Catégorie : STI2D

  • Défibrilateur mobile

    Chercher un modèle de défibrilateur portable

    Dimensions Lxhxl et masse en kg

    modélisation sur Onshape

    Puissance du moteur

    https://sti2d.latelier22.fr/fiber/map-send.html

    https://docs.google.com/spreadsheets/d/12TlZuRqfwS9uUdh7FH85VUJ4h0nzNgEama234lLdu2U/edit?usp=sharing

  • Cartographier le lycer

    Exemple de cartographie de l’établissement

  • Projet STI2D : Défibrillateur mobile autonome

    1. Problématique (situation déclenchante)

    Dans un lycée, un élève ou un membre du personnel peut être victime d’un malaise cardiaque.
    Le délai d’intervention est critique (< 5 minutes).
    Objectif : concevoir un système de défibrillateur mobile autonome capable de se déplacer vers la victime, guidé par les sauveteurs, après déclenchement via une application mobile.


    2. Démarche ITECH / I2D

    I – Identifier le besoin

    • Fonction principale (FP) : Apporter rapidement un défibrillateur au plus près de la victime.
    • Fonctions contraintes (FC) :
      • Communication entre l’application et le défibrillateur.
      • Localisation de la victime (géolocalisation / plan du lycée).
      • Déclenchement de l’alerte auprès des sauveteurs + appel automatique aux secours (17).
      • Sécurité électrique / autonomie énergétique.

    T – Traduire le besoin en exigences

    • Performance : Temps d’arrivée < 3 minutes sur l’ensemble du lycée.
    • Énergie : Recharge automatique sur un socle (comme une tondeuse robot).
    • Matériaux : Structure légère, résistante aux chocs.
    • Information :
      • Application mobile (alerte + guidage).
      • Transmission des coordonnées GPS internes (simulation).
    • Durabilité : Maintenance, durée de vie batterie, mise à jour logicielle.

    E – Exploiter les solutions existantes

    • Tondeuse autonome (socle + navigation).
    • Robots de livraison (guidage).
    • Applications d’alerte citoyenne type « Staying Alive ».

    C – Concevoir une solution simulée

    • Simulation 3D : Modélisation du défibrillateur mobile (SolidWorks/Blender).
    • Simulation Matlab/Simulink + ISIS/Proteus :
      • Gestion Arduino (moteurs, capteurs ultrasons, GPS simulé, communication).
    • Simulation Python :
      • Interface avec plan du lycée.
      • Algorithme de déplacement vers la victime (A*, Dijkstra).
      • Simulation de l’appli (alerte + message aux sauveteurs).

    H – Hiérarchiser et valider

    • Maquette logicielle (Python).
    • Simulation électronique (ISIS, Matlab/Simulink, Arduino IDE).
    • Validation des scénarios :
      1. Détection du malaise.
      2. Alerte envoyée à l’appli (géolocalisation).
      3. Message simultané aux sauveteurs et au 17.
      4. Déplacement du défibrillateur vers la victime.
      5. Intervention des sauveteurs.

    3. Apports pédagogiques pour les élèves

    • STI2D – Enseignement transversal :
      • Analyse fonctionnelle (FAST, Bête à cornes).
      • Développement durable et contraintes environnementales.
      • Conception mécanique et énergétique (autonomie, matériaux).
      • Chaîne d’information (capteurs, appli mobile, communication).
    • Méthode de projet (ITECH/I2D) : gestion de projet, répartition des tâches.
    • Utilisation de l’IA : génération de code, aide à la conception, optimisation d’itinéraires.
    • Simulation numérique : Python, Matlab/Simulink, Proteus/ISIS, 3D (SolidWorks/Blender).

    4. Nom du projet (propositions)

    • DEFIBOT
    • SAVIA (Système Autonome de VIe Assistée)
    • CARDIO-MOVE
    • HEARTLYCÉE

    5. Présentation attendue

    • Affiche/diaporama de lancement : contexte, besoin, fonctions, contraintes.
    • Maquettes numériques : plan du lycée + déplacement simulé du robot.
    • Scénarios simulés :
      • Appel via appli.
      • Message aux sauveteurs.
      • Déplacement automatique.
  • Transmission de puissance

    Introduction:

    Transmettre adapter et/ou transformer

    La transformation du mouvement est une fonction mécanique complexe qui consiste à transmettre un mouvement d’une pièce à une autre, tout en modifiant sa nature.

    Le type de mouvement ou la lois entrée/sortie peut changer, soit d’un mouvement de rotation à un mouvement de translation ou inversement.

  • Cours transmission

    Introduction:

    Transmettre adapter et/ou transformer

    La transformation du mouvement est une fonction mécanique complexe qui consiste à transmettre un mouvement d’une pièce à une autre, tout en modifiant sa nature.

    Le type de mouvement ou la lois entrée/sortie peut changer, soit d’un mouvement de rotation à un mouvement de translation ou inversement.

    Transformation de rotation en rotation adaptée

    Engrenages à arbres parallèles

    Définition:Le système à engrenages à arbres parallèles permet de transmettre un mouvement de rotation et d’adapter la vitesse et le couple.

    • Système pignon / roue , les deux roues tournent en sens inverse
    • La petite roue tourne plus rapidement que la grande mais le couple est plus important sur la grande roue.
    • Système pignon / couronne , les deux roues tournent dans le même sens

    moto réducteur

    Engrenage moteur/différentiel voiture RC

    Train engrenage cheville NAO

    Engrenages à arbres parallèles

    Engrenages à couple conique

    Définition:

    Le système à engrenages à couple conique est un engrenage conique destiné à transmettre un mouvement de rotation entre deux arbres non parallèles concourants (souvent avec un angle droit). Il permet également d’adapter la vitesse et/ou le couple.

    Meuleuse d’angle

    Différentielle voiture RC

    Réducteur à renvois d’angle

    Engrenage à roue et vis sans fin

    Définition:

    Le système à engrenages à roue et vis sans fin permet d’adapter la vitesse de rotation et/ou le couple , il permet également de changer l’axe de rotation le tout avec un minimum d’encombrement.

    Le rapport de réduction peut être très important avec un faible encombrement.

    Treuil

    Réducteur

    Réducteur roue et vis chariot de golf

    Système poulies-courroie

    Définition:

    Le système à poulies-courroie permet de transmettre un mouvement de rotation à une distance plus ou moins importante.

    Il existe plusieurs types de transmission par poulies-courroie : courroies plates, rondes, trapézoïdales, striées et crantées.

    Courroie crantée Skate électrique

    Courroie plate lisse lecteur DVD

    Différents types de courroies

    Système roues dentées-chaîne

    Définition:

    Le système à roues dentées-chaîne permet de transmettre un mouvement de rotation à une distance plus ou moins importante.

    La transmission par chaîne est utilisée pour des vitesse de rotation peu élevées

    Transmission par chaîne

    Transmission par chaîne pour trottinette thermique

    Transformation de mouvement de rotation en translation ou inversement

    Système vis-écrou

    Définition:

    Le système à vis et écrou permet de transformer un mouvement de rotation en un mouvement de translation en combinant les mouvements d’une vis et d’un écrou.

    Il existe deux types de systèmes à vis et écrou. Dans certains systèmes, c’est la vis qui joue le rôle d’organe moteur. Dans ce cas, le mouvement de rotation de la vis se transforme en mouvement de translation pour l’écrou.

    Attention:

    Réversibilité:

    Ce mécanisme est généralement irréversible. Il ne peut qu’être amorcé par une rotation de l’organe moteur. En effet, une translation de la vis ou de l’écrou bloque le mécanisme.

    Cependant, si le nombre de filets est supérieur à 2, le système devient réversible (cas peu fréquent).

    P=pas de la vis

    Système pignon-crémaillère

    Définition:

    Le système à pignon et crémaillère transforme le mouvement de rotation du pignon en un mouvement de translation de la crémaillère ou vice versa.

    Ce système comprend une roue dentée qu’on appelle « pignon » et une tige dentée qu’on appelle « crémaillère ». Lorsque le pignon tourne, ses dents s’engrènent dans les dents de la crémaillère et entraînent cette dernière dans un mouvement de translation.

    Les engrenages à crémaillère pour déplacement précis

    pince robotisée

    Système à came et tige-poussoir

    Définition:

    Le système de came et tige-poussoir (aussi appelée tige guidée) permet de transformer le mouvement de rotation de la came en un mouvement de translation alternatif (de va-et-vient) de la tige-poussoir.

    On appelle «came» une roue qui a la forme d’un œuf. La came peut aussi être un disque de forme irrégulière ou un disque dont le pivot est décentré. Dans ce cas, on parle d’«excentrique». On appelle «tige-poussoir» ou «tige guidée» la tige qui est appuyée sur la came. Lorsque la came tourne, la tige-poussoir effectue un mouvement de translation alternatif (mouvement de va-et-vient rectiligne).

    Attention:

    Réversibilité

    Le contact de la tige sur la came ne peut être maintenu que grâce à une force de rappel souvent obtenue à l’aide d’un ressort. Une traction sur la tige ne peut donc pas entraîner la came. Ce système est irréversible.

    Arbre à came

    Pince a came

  • Cours Transmission

    Introduction:

    Transmettre adapter et/ou transformer

    La transformation du mouvement est une fonction mécanique complexe qui consiste à transmettre un mouvement d’une pièce à une autre, tout en modifiant sa nature.

    Le type de mouvement ou la lois entrée/sortie peut changer, soit d’un mouvement de rotation à un mouvement de translation ou inversement.

    Transformation de rotation en rotation adaptée

    Engrenages à arbres parallèles

    Définition:Le système à engrenages à arbres parallèles permet de transmettre un mouvement de rotation et d’adapter la vitesse et le couple.

    • Système pignon / roue , les deux roues tournent en sens inverse
    • La petite roue tourne plus rapidement que la grande mais le couple est plus important sur la grande roue.
    • Système pignon / couronne , les deux roues tournent dans le même sens

    moto réducteur

    Engrenage moteur/différentiel voiture RC

    Train engrenage cheville NAO

    Engrenages à arbres parallèles

    Engrenages à couple conique

    Définition:

    Le système à engrenages à couple conique est un engrenage conique destiné à transmettre un mouvement de rotation entre deux arbres non parallèles concourants (souvent avec un angle droit). Il permet également d’adapter la vitesse et/ou le couple.

    Meuleuse d’angle

    Différentielle voiture RC

    Réducteur à renvois d’angle

    Engrenage à roue et vis sans fin

    Définition:

    Le système à engrenages à roue et vis sans fin permet d’adapter la vitesse de rotation et/ou le couple , il permet également de changer l’axe de rotation le tout avec un minimum d’encombrement.

    Le rapport de réduction peut être très important avec un faible encombrement.

    Treuil

    Réducteur

    Réducteur roue et vis chariot de golf

    Système poulies-courroie

    Définition:

    Le système à poulies-courroie permet de transmettre un mouvement de rotation à une distance plus ou moins importante.

    Il existe plusieurs types de transmission par poulies-courroie : courroies plates, rondes, trapézoïdales, striées et crantées.

    Courroie crantée Skate électrique

    Courroie plate lisse lecteur DVD

    Différents types de courroies

    Système roues dentées-chaîne

    Définition:

    Le système à roues dentées-chaîne permet de transmettre un mouvement de rotation à une distance plus ou moins importante.

    La transmission par chaîne est utilisée pour des vitesse de rotation peu élevées

    Transmission par chaîne

    Transmission par chaîne pour trottinette thermique

    Transformation de mouvement de rotation en translation ou inversement

    Système vis-écrou

    Définition:

    Le système à vis et écrou permet de transformer un mouvement de rotation en un mouvement de translation en combinant les mouvements d’une vis et d’un écrou.

    Il existe deux types de systèmes à vis et écrou. Dans certains systèmes, c’est la vis qui joue le rôle d’organe moteur. Dans ce cas, le mouvement de rotation de la vis se transforme en mouvement de translation pour l’écrou.

    Attention:

    Réversibilité:

    Ce mécanisme est généralement irréversible. Il ne peut qu’être amorcé par une rotation de l’organe moteur. En effet, une translation de la vis ou de l’écrou bloque le mécanisme.

    Cependant, si le nombre de filets est supérieur à 2, le système devient réversible (cas peu fréquent).

    P=pas de la vis

    Système pignon-crémaillère

    Définition:

    Le système à pignon et crémaillère transforme le mouvement de rotation du pignon en un mouvement de translation de la crémaillère ou vice versa.

    Ce système comprend une roue dentée qu’on appelle « pignon » et une tige dentée qu’on appelle « crémaillère ». Lorsque le pignon tourne, ses dents s’engrènent dans les dents de la crémaillère et entraînent cette dernière dans un mouvement de translation.

    Les engrenages à crémaillère pour déplacement précis

    pince robotisée

    Système à came et tige-poussoir

    Définition:

    Le système de came et tige-poussoir (aussi appelée tige guidée) permet de transformer le mouvement de rotation de la came en un mouvement de translation alternatif (de va-et-vient) de la tige-poussoir.

    On appelle «came» une roue qui a la forme d’un œuf. La came peut aussi être un disque de forme irrégulière ou un disque dont le pivot est décentré. Dans ce cas, on parle d’«excentrique». On appelle «tige-poussoir» ou «tige guidée» la tige qui est appuyée sur la came. Lorsque la came tourne, la tige-poussoir effectue un mouvement de translation alternatif (mouvement de va-et-vient rectiligne).

    Attention:

    Réversibilité

    Le contact de la tige sur la came ne peut être maintenu que grâce à une force de rappel souvent obtenue à l’aide d’un ressort. Une traction sur la tige ne peut donc pas entraîner la came. Ce système est irréversible.

    Arbre à came

    Pince a came

  • IMPRESSION 3D

    Activité de Recherche Documentaire : Choix d’une Imprimante 3D et du Matériau d’Impression

    Niveau : STI2D – Énergie et Environnement
    Contexte : Vous devez fabriquer des pièces pour une lampe en utilisant l’impression 3D. Avant de lancer la fabrication, il est essentiel de choisir l’imprimante et le matériau adaptés aux contraintes techniques et environnementales.


    Objectifs de l’activité :

    • Comprendre les critères de choix d’une imprimante 3D.
    • Comparer différents matériaux d’impression en fonction de leurs propriétés techniques et environnementales.
    • Justifier un choix en fonction des exigences du projet.

    Consignes :

    Vous allez réaliser une recherche documentaire en groupe et produire une synthèse argumentée sur le choix d’une imprimante et d’un matériau pour la fabrication des pièces de la lampe.

    1. Critères de choix d’une imprimante 3D

    Recherchez et comparez plusieurs modèles d’imprimantes en fonction des critères suivants :
    Technologie d’impression :
    Volume d’impression : Les dimensions maximales des pièces imprimables.
    Précision et résolution :
    Matériaux compatibles :
    Consommation énergétique :
    Coût :

    PROPOSER AU MOINS UN AUTRE CRITERE DE CHOIX IMPORTANT

    📝 Travail à rendre : Réalisez un tableau comparatif avec au moins trois imprimantes adaptées au projet.


    2. Critères de choix du matériau

    Recherchez et comparez différents matériaux pouvant être utilisés pour fabriquer les pièces de la lampe. Analysez-les selon :
    Propriétés mécaniques :
    Durabilité et recyclabilité :
    Facilité d’impression :
    Sécurité :

    📌 Matériaux possibles :

    📝 Travail à rendre : Rédigez un rapport argumenté justifiant votre choix de matériau en fonction de l’usage des pièces de la lampe.


    3. Synthèse et choix final

    • Présentez à l’oral (5 min) votre choix d’imprimante et de matériau.
    • Justifiez vos choix en fonction des contraintes techniques et environnementales.

    Critères d’évaluation :

    ✅ Qualité de la recherche documentaire (pertinence des informations, sources utilisées).
    ✅ Capacité à comparer et justifier les choix techniques.
    ✅ Présentation claire et argumentée.


    💡 Piste pour aller plus loin : Étudiez l’optimisation de l’impression pour réduire les déchets et économiser l’énergie (épaisseur des couches, remplissage, orientation des pièces).

    📌 Travail à rendre en groupe sous forme d’un rapport et d’un oral de présentation.