctions de base de Solidworks et Méca3D(ou autre logiciel<br />

de CAO)<br />

3 - Conditions particulières de réalisation (Travail demandé)<br />

• Questionnement 1 : Vérifier les performances de la motorisation du<br />

robot.<br />

- Mesurer la vitesse de déplacement à vide et en charge<br />

- Définir les points de fonctionnement du moteur à courant continu.<br />

• Questionnement 2 : Vérifier les performances du réducteur.<br />

- Calculer le rapport de réduction théorique.<br />

- Utiliser Méca3D pour vérifier le rapport de réduction.<br />

- Compléter le tableau des caractéristiques des engrenages du<br />

réducteur.<br />

• Questionnement 3 : Vérifier la durée de fonctionnement du robot<br />

- Mesurer la tension et le courant du moteur de propulsion<br />

- Mesurer la tension et le courant des batteries du robot<br />

- Calculer la consommation et le temps de fonctionnement du robot en<br />

utilisation intensive.<br />

- Rédiger un rapport sur l'autonomie calculée et annoncée du robot.<br />

4 - Résultats attendus : On demande de :<br />

- Tableau comparatif des résultats des expériences menées sur la<br />

motorisation avec les données constructeur.<br />

- Tableau comparatif des résultats des expériences et des simulations du<br />

réducteur avec les données constructeur.<br />

- Bilan énergétique et environnemental en comparaison avec les données<br />

constructeur.<br />

5 - Critères de réussite :<br />

Le dossier complet présentant les résultats d’expériences et de simulation du<br />

robot Spykee<br />

Activités à mettre en œuvre<br />

- Identifier un principe scientifique en<br />

rapport avec un comportement d'un système<br />

ou d'un ouvrage.<br />

- Identifier des relations entre des fonctions<br />

techniques et des éléments de structure, des<br />

critères de choix des matières et matériaux<br />

retenus, d'un procédé de mise en forme et<br />

de son principe scientifique associé.<br />

- Simuler le comportement d'un système<br />

technique ou d'un ouvrage à partir de<br />

l'évolution d'un paramètre d'entrée ou de<br />

sortie.<br />

- Mettre en œuvre une expérience, rendre<br />

compte sous forme orale ou écrite des<br />

résultats.<br />

Notions abordées<br />

- Relations entrée/sortie d'un système.<br />

- Grandeurs physiques.<br />

- Caractéristiques et unités en entrée et<br />

sortie d'un constituant, d'une chaîne, d'un<br />

système.<br />

- Prévision de l'ordre de grandeur des<br />

résultats.<br />

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Enseignement d’exploration SI<br />

<strong>Robot</strong> <strong>SPYKEE</strong><br />

ENSEIGNEMENT D'EXPLORATION EN SECONDE<br />

SCIENCES DE L’INGENIEUR<br />

Exploitations<br />

pédagogiques<br />

DEMARCHE DE PROJET : Prévenir les personnes en cas de dépassement du taux<br />

critique de monoxyde de carbone dans le domicile<br />

Objectif(s) pédagogique(s) : Améliorer la conception d’un produit existant.<br />

Support : ROBOT <strong>SPYKEE</strong> Photo du poste<br />

Thématique : La communication - La culture et les loisirs.<br />

Champ technologique : Information – Matériaux & structures<br />

Problématique posée à l’équipe : Le dépassement du taux<br />

critique de CO peut-être mortel (dysfonctionnement de la<br />

chaudière, début d’incendie), il est donc nécessaire d’être<br />

alerté en cas de dépassement ponctuel ou prolongé de ce<br />

taux critique.<br />

1 - Conditions générales<br />

- Dossier technique<br />

- Dossier Ressource<br />

- Maquette numérique<br />

- Logiciels de simulation<br />

- Le robot <strong>SPYKEE</strong> en état de fonctionnement.<br />

- Un capteur fixe de détection de CO<br />

2 - Pré requis<br />

- Utilisation d’un logiciel de simulation électronique (Proteus ou autre)<br />

- Utilisation d’un logiciel de CAO (Solidworks ou autre)<br />

- Utilisation des appareils de mesure (voltmètre, ampèremètre,<br />

oscilloscope…)<br />

3 - Conditions particulières de réalisation : (Travail demandé)<br />

• Simulation informatique de la carte de détection de CO.<br />

• Test de la carte réelle câblée sur platine d’essai.<br />

• Recherche virtuelle de la position de la carte sur le robot avec la<br />

maquette numérique.<br />

• Implantation physique et électrique de la carte sur le robot.<br />

• Réalisation sur logiciel de CAO du carter s’adaptant au design du<br />

robot<br />

• Réalisation du carter sur machine à prototypage rapide.<br />

• Choix du matériau.<br />

4 - Résultats attendus : On demande :<br />

- De tester les cartes de détection de CO (entrée – sortie)<br />

- D’adapter la carte à la configuration du robot<br />

- De prévoir un message d’alerte (buzzer, fichier mp3, envoi d’un SMS, …)<br />

5 - Critères de réussite :<br />

- Cahier des charges respecté<br />

- Solution testée<br />

- Solution mise en œuvre (implantation, esthétique, réglages…)<br />

Activités à mettre en œuvre<br />

A partir d’une solution existante et du<br />

CdC d’une évolution ou d’une modification :<br />

- Décrire le besoin, les exigences<br />

techniques et économiques.<br />

- Identifier des contraintes associées à une<br />

règle ou à une réglementation.<br />

- Décrire la prise en compte de la<br />

dimension design, architectural.<br />

- Rendre compte sous forme écrite ou<br />

orale des résultats de l’analyse.<br />

- Mettre en œuvre les outils de<br />

représentation symbolique et virtuelle en<br />

termes d’investigation, de simulation et<br />

d’analyse de comportement.<br />

- Matérialiser la solution.<br />

- Vérifier les performances et comparer<br />

les résultats à la simulation.<br />

Notions abordées<br />

La démarche de projet appliquée à<br />

une phase de développement ou<br />

d’amélioration depuis la conception<br />

jusqu’à la matérialisation de la<br />

solution.<br />

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Enseignement d’exploration CIT<br />

<strong>Robot</strong> <strong>SPYKEE</strong><br />

ENSEIGNEMENT D'EXPLORATION EN SECONDE<br />

CREATION ET INNOVATION TECHNOLOGIQUE<br />

Exploitations<br />

pédagogiques<br />

ETUDE DE CAS N°1 : Etude de l’évolution de la surveillance des domiciles des<br />

particuliers.<br />

Objectif(s) pédagogique(s) : Justifier et identifier une solution innovante, un principe<br />

d’innovation, comprendre la solution étudiée.<br />

Support : ROBOT <strong>SPYKEE</strong> Photo du poste<br />

Thématique : La communication, la culture et les loisirs.<br />

Champ technologique : Information<br />

Problématique posée à l’équipe : Concevoir un document<br />

POWER POINT présentant les solutions particulières<br />

apportées par le robot <strong>SPYKEE</strong> comparativement à d’autres<br />

systèmes de surveillance.<br />

1 - Conditions générales<br />

- Dossier technique (éléments nécessaires à cette étude de cas)<br />

- Dossier ressource ((éléments nécessaires à cette étude de cas)<br />

- Accès Internet (quelques sites à consulter)<br />

- Le robot Spykee en état de fonctionnement et configuré.<br />

2 - Pré requis<br />

- Analyse et expression du besoin (acquis du collège).<br />

3 - Conditions particulières de réalisation (Travail demandé)<br />

• Questionnement 1 : L'expression du besoin.<br />

- Faire fonctionner le robot à distance et identifier les performances utiles<br />

pour l’utiliser dans le domaine de la surveillance.<br />

- Quels sont les équipements possibles pour assurer cette fonction.<br />

- Quels sont les différents types de vidéo surveillance pour les<br />

particuliers existants sur le marché (recherche internet).<br />

- Présenter un document caractérisant les aspects innovants de ce mode<br />

de surveillance réalisé par le robot (recherche internet).<br />

• Questionnement 2 : Le produit et son marché.<br />

- Quels sont les concurrents directs de <strong>SPYKEE</strong> dans le domaine des<br />

robots de surveillance.<br />

- Réaliser un document présentant les solutions innovantes et un<br />

principe d’innovation associé.<br />

• Questionnement 3 : Analyse de la valeur : la compétitivité.<br />

- Identifier les solutions qui influent sur le coût du produit<br />

- Comment le robot <strong>SPYKEE</strong> se positionne-il face à la concurrence?<br />

- Quelles sont ses solutions innovantes qui le caractérisent.<br />

- Réaliser un document présentant quelques solutions concurrentielles.<br />

4 - Résultats attendus : On demande de :<br />

- Réaliser un document présentant les solutions innovantes sur les<br />

systèmes de vidéosurveillance par caméras fixes.<br />

- Présenter le résultat d’une recherche sur Internet concernant les robots de<br />

surveillance concurrents.<br />

- Présenter le document power-point complété à l’aide des documents<br />

fournis et des recherches personnelles sur Internet.<br />

5 - Critères de réussite :<br />

Réponses aux questionnements satisfaisantes permettant la présentation<br />

orale avec vidéoprojecteur du Power point devant le groupe classe.<br />

Activités à mettre en œuvre<br />

- Analyser le besoin de chaque produit : à<br />

qui rend-il service, sur quoi agit-il, dans quel<br />

but ?<br />

- Situer le produit par rapport au marché.<br />

- Positionner le produit par rapport à la<br />

concurrence : fonction, coût, valeur.<br />

- Sélectionner les références et les<br />

ressources documentaires spécifiques à<br />

chaque produit.<br />

- Acquérir le vocabulaire caractérisant<br />

l’innovation et la créativité.<br />

Notions abordées<br />

- Le marché, la compétitivité.<br />

- Le besoin, la fonction.<br />

- Le coût et la valeur.<br />

- Les outils de communication techniques.<br />

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Enseignement d’exploration CIT<br />

<strong>Robot</strong> <strong>SPYKEE</strong><br />

ENSEIGNEMENT D'EXPLORATION EN SECONDE<br />

CREATION ET INNOVATION TECHNOLOGIQUE<br />

Exploitations<br />

pédagogiques<br />

ETUDE DE CAS N°2 : Innovations et principes scientifiques caractérisant le robot<br />

« <strong>SPYKEE</strong> ». Protection de la propriété industrielle de l’innovation.<br />

Objectif(s) pédagogique(s) : Justifier et identifier une solution innovante, un principe<br />

d’innovation, comprendre la solution étudiée.<br />

Support : ROBOT <strong>SPYKEE</strong> Photo du poste<br />

Thématique : La communication, la culture et les loisirs.<br />

Champ technologique : Information, Energie<br />

Problématique posée à l’équipe : Concevoir un document POWER<br />

POINT présentant les solutions technologiques et les principes<br />

physiques associés caractérisant l’innovation du robot <strong>SPYKEE</strong><br />

ainsi que le cheminement permettant de protéger la propriété<br />

industrielle du système de commande de <strong>SPYKEE</strong>.<br />

1 - Conditions générales<br />

- Dossier technique (éléments nécessaires à cette étude de cas)<br />

- Dossier ressource (éléments nécessaires à cette étude de cas)<br />

- Accès Internet (quelques sites à consulter)<br />

- Le robot Spykee en état de fonctionnement.<br />

- Une pile de 4,5V, une bobine de fil rigide, des bouts de bois de différentes hauteurs<br />

- différentes types de batterie<br />

2 - Pré requis<br />

- Analyse fonctionnelle de l'étude de cas 1.<br />

3 - Conditions particulières de réalisation (Travail demandé)<br />

• Questionnement 1 : Innovations technologiques et principes physiques<br />

associés.<br />

- Quelles sont les principales innovations du robot permettant le déplacement ?<br />

- Quelles solutions technologiques ont été apportées par les ingénieurs de<br />

MECCANO ?<br />

- Quels sont les principes physiques utilisés ?<br />

- Réaliser des expériences illustrant les phénomènes (traction à chenille, moteur,<br />

loi de Laplace)<br />

• Questionnement 2 : Innovations, solutions technologiques et principes<br />

physiques associés.<br />

- Quelles sont les principales innovations permettant l'autonomie énergétique du<br />

robot<br />

- Quelles solutions technologiques ont été apportées par les ingénieurs de<br />

MECCANO<br />

- Quels sont les principes physiques utilisés ?<br />

- Réaliser des expériences illustrant les phénomènes physiques (batterie,<br />

Electrolyse)<br />

• Questionnement 3 : Brevets, Marques et organisation de la propriété<br />

industrielle.<br />

- Qu'est ce qu'un brevet et comment obtient-on un brevet ?<br />

- Quelle est l'organisation française et l'organisation mondiale des brevets ?<br />

- Comment lire un brevet ?<br />

- Analyse du brevet du protocole de transmission Wifi<br />

- Qu'est ce qu'une marque, comment déposer une marque ?<br />

- Quelle est l'organisation française et l'organisation mondiale de la marque ?<br />

4 - Résultats attendus : On demande de :<br />

- Réaliser un document présentant les solutions technologiques et principes physiques<br />

associées du robot Spykee.<br />

- Mise en œuvre des expériences proposées.<br />

- Présenter le document power-point complété à l’aide des documents fournis et des<br />

recherches personnelles sur Internet.<br />

5 - Critères de réussite :<br />

Réponses aux questionnements satisfaisantes permettant la présentation orale avec<br />

vidéoprojecteur du Power point devant le groupe classe.<br />

Activités à mettre en œuvre<br />

- Conduire une analyse de la valeur et<br />

identifier pour les principales solutions les<br />

règles et les principes qui caractérisent la<br />

créativité et l'innovation.<br />

- Identifier les principes qui régissent la<br />

propriété intellectuelle, la normalisation et<br />

l’intelligence économique.<br />

Notions abordées<br />

- Analyse de la valeur d’un produit, brevets<br />

et normes.<br />

- Les outils de communication techniques.<br />

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Ce document et les logiciels fournis sont protégés par les droits de la propriété intellectuelle et ne peuvent pas être copiés sans accord préalable écrit de <strong>DMS</strong>.<br />

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Photos et documents non contractuels. La société <strong>DMS</strong> se réserve le droit d'apporter toutes modifications à ses produits en constante évolution sans autre préavis<br />

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Enseignement d’exploration CIT<br />

<strong>Robot</strong> <strong>SPYKEE</strong><br />

ENSEIGNEMENT D'EXPLORATION EN SECONDE<br />

CREATION ET INNOVATION TECHNOLOGIQUE<br />

Exploitations<br />

pédagogiques<br />

ETUDE DE CAS N°3 : Synthèse" : Exploration complète d'une innovation, liens entre<br />

principes d'innovation et lois d'évolution. Synthèse et présentation collective.<br />

Objectif(s) pédagogique(s) : Justifier et identifier une solution innovante, un principe<br />

d'innovation et loi d'évolution associés et mener une expérimentation destinée à identifier et<br />

formaliser la ou les lois d'évolution associés, en lien avec la solution technique utilisée.<br />

Support : ROBOT <strong>SPYKEE</strong> Photo du poste<br />

Thématique : La communication, la culture et les loisirs.<br />

Champ technologique : Information, Energie<br />

Problématique posée à l’équipe : Concevoir un document POWER POINT<br />

présentant les étapes du cycle de vie du robot Spykee (cycle de fin de vie<br />

des DEEE) avec le lien entre la découverte scientifique de la liaison WiFi et<br />

les innovations techniques associées, le type d'innovation et les lois<br />

d'évolution et l'évolution dans l'électronique de commande des systèmes.<br />

1 - Conditions générales<br />

- Dossier technique et dossier ressources<br />

- Accès Internet (quelques sites à consulter)<br />

- Le robot spykee instrumentée – 2 multimètre<br />

- Le Logiciel Proteus (module ISIS) – Logiciel Flowcode.<br />

2 - Pré requis<br />

- Analyse fonctionnelle de l'étude de cas 1<br />

3 - Conditions particulières de réalisation (Travail demandé)<br />

• Questionnement 1 : Cycle de vie (DEEE) – Découvertes scientifiques et<br />

innovations technologiques.<br />

- Quelles sont les différentes étapes de cycle de vie d'un produit ?<br />

- Comment les déchets des équipements électriques sont-ils recyclés ?<br />

- Evaluer le coût énergétique du robot spykee ?<br />

- Retrouver des brevets se référant au principe du Wifi à partir de la base de<br />

brevet (INPI)<br />

• Questionnement 2 : Innovation incrémentale, Innovation de rupture –<br />

principes d'innovation – lois d'évolution - expérimentation.<br />

- Quelle différence entre innovation incrémentale et innovation de rupture ?<br />

- Quels sont les types d'innovation et lois d'évolution du robot Spykee ?<br />

- Réaliser une expérience caractérisant la variation de vitesse d'un moteur<br />

- Réaliser une expérience caractérisant les paramètres fondamentaux de la<br />

motorisation du robot Spykee.<br />

• Questionnement 3 : Evolution des électroniques de commande des systèmes<br />

(préparation projet).<br />

- quels ont été les différents composants permettant la commande des<br />

actionneurs<br />

- Simuler à partir d'un logiciel de simulation (Proteus – Isis) le fonctionnement des<br />

différents composants utilisés<br />

- Utiliser un logiciel de programmation graphique (Flowcode) de microcontrôleur<br />

PIC permettant une initiation pour le projet.<br />

4 - Résultats attendus : On demande de :<br />

- Réaliser un document présentant les solutions technologiques et principes physiques<br />

associés, du robot Spykee.<br />

- Mise en œuvre des expériences proposées.<br />

- Présenter le document power-point complété à l’aide des documents fournis et des<br />

recherches personnelles sur Internet.<br />

5 - Critères de réussite :<br />

Réponses aux questionnements satisfaisantes permettant la présentation orale avec<br />

vidéoprojecteur du Power point devant le groupe classe.<br />

Activités à mettre en œuvre<br />

- Identifier les différentes phases du cycle de<br />

vie.<br />

- Identifier les étapes de l’évolution d’un<br />

produit, d’une solution technologique.<br />

- Identifier les contraintes réglementaires,<br />

environnementales et économiques liées à un<br />

contexte.<br />

- Identifier la source de créativité ou<br />

d'innovation :<br />

- par les produits, amenant à une étude des<br />

évolutions constatées entre plusieurs produits<br />

répondant à une même fonction,<br />

- par l’innovation technologique, passant par<br />

l’étude de l’intégration d’une innovation dans des<br />

produits différents,<br />

- par l’évolution d’un grand secteur d’activité,<br />

à partir de l’étude des évolutions constatées ou<br />

envisagées de systèmes globaux (sociaux,<br />

économiques et technologiques).<br />

- Identifier des règles d’évolution de produits ou<br />

d’ouvrages.<br />

- Analyser des évolutions de produits ou<br />

d’ouvrages pour identifier une règle d’évolution<br />

technologique<br />

Notions abordées<br />

- Cycle de vie d’un produit : évolutions d’un<br />

produit (prise en compte des dimensions<br />

technique et économique).<br />

- Amélioration, innovation de rupture,<br />

découvertes.<br />

- Analyse historique de l’évolution d’un<br />

produit (liens avec les évolutions des<br />

savoirs scientifiques et techniques).<br />

- Contraintes dans le développement d’un<br />

produit.<br />

- Les outils de communication techniques.<br />

Société <strong>DMS</strong><br />

Aéroparc Saint Martin – 12 rue de caulet – 31300 TOULOUSE – � : + 33 (0)5 62 88 72 72 � : + 33 (0)5 62 88 72 79<br />

Site internet : www.dmseducation.com Email : info@dmseducation.com<br />

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Enseignement d’exploration CIT<br />

<strong>Robot</strong> <strong>SPYKEE</strong><br />

ENSEIGNEMENT D'EXPLORATION EN SECONDE<br />

CREATION ET INNOVATION TECHNOLOGIQUE<br />

Exploitations<br />

pédagogiques<br />

PROJET DE CREATIVITE : Parcours programmé à heure fixe (ronde) de surveillance<br />

du domicile.<br />

Objectif(s) pédagogique(s) : Ajouter une fonction innovante au produit.<br />

Support : ROBOT <strong>SPYKEE</strong> Photo du poste<br />

Thématique : La communication - La culture et les loisirs.<br />

Champ technologique : Information – Matériaux & Structures<br />

Problématique posée à l’équipe : Le robot Spykee peut être<br />

piloté à distance mais nécessite d’être guidé via le clavier de<br />

l’ordinateur et de la webcam embarquée.<br />

On se propose d’en améliorer l’autonomie en lui faisant<br />

effectuer un parcours programmé dans la maison et de rendre<br />

compte en cas de problème<br />

1 - Conditions générales<br />

- Dossier technique<br />

- Dossier Ressource<br />

- Maquette numérique<br />

- Logiciels de simulation<br />

- Le robot Spykee en état de fonctionnement.<br />

- Une carte micro programmée (PIC).<br />

- Le logiciel Flowcode.<br />

2 - Pré requis<br />

- Utilisation d’un logiciel de simulation électronique (Proteus ou autre)<br />

- Utilisation d’un logiciel de CAO (Solidworks ou autre)<br />

- Utilisation des appareils de mesure (voltmètre, ampèremètre,<br />

oscilloscope…)<br />

3 - Conditions particulières de réalisation (Travail demandé)<br />

- Tracé du parcours avec repérage à l’échelle des distances à respecter.<br />

- Programmation du PIC avec Flowcode<br />

- Simulation du programme.<br />

- Implantation du programme sur le PIC.<br />

- Tests de déplacement du robot.<br />

- Recherche de la possibilité d’envoyer un message d’alerte.<br />

- Préparation de la revue de projet<br />

4 - Résultats attendus : On demande de :<br />

• De tracer le chemin de ronde à partir du plan de rez-de-chaussée de<br />

la maison donné.<br />

• De compléter le programme donné pour obtenir le déplacement<br />

désiré<br />

• De prévoir un message d’alerte (buzzer, fichier mp3, envoi d’un<br />

SMS, …) en cas de nécessité.<br />

• De tester le programme en l’implantant sur le PIC de commande du<br />

robot.<br />

5 - Critères de réussite :<br />

- Cahier des charges respecté<br />

- Solution testée<br />

- Solution mise en œuvre (implantation, esthétique, réglages…)<br />

- Revue de projet effectuée<br />

Activités à mettre en œuvre<br />

A partir d'une étude de cas proposée<br />

sous forme d'un produit technologique<br />

actuel :<br />

- Analyser comment une solution répond à<br />

un besoin exprimé à un moment donné.<br />

- Formuler des hypothèses destinées<br />

rendre le produit plus attractif, plus<br />

compétitif, plus innovant,<br />

- Sélectionner, hiérarchiser, expliciter,<br />

contextualiser des proposions,<br />

- Exprimer une réflexion, un principe, une<br />

idée, une solution technique,<br />

- Mettre en œuvre une ou des méthodes<br />

de créativité.<br />

- Utiliser des outils de communication<br />

technique "manuels" et numériques.<br />

- Matérialiser une solution innovante.<br />

- Produire un dossier numérique de<br />

présentation.<br />

Notions abordées<br />

- Méthodes rationnelles et non rationnelles.<br />

- Outils de formalisation d’une démarche.<br />

- Niveaux de présentation de solutions :<br />

maquette, prototype, produit.<br />

- Les outils de communication techniques :<br />

cartes mentales, croquis, schémas,<br />

descriptions d’un comportement,<br />

représentations numériques<br />

Pour les produits ou les ouvrages, la<br />

maquette numérique est essentiellement<br />

exploitée en lecture, sauf pour des<br />

modifications simples<br />

- Les étapes du projet :<br />

- Imprégnation, - Créativité, -<br />

Reformulation, - Matérialisation<br />

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