Techno Type Brevet: Exercices et Révisions

Le robot collecteur de déchets : principe et fonctionnement

Imagine un robot qui navigue tout seul sur l'eau pour ramasser les déchets flottants - c'est exactement ce qu'étudie ce sujet ! Ce robot autonome se déplace grâce à deux hélices reliées à des moteurs électriques.

Le système est super malin : il mesure combien d'électricité consomment ses moteurs pour savoir si son réservoir se remplit. Plus il y a de déchets collectés, plus les moteurs travaillent dur et consomment du courant.

Tous les éléments travaillent ensemble : la batterie fournit l'énergie, le module de puissance la distribue aux moteurs, et l'interface programmable contrôle tout le système. Des capteurs surveillent le niveau de déchets et la luminosité.

Astuce exam : Retiens que la fonction d'usage = ce à quoi sert l'objet technique (ici : collecter les déchets marins de façon autonome)

Programmation du retour automatique à la base

Le robot sait quand rentrer à la base tout seul grâce à un algorithme intelligent ! Il surveille deux choses importantes : le courant consommé par les moteurs et la luminosité ambiante.

Quand le courant dépasse 80 A, ça veut dire que le réservoir est plein de déchets. Le robot allume alors ses voyants, active le retour à la base et envoie le message "vider les déchets".

Si la luminosité tombe sous 50 lux (la nuit arrive), même logique : voyants allumés, retour activé, et message "intensité lumineuse insuffisante". Sinon, le robot continue sa mission de collecte.

Point clé : Cet algorithme utilise des structures conditionnelles (Si...Alors...Sinon) que tu retrouves en programmation !

Schéma fonctionnel du robot

Cette page te montre le diagramme des blocs internes du robot - c'est comme une carte qui explique comment tous les éléments communiquent entre eux. Tu dois savoir placer chaque composant au bon endroit.

L'interface programmable est le cerveau qui reçoit les informations des capteurs et commande les moteurs. Les capteurs de mesure de courant et de luminosité sont les "yeux" du robot.

La batterie alimente tout le système via le module de puissance, qui distribue l'énergie aux moteurs électriques couplés aux hélices pour la propulsion.

Méthode : Pour réussir ce type d'exercice, suis toujours le chemin de l'information et de l'énergie dans le système !

Choix écologique des matériaux

Ici, tu dois calculer quel matériau pollue le moins pour fabriquer la coque du robot. C'est du calcul appliqué à l'éco-conception !

Tu calcules d'abord la masse de chaque matériau avec la formule : masse = volume × masse volumique. Puis tu multiplies cette masse par l'émission de gaz à effet de serre par kg.

Pour l'aluminium recyclé : 2 500 cm³ × 2,7 g/cm³ = 6 750 g = 6,75 kg, soit 6,75 × 560 = 3 780 g de CO₂. Pour le composite : 1 800 × 1,7 = 3,06 kg, soit 3,06 × 2 600 = 7 956 g de CO₂.

L'aluminium recyclé pollue moins et sera donc choisi, montrant l'importance du recyclage dans la protection environnementale.

Calcul malin : N'oublie pas de convertir les cm³ et g en unités cohérentes avant de multiplier !