Brevet Blanc Technologie Corrige Robot Aspirateur

Durée : 2 h — Matériel : calculatrice autorisée

Consignes générales :

Exercice 1 — Fonctionnement et composants (6 points)

1.1 (1,5 pt) Décrire brièvement le rôle de trois composants principaux d’un robot aspirateur : capteur (infra‑rouge ou ultrason), moteur de traction, batterie lithium‑ion.
Réponse attendue (points clés) :

1.2 (1,5 pt) Expliquer pourquoi le robot utilise un moteur à courant continu pour les roues plutôt qu’un moteur pas à pas.
Réponse attendue : couple adapté, simplicité de commande PWM pour varier vitesse, coût et compacité. Moteur pas à pas préférable pour positionnement précis, pas nécessaire pour déplacement libre.

1.3 (3 pt) Schéma bloc fonctionnel : produire un schéma (blocs) montrant — batterie → gestion d’énergie (charge/convertisseur) → carte électronique (microcontrôleur) → pilotes de moteurs (H‑bridge) → moteurs + capteurs (IR/ultrason, gyroscope, capteur de chute) → interface utilisateur (boutons/LED/Bluetooth).
Explication courte sous le schéma (1‑2 phrases) sur les flux d’énergie et d’informations.

Exercice 2 — Navigation et algorithmes (8 points)

2.1 (2 pt) Comparer deux stratégies de navigation : aléatoire vs cartographique (SLAM).
Réponse attendue (tableau bref) :

2.2 (3 pt) On considère un robot qui avance en ligne droite pendant t = 5 s à v = 0,3 m/s, puis tourne sur place de 90° en 2 s, et recommence en carré. Calculer la distance parcourue et la vitesse moyenne sur un cycle (1 carré).
Calcul : 4 côtés × (0,3 m/s × 5 s) = 4 × 1,5 = 6,0 m total en translation. Le robot tourne sur place (rayon nul) => rotations n’ajoutent pas de distance de translation. Durée cycle = 4×(5+2)=28 s. Vitesse moyenne = distance totale / durée = 6 / 28 ≈ 0,214 m/s.

2.3 (3 pt) Proposer un algorithme simple (pseudocode) pour éviter un obstacle détecté par capteur frontal.
Réponse attendue (pseudocode concis) :

si capteur_frontal détecte obstacle alors
  arrêter moteur avant
  reculer pendant 0.5 s
  tourner droite (90°)
  avancer
sinon
  avancer
fin si

Exercice 3 — Énergie et autonomie (6 points)

3.1 (2 pt) Une batterie Li‑ion fournit 14,8 V (4 cellules en série) et capacité 2600 mAh. Calculer l’énergie stockée en Wh et la durée d’utilisation si le robot consomme en moyenne 25 W.
Calcul : E = 14,8 V × 2,6 Ah = 38,48 Wh ≈ 38,5 Wh. Durée = 38,5 Wh / 25 W = 1,54 h ≈ 1 h 32 min.

3.2 (2 pt) Expliquer brièvement l’intérêt de la gestion de puissance (MPPT non nécessaire ici) et d’un mode économie d’énergie.
Réponse attendue : prolonge autonomie en réduisant consommation (vitesse, puissance capteurs), évite décharge profonde, optimise cycles batterie.

3.3 (2 pt) Le fabricant annonce autonomie 90 min. Calculer la marge entre autonomie théorique (question 3.1) et annoncée, et proposer deux raisons d’écart.
Réponse : théorie 92 min (1,54 h ≈ 92 min) vs annoncé 90 min → marge ~2 min (≈2 %). Raisons : pertes électriques (chauffage, électronique), cycles d’arrêt/démarrage, puissance variable selon sol et obstacles, vieillissement batterie.

Exercice 4 — Capteurs et fiabilité (6 points)

4.1 (2 pt) Expliquer pourquoi on met un capteur de chute (détecteur de vide) sous le robot et non sur le dessus.
Réponse : détecte absence de sol devant roue pour éviter chute (escaliers) ; position sous le châssis permet mesurer proximité du sol.

4.2 (2 pt) Détecteur IR mesure distance par intensité réfléchie ; citer deux limites de ce capteur et proposer un capteur complémentaire.
Réponse : limites — surfaces absorbantes/noires, angles réfléchissants, forte lumière ambiante. Capteur complémentaire : ultrason ou lidar.

4.3 (2 pt) Proposer une procédure de test (3 étapes) pour vérifier fiabilité des capteurs de proximité.
Réponse (liste) :

Exercice 5 — Conception et éthique (4 points)

5.1 (2 pt) Le robot collecte une carte de l’intérieur d’un domicile. Citer deux risques liés à la vie privée et deux mesures techniques pour les atténuer.
Réponse attendue (points) :

5.2 (2 pt) Argumenter (court) si un robot aspirateur devrait être considéré comme un appareil autonome critique (sécurité des personnes).
Réponse attendue : Non critique au sens médical/industriel, mais présentent risques mineurs (emmêlement, chute d’objets, batteries incendie) ; donc exigence de tests de sécurité et conformité CE/UL.

Barème indicatif et conseils (1 pt)

Fin du sujet — corrigé synthétique fourni.

Brevet Blanc de Technologie focusing on the robot vacuum cleaner

, the exam typically tests four core areas: functional analysis, technical solutions, energy/information chains, and programming.

The following review breaks down the essential concepts and standard answers based on common mock exam patterns found on sites like Techno-Logique Technoleconte 1. Functional Analysis (Bête à Cornes)

To succeed, you must identify the product's primary purpose. Who does it benefit? The user (l'utilisateur). On what does it act? The floor (le sol) or dust/debris (la poussière).

To clean the floors automatically without human intervention. 2. Technical Functions vs. Solutions

You are often asked to link a function to its specific hardware part. Technical Function Technical Solution (Part) Sense obstacles Ultrasonic or Infrared Sensors (Capteurs d'obstacles) Power the system Rechargeable Battery (Batterie Lithium-ion) Move the robot

Electric Motors + Wheels (Moteurs à courant continu + Roues) Clean the floor Rotating Brushes + Vacuum Fan (Brosses rotatives + Turbine) Process data Microcontroller/Electronic Card (Carte électronique) 3. Information and Energy Chains brevet blanc technologie corrige robot aspirateur

This is a high-yield topic for the exam. You must distinguish between the "brain" (Information) and the "muscles" (Energy). 🧠 Information Chain Sensors detect a wall or low battery.

The electronic card determines the next move (e.g., turn 90°). Communicate:

Send commands to the motor or display status on a screen/LED. ⚡ Energy Chain The battery provides electrical energy. Distribute: The electronic card switches power to the motors. The motor changes electrical energy into mechanical energy (rotation). Gears and wheels move the robot. 4. Programming and Algorithms You will likely see a flowchart ( algorigramme ) representing the robot's logic. Typical Logic Pattern: Initial State: Start cleaning cycle. "Is there an obstacle?" Stop ➔ Reverse ➔ Turn ➔ Resume. Move forward. Safety Logic: "Is battery < 15%?" ➔ Return to charging base. 5. Sample Calculations (Physics Integration)

Some "Brevet Blanc" papers include math-related tech questions, such as: Distance calculation: Wheel circumference:

. If a wheel rotates 120 times in a minute, how far does it travel in a second? Find rotations per second: turns/sec. Multiply by circumference: Top Tip for the Exam: Always mention autonomous operation

For a "Brevet Blanc" (mock exam) in Technology focused on a vacuum robot (robot aspirateur), the exam typically covers functional analysis, energy and information chains, and basic programming logic techno leconte

Below are the common sections and questions found in these subjects, along with their typical corrections: 1. Functional Analysis (Analyse Fonctionnelle) Need Definition (Bête à cornes)

: Who does the product serve? What does it act on? What is its purpose? Correction : It serves the , acts on the dirty floor , and its purpose is to clean the floor automatically Technical Functions & Solutions To detect obstacles : Infrared or ultrasonic sensors. : Electric motors and wheels. : Rotating brushes and a vacuum pump. techno leconte

2. Energy and Information Chains (Chaînes d’énergie et d’information) Information Chain : Sensors (obstacle, cliff detection). : Microcontroller (the robot's "brain"). Communicate : Indicators (LEDs, beeps) or Wi-Fi signals. Energy Chain : Battery/Charging station. Distribuer : Electronic switch (transistor/relay). : Electric motor. Transmettre : Gears/Belts to the wheels or brushes. techno leconte 3. Programming and Algorithms : The robot must turn when it hits a wall. Correction (Algorigramme) Move Forward : Is an obstacle detected? : Loop back to "Move Forward." right arrow Rotate 90 degrees right arrow Resume moving forward. Downloadable Resources (Sujets & Corrigés)

You can find full PDFs of these mock exams at the following educational sites: Techno Sciences

: Provides a dedicated "Sujet 004: Robot aspirateur" with a downloadable subject and correction. Technoleconte

: A direct link to a corrected "Brevet Blanc Fruges" specifically about vacuum robots. Techno-Logique

: Features multiple versions (Sujet 1, 2, 3, and "Roobs") with corrections. Collège Le Chaudron

: Includes calculation exercises on wheel rotations and distance traveled. techno leconte from one of these papers or a programming logic Brevet blanc technologie corrige robot aspirateur

Capteur à ultrasons ou télémètre laser (LiDAR) – permet de mesurer les distances et de construire une carte (localisation et cartographie simultanées).

Contexte : On souhaite programmer le robot pour qu'il suive une trajectoire simple : "Avancer tant qu'aucun obstacle n'est détecté à moins de 30 cm".

Question 8 : Écrivez l'algorithme en pseudo-code ou sous forme de blocs Scratch. Correction :

En Pseudo-code :

Variables : Distance (entier)
Programme Principal :
    Tant que (Vrai) faire
        Mesurer la distance et la stocker dans 'Distance'
        Si (Distance > 30) alors
            Avancer()
        Sinon
            Reculer()
            Tourner à droite()
            Attendre(1 seconde)
        Fin Si
    Fin Tant que
Fin Programme

En Logique Booléenne : La condition pour avancer est : Distance_capteur > 30 cm. Si la condition est VRAIE $\rightarrow$ Les moteurs tournent vers l'avant. Si la condition est FAUSSE $\rightarrow$ Les moteurs s'arrêtent ou inversent le sens.

Question 9 : Le robot est "connecté". Comment l'utilisateur peut-il interagir avec lui à distance ? Correction : L'utilisateur interagit via une application mobile (sur smartphone ou tablette). La communication s'effectue par le protocole Wi-Fi (ou Bluetooth). Cela permet à l'utilisateur d'envoyer des ordres (Démarrer, Arrêter, Retour base) et de recevoir des informations (Niveau de la batterie, Cartographie de la pièce).

*Question typique : Classez les éléments

Dans le cadre d'un Brevet Blanc de Technologie, l'étude du robot aspirateur permet d'analyser un système automatisé complexe répondant à un besoin précis : nettoyer les sols de manière autonome. Voici un développement structuré des points clés souvent abordés dans les sujets et leurs corrigés. 1. Analyse du besoin et fonction d'usage

Le robot aspirateur a pour fonction d'usage de nettoyer (aspirer et brosser) tout type de sol sans intervention humaine.

Bête à cornes : L'objet rend service à l'utilisateur, agit sur la poussière/les sols, et son but est de propreté et gain de temps.

Contraintes principales (FC) : Il doit détecter les obstacles, éviter les chutes (escaliers), être autonome en énergie et respecter les normes de sécurité. 2. Chaîne d'information et chaîne d'énergie

Le robot fonctionne grâce à une interaction entre ces deux chaînes :

Voici une proposition de corrigé type pour un sujet de Brevet Blanc de Technologie portant sur le robot aspirateur. Ce corrigé s'appuie sur les structures classiques des annales (analyse du besoin, chaînes d'information/énergie et programmation). 1. Analyse du besoin (Diagramme "Bête à cornes")

À qui l'objet rend-il service ? À l'utilisateur (particulier). Durée : 2 h — Matériel : calculatrice

Sur quoi l'objet agit-il ? Sur la poussière et les sols de la maison.

Dans quel but ? Nettoyer les sols de façon autonome sans intervention humaine. 2. Chaîne d'information et d'énergie

Pour qu'un robot soit autonome, il doit traiter des informations et convertir de l'énergie. Chaîne d'information :

Acquérir : Capteurs d'obstacles (infrarouges), capteurs de vide (anti-chute), capteur de choc (pare-chocs).

Traiter : Carte électronique (microcontrôleur) qui analyse les données des capteurs.

Communiquer : Voyants LED, interface utilisateur (boutons ou écran) ou signal sonore. Chaîne d'énergie : Alimenter : Batterie rechargeable (via la base de charge).

Distribuer : Variateur ou relais contrôlé par la carte électronique.

Convertir : Moteurs électriques (moteurs des roues et moteur de la brosse d'aspiration).

Transmettre : Engrenages, courroies ou axes reliant les moteurs aux roues/brosses. 3. Programmation (Algorigramme)

Un exercice classique demande de compléter un logigramme de déplacement pour éviter un obstacle. Début : L'utilisateur lance le cycle. Action : "Avancer en ligne droite". Test : "Obstacle détecté ?".

Si OUI : "Reculer", puis "Pivoter de 90°" (ou un angle aléatoire). Si NON : Continuer à avancer. Condition de fin : "Batterie faible ?". Si OUI : Activer la fonction "Retour à la base de charge". 4. Impact environnemental (Cycle de vie) Rappel les chaînes information et énergie (révision 4°)

Voici un guide complet pour réviser le sujet de Brevet Blanc de Technologie portant sur le robot aspirateur, basé sur les annales et corrigés officiels. 1. Analyse fonctionnelle : Le besoin

L'examen commence souvent par identifier la raison d'être de l'objet.

À qui l'objet rend-il service ? À l'utilisateur (le propriétaire du logement). Sur quoi l'objet agit-il ? Sur le sol de la pièce.

Dans quel but ? Nettoyer une pièce de façon autonome, à une heure définie. 2. Chaînes d'Information et d'Énergie

C'est la partie centrale de l'épreuve où vous devez identifier les composants qui traitent les données et ceux qui réalisent l'action. Bloc Fonctionnel Composants du Robot Aspirateur Acquérir

Boutons, capteurs d'obstacles, capteurs de niveau de batterie, capteurs de vide (chute). Traiter Microcontrôleur (le "cerveau" du robot). Communiquer Afficheur (écran), bips sonores, connexion Wi-Fi. Alimenter

Base de charge (prise secteur) et Batterie (souvent Lithium-ion). Distribuer

Carte électronique / Circuit de commande (transmet l'ordre aux moteurs). Convertir Moteurs électriques (pour les roues et la brosse). Transmettre Engrenages, courroies, poulies, roues. 3. Fonctions et Solutions Techniques (Diagramme FAST)

Vous devez associer une fonction à l'élément qui permet de la réaliser.

Éviter les obstacles : Capteurs de contact ou capteurs infrarouges.

Empêcher la chute (escaliers) : Capteurs de vide situés sous l'appareil.

Aspirer la poussière : Moteur d'aspiration + brosses rotatives. Se déplacer : Blocs roues-moteurs indépendants. 4. Algorigramme et Programmation

On vous demande souvent de compléter un schéma logique sur le comportement du robot. Boucle de test : "Si Obstacle détecté ?" →right arrow →right arrow Reculer et tourner ; NON →right arrow Avancer tout droit. Condition de batterie : "Si Batterie < 15% ?" →right arrow →right arrow Retourner à la base de charge. Ressources et Sujets Corrigés (PDF)

Pour vous entraîner en conditions réelles, vous pouvez consulter ces sites spécialisés : Comment fonctionne un robot aspirateur ? | Dyson.fr

Un corrigé type de brevet de technologie sur le robot aspirateur doit aborder l'analyse du besoin (autonomie, détection de vide), la distinction entre chaîne d'information (capteurs, microcontrôleur) et d'énergie (batterie, moteurs), ainsi que la programmation logique des déplacements. L'évolution technique met en avant la cartographie laser (Lidar) et la miniaturisation des composants pour optimiser le nettoyage. Vous pouvez trouver des exemples d'exercices sur des sites éducatifs en ligne.

Voici les éléments clés et les corrigés types pour un sujet de brevet blanc de technologie portant sur le robot aspirateur

. Ces informations sont basées sur des sujets classiques utilisés dans les collèges (comme les sujets "Fruges" ou "Roobs"). techno leconte 1. Analyse Fonctionnelle (Besoin et Diagrammes) Enoncé du besoin (Bête à cornes) : Le robot rend service à l' utilisateur en agissant sur la poussière/les sols pour répondre au besoin de nettoyer de façon autonome Fonction d'usage : Nettoyer les sols sans intervention humaine. Solutions techniques Aspirer l'air et la poussière : Bloc moteur et turbine d'aspiration. Brosser le sol : Brosses rotatives (latérales ou centrales). Éviter les obstacles : Capteurs à ultrasons ou infrarouges. Se déplacer : Moteurs électriques + roues. techno leconte 2. Chaînes d'Information et d'Énergie

C'est un classique des examens pour comprendre comment le robot "réfléchit" et "agit". cdn.prod.website-files.com Devoir sur le Robot Aspirateur | PDF - Scribd Exercice 1 — Fonctionnement et composants (6 points) 1

Voici un article complet et structuré, conçu pour aider les élèves de troisième à réviser leur Brevet Blanc de Technologie sur une thématique classique : le robot aspirateur.

Brevet Blanc Technologie : Corrigé Complet sur le Robot Aspirateur

Le robot aspirateur est devenu l’un des sujets phares des épreuves de technologie au Brevet (DNB). Alliant électronique, programmation et analyse fonctionnelle, il permet d’évaluer toutes les compétences du cycle 4. Cet article propose une structure type d’examen avec son corrigé détaillé. Partie 1 : Analyse du besoin et fonctionnement (6 points)

Question 1 : À quel besoin répond le robot aspirateur ? (Utilisation de la "Bête à cornes") À qui rend-il service ? À l’utilisateur (particuliers). Sur quoi agit-il ? Sur la propreté des sols.

Dans quel but ? Nettoyer les surfaces de manière autonome sans intervention humaine.

Question 2 : Identifiez la fonction d'usage et deux fonctions d'estime.

Fonction d’usage : Aspirer la poussière au sol de façon automatique.

Fonctions d’estime : Le design moderne, le faible niveau sonore, la couleur, ou encore le prix attractif.

Partie 2 : Étude de la chaîne d'énergie et d'information (8 points)

C’est le cœur du programme. Pour un robot aspirateur, le schéma se décompose ainsi : La Chaîne d’Information

Acquérir : Les capteurs (capteurs de vide pour éviter les escaliers, capteurs de collision, télémètre laser).

Traiter : La carte microcontrôleur (le "cerveau" du robot).

Communiquer : Les voyants LED, le haut-parleur (bips) ou la connexion Wi-Fi vers l'application smartphone. La Chaîne d’Énergie Alimenter : La batterie rechargeable (Lithium-Ion).

Distribuer : Le relais ou les transistors qui envoient l'énergie selon les ordres reçus.

Convertir : Les moteurs électriques (moteur d'aspiration et moteurs des roues).

Transmettre : Les engrenages et les courroies qui font tourner les roues et les brosses. Partie 3 : Programmation et Algorithmique (6 points)

Sujet type : Le robot avance. S'il détecte un obstacle, il doit s'arrêter, reculer de 2 secondes, tourner à droite de 90° puis repartir. Corrigé de l'algorithme : Répéter indéfiniment : Si "Obstacle détecté" (Capteur de contact = 1) Alors : Arrêter les moteurs Reculer pendant 2 s Pivot Droit pendant 1 s (correspondant à 90°) Partie 4 : Évolution de l'objet technique (5 points)

Question : Comment l'objet a-t-il évolué pour répondre aux enjeux environnementaux ? Matériaux : Utilisation de plastiques recyclables.

Énergie : Amélioration du rendement des batteries et mode "éco" pour consommer moins d'électricité.

Réparabilité : Conception modulaire pour changer facilement les brosses ou la batterie sans jeter l'appareil (lutte contre l'obsolescence programmée). Conseils pour réussir votre Brevet Blanc

Lisez bien les documents ressources : Souvent, 80% des réponses se cachent dans les schémas ou les textes fournis.

Soignez le vocabulaire technique : Ne dites pas "le truc qui capte", dites "le capteur infrarouge".

Vérifiez la cohérence : Dans la chaîne d'énergie, l'ordre (Alimenter > Distribuer > Convertir > Transmettre) est immuable. Conclusion

Le sujet du robot aspirateur est idéal pour réviser la logique de système automatisé. Maîtriser la distinction entre les capteurs (information) et les actionneurs (énergie) vous garantit une excellente note le jour de l'examen.

Souhaites-tu un exercice de programmation spécifique sur Scratch ou un schéma vierge de la chaîne d'énergie pour t'entraîner ?

The exam asks you to modify the pseudocode to fix a "cliff detection" error (the robot thinks the rug edge is a cliff).

The bad code (provided):

If (cliff_sensor = true) then
    Stop motors

The corrected code (what you needed to write):

If (cliff_sensor = true) then
    Stop motors
    Reverse 20cm
    Turn 90 degrees
    Start motors

Why this works: The robot doesn't freeze in terror anymore. It uses a backward logic to escape the danger zone. Points are given for the "Reverse" and "Turn" instructions.