Publié sur éduscol STI (https://sti.eduscol.education.fr)

Accueil > Concours général 2025 – Spécialité Sciences de l’Ingénieur – Les cobots, l’automatisation à taille humaine

publié le 28 Mar 2025 par Olivier TOURVIEILLE [1]

Concours général Sciences Ingénieur 2025 - Cobots [2]
Concours général Sciences Ingénieur 2025 - Cobots [3]
Concours général Sciences Ingénieur 2025 - Cobots [4]
Concours général Sciences Ingénieur 2025 - Cobots [5]
Concours général Sciences Ingénieur 2025 - Cobots [6]
Concours général Sciences Ingénieur 2025 - Cobots [7]

Groupe principal

Description

L’étude porte sur un robot modulaire et collaboratif (durée : 5 heures)

PARTIE 1. Présentation des cobots

1.1. Contexte

Les robots collaboratifs, ou cobots sont en train de révolutionner le secteur de la robotique. Ils ont été pensés pour interagir et coexister avec l’homme. Ils permettent ainsi de réduire la pénibilité du travail, en maniant des charges trop lourdes et d’améliorer la productivité. C’est sans doute sa plus grande force. Malgré une forme simple, ils peuvent effectuer toute une variété de tâches trop épuisantes, difficiles ou peu gratifiantes pour l’humain ; évitant des tâches dangereuses et qui peuvent mettre en péril la santé du personnel.

1.2. Problématique du sujet

« Comment peindre un objet sur toute sa surface, sans surépaisseur, avec une cadence minimale et en toute sécurité ? »

PARTIE 2. Choix du type de cobot

2.1. Robot type SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm)

L’objectif est de vérifier la compatibilité d’un robot 3 axes avec le volume d’intervention du robot.

2.2. Modification du cobot

L’objectif est d’ajouter un ou des modules afin de vérifier le volume d’intervention du robot.

PARTIE 3. Déplacement et dimensionnement

3.1. Déplacement du pistolet de peinture

L’objectif est de programmer un déplacement horizontal du pistolet de peinture.

3.2. Dimensionnement des actionneurs

L’objectif est de valider la compatibilité du moteur choisi avec les exigences du robot.

PARTIE 4. Détection d’obstacle

L’objectif est de vérifier que le cobot s’arrête lors d’un contact avec un obstacle.

4.1. Réducteur à ondes de déformation

L’objectif est de valider la vitesse de rotation du motoréducteur.

4.2. Les codeurs absolus

L’objectif est de vérifier que les codeurs absolus répondent à l’exigence de précision angulaire.

4.3. Détection d’obstacle

L’objectif est de valider l’arrêt du cobot lors d’une détection d’obstacle.

PARTIE 5. Contrôle en vitesse

L’objectif est de contrôler que la peinture est déposée en couche uniforme.

5.1. Étude de la boucle de vitesse

L’objectif est de valider la modélisation de l’asservissement de la boucle de vitesse.

PARTIE 6. Peinture des portières

L’objectif est de vérifier si les performances du robot permettent de respecter une cadence de production.

PARTIE 7. Conclusion

 

 

 

 

 

 

Compétences évaluées
  • Référentiels par compétences [8]
    • Bac Scientifique [9]
      • Spécialité SI-Sciences de l'ingénieur [10]
        • C1 - INNOVER [11]
          • C1.1 - Rompre avec l’existant.Améliorer l’existant [12]
          • C1.3 - Élaborer une démarche globale d'innovation [13]
          • C1.4 - Imaginer une solution originale appropriée et esthétique [14]
        • C2 - ANALYSER [15]
          • C2.1 - Analyser le besoin l’organisation matérielle et fonctionnelle d’un produit par une démarche d’ingénierie système [16]
          • C2.2 - Caractériser la puissance et l’énergie nécessaire au fonctionnement d’un produit ou d’ un système [17]
          • C2.4 - Analyser la réversibilité d’un élément de la chaîne de puissance [18]
          • C2.5 - Analyser le traitement de l’information [19]
          • C2.6 - Analyser le comportement d’un objet à partir d’une description à événements discrets [20]
          • C2.7 - Analyser et caractériser les échanges d’information d’un système avec un réseau de communication [21]
          • C2.9 - Analyser les principaux protocoles pour un réseau de communication et les supports matériels [22]
          • C2.10 - Analyser le comportement d’un système asservi [23]
          • C2.11 - Analyser les charges appliquées à un ouvrage une structure [24]
          • C2.12 - Analyser des résultats d’expérimentation et de simulation [25]
          • C2.13 - Quantifier les écarts de performances entre les valeurs attendues, les valeurs mesurées et les valeurs obtenues par simulation [26]
          • C2.14 - Rechercher et proposer des causes aux écarts de performances constatés. Valider les modèles établis pour décrire le comportement d’un objet [27]
        • C3 - MODÉLISER ET RÉSOUDRE [28]
          • C3.1 - Proposer et justifier des hypothèses ou simplification en vue d’une modélisation [29]
          • C3.2 - Caractériser les grandeurs physiques en entrées/sorties d’un modèle multi-physique traduisant la transmission de puissance [30]
          • C3.3 - Associer un modèle aux composants d’une chaîne de puissance [31]
          • C3.4 - Traduire le comportement attendu ou observé d’un objet [32]
          • C3.6 - Modéliser sous une forme graphique une structure, un mécanisme ou un circuit [33]
          • C3.7 - Modéliser les mouvements et les actions mécaniques [34]
          • C3.8 - Caractériser les échanges d’informations [35]
          • C3.9 - Associer un modèle à un système asservi les capteurs [36]
          • C3.10 - Utiliser les lois et relations entre les grandeurs effort et flux pour élaborer un modèle de connaissance [37]
          • C3.11 - Déterminer les grandeurs flux (courant) et effort (tension) dans un circuit électrique [38]
          • C3.12 - Déterminer les actions mécaniques (inconnues statiques de liaisons ou action mécanique extérieure) menant à l’équilibre statique d’un mécanisme, d’un ouvrage ou d’une structure [39]
          • C3.13 - Déterminer les grandeurs géométriques et cinématiques d’un mécanisme [40]
          • C3.15 - Déterminer la grandeur effort (force ou couple) lorsque le mouvement souhaité est imposé [41]
          • C3.16 - Quantifier les performances d’un objet réel ou imaginé en résolvant les équations qui décrivent le fonctionnement théorique [42]
        • C5 - COMMUNIQUER [43]
          • C5.1 - Présenter un protocole, une démarche, une solution en réponse à un besoin. Présenter et formaliser une idée [44]
          • C5.2 - Rendre compte de résultats [45]
          • C5.3 - Collecter et extraire des données. Comparer, traiter, organiser et synthétiser les informations pertinentes [46]
          • C5.4 - Documenter un programme informatique [47]
          • C5.7 - Adapter sa communication au public visé et sélectionner les informations à transmettre . Scénariser un document suivant le public visé [48]
          • C5.8 - Communiquer de façon convaincante [49]
Fichiers et liens
Icône PDF Sujet concours général spécialité Sciences Ingénieur 2025 - Cobots [50]
Fichier Corrigé concours général spécialité Sciences Ingénieur 2025 - Cobots [51]
Icône PDF Corrigé concours général spécialité Sciences Ingénieur 2025 - Cobots [52]
 

URL source (modified on 06/07/2025 - 08:34):https://sti.eduscol.education.fr/concours_examens/concours-general-2025-specialite-sciences-de-lingenieur-les-cobots-lautomatisation

Liens
[1] https://sti.eduscol.education.fr/utilisateurs/olivier-tourvieille?node=17963 [2] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/concours-examens/17963/17963-cobot.jpg [3] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/concours-examens/17963/17963-cobot-1.jpg [4] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/concours-examens/17963/17963-cobot2.jpg [5] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/concours-examens/17963/17963-cobot3.jpg [6] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/concours-examens/17963/17963-cobot4.jpg [7] https://sti.eduscol.education.fr/system/files/images/concours-examens/17963/17963-cobot5.jpg [8] https://sti.eduscol.education.fr/referentiel-competences/referentiels-par-competences [9] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences/bac-scientifique [10] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique/specialite-si-sciences-de-lingenieur [11] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur/c1-innover [12] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c1-innover/c11 [13] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c1-innover/c13 [14] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c1-innover/c14 [15] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur/c2-analyser [16] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c2-analyser/c21 [17] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c2-analyser/c22 [18] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c2-analyser/c24 [19] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c2-analyser/c25 [20] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c2-analyser/c26 [21] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c2-analyser/c27 [22] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c2-analyser/c29 [23] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c2-analyser/c210 [24] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c2-analyser/c211 [25] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c2-analyser/c212 [26] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c2-analyser/c213 [27] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c2-analyser/c214 [28] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur/c3-modeliser-et [29] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-et [30] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-et-0 [31] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-et-1 [32] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-et-2 [33] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-et-4 [34] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-et-5 [35] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-et-6 [36] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-et-7 [37] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-et-8 [38] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-et-9 [39] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-10 [40] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-11 [41] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-13 [42] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c3-modeliser-14 [43] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur/c5-communiquer [44] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c5-communiquer [45] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c5-communiquer-0 [46] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c5-communiquer-1 [47] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c5-communiquer-2 [48] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c5-communiquer-5 [49] https://sti.eduscol.education.fr/referentiels-par-competences-bac-scientifique-specialite-si-sciences-de-lingenieur-c5-communiquer-6 [50] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/concours-examens/17963/17963-2025cglscin-v1.pdf [51] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/concours-examens/17963/17963-2025-corrige-cgl-si.docx [52] https://sti.eduscol.education.fr/sites/eduscol.education.fr.sti/files/concours-examens/17963/17963-2025-corrige-cgl-si.pdf