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QUELQUES IDÉES POUR LES TPE ET PPE EN PREMIÈRE ET TERMINALE.


14 Août 2010 Consulté 28009 fois
TPE - - Sciences de l'ingénieur
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QUELQUES IDÉES POUR LES PPE.

 

 

AUTOMOBILE :

 

 

1 : Réaliser un créneau peut devenir une chose parfois difficile. C'est pourquoi certains constructeurs se sont attardés à doter leurs véhicules de plusieurs capteurs d'obstacles.

L'idée est ici de réaliser un système permettant de prévenir l'utilisateur en marche arrière ( et avant ) de la présence d'un obstacle de manière à éviter une éventuelle collision avec l'objet.

 

2 : Les pompes à essence sont équipées d'un dispositif permettant de prévoir lorsque le bidon de réserve est entièrement rempli. Tout ceci a pour but de faciliter le plein à l'utilisateur en limitant les gaspillages inutiles.

Mais quel est le véritable aspect de ce procédé ?

 

3 : Toutes les voitures sont de nos jours, équipés d'essuies-glaces. Évoluant chaque année avec l'apport de l'électronique et de l'informatique, nous avons ainsi pu remarquer que récemment, certains constructeurs s'étaient attardés à faire en sorte que la commande de ces essuies-glaces soient entièrement automatique et ne dépende plus de la gestuel de l'utilisateur. En détectant la présence et l'intensité de la pluie, certains ingénieurs sont ainsi parvenu à activer et à adapter la fréquence de leurs essuies-glaces.

Quelles pourraient bien être les pistes de recherche pour parvenir à un tel résultat ?

 

4 : Les rétroviseurs sont pour la plupart commandés à distance ( à l'intérieur même de la voiture ) grâce à un petit joystick et deux-trois boutons évitant à l'utilisateur de sortir de son véhicule.

L'idée est ici de reproduire un système permettant de commander ces deux effecteurs de la manière la plus minutieuse possible ( selon deux axes de translation et un axe de rotation ? ).

 

5 : Les soucis d'alcools sur la route ont et auront toujours un impact de mortalité plus ou moins importants. Bien que la prévention et la répression soient parvenus à limiter les dégâts, il semble exister une démarche qui pourrait bien mettre un terme à tout cela.

Pourquoi n'autoriserions-nous pas l'activation du véhicule après qu'un alcootest ait vérifié l'état dans lequel se trouve le conducteur ?

 

6 : Les GPS ont connu un essor particulièrement important ces dernières années. Nous avons ainsi vu certaines entreprises se spécialiser dans ce domaine en offrant à l'utilisateur une véritable carte électronique du monde lui permettant de réaliser un itinéraire, de retrouver un restaurant, un cinéma, une piscine...

Mais en quoi peut bien consister leur fonctionnement ? ( pas la peine d'envoyer un satellite, il existe d'autres alternatives )

 

7 : En achetant une voiture télécommandé bas de gamme, on se rend compte qu'il n'y a aucune possibilité de réaliser une manœuvre en marche arrière. Ici, il est donc question de démonter cette voiture pour lui imposer une commande marche arrière utilisable très facilement.

Commander avec un interrupteur l'inversion de la polarisation du moteur ?

 

 

 

LES ORDINATEURS ET LA ROBOTIQUE :

 

 

7 : Quoiqu'on en dise les véritables premiers ordinateurs étaient de vulgaires calculatrice. Capable de réaliser une addition dans un premier temps, nous les avons vu évoluer pour s'imposer aujourd'hui comme un outil complexe.

L'idée est ici de réaliser le cœur d'un petit processeur de calculatrice en utilisant des portes logiques ou un type de langage informatique. Il faudra également se soucier de toute la productique du boîtier et de l'esthétisme du produit.

 

 

8 : Les robots dans un premier temps réservé à l'industrie, ont désormais un véritable rôle à jouer dans de très nombreux domaines. Ils ont ainsi envahis nos foyers afin de limiter à l'utilisateur la réalisation des « tâches contraignantes » : beaucoup d'entreprises ont lancés depuis quelques années des robots aspirateurs, des robots nettoyeurs de piscine qui feront sans doute parti d'un filon extrêmement complet.

L'idée est ici d'en réaliser un en tenant compte de la programmation et de la productique du produit, de la coque...

 

 

9 : Les Téléphones et les ordinateurs se sont désormais heurté à une toute nouvelle ère d'utilisation : l'interface tactile. Celui-ci, en plus d'offrir un aspect plaisant à l'utilisateur, lui permet de ne pas s'encombrer de périphériques, de ne pas surcharger la machine, d'améliorer la rapidité de recherche...

Mais de quoi se compose-t-il exactement ? Comment marche-t-il ?

 

 

10 : Les hommes, soucieux de préserver au maximum leur environnement ont du réfléchir à l'utilisation de nouveaux types d'énergies renouvelables : éolienne, panneaux solaires, barrages hydrauliques, dynamo...

L'idée est ici de réaliser un système produisant une énergie renouvelable.

 

 

11 : Dans les années 50, avec l'euphorie des premières découvertes, on estimait que les principales difficultés soulevées par la robotique seraient résolues en une vingtaine d'année. Mais les chercheurs ont dû réviser leurs ambitions. On attend toujours le premier véritable oeil artificiel, et une activité comme la marche sur deux jambes s'est révélée un obstacle quasiment infranchissable. En revanche, des résultats satisfaits ont été obtenus avec les robots fixes, aux « pieds » solidement rivés au sol et dotés d'un seul bras. Avec eux, plus de soucis de déplacement ou d'orientation. De plus, on ne leur demande pas de réfléchir mais juste d'effectuer correctement leur travail après avoir été programmés.

L'idée est ici de réaliser un « petit bras articulé », capable de bouger selon deux ou trois axes, et ayant une tâche à entreprendre ( soulever une caisse et la poser ailleurs → main en forme de plaque ?, défiler un plateau, faire un trou, poser un logo de peinture... ).

 

 

 

D'AUTRES SUJETS AUX THÈMES DIFFÉRENTS :

 

 

12 : Le métro est de nos jours contrôlé presque automatiquement ( bien que celui-ci nécessite la présence d'un chauffeur par condition de sécurité ), ils s'arrêtent aux destinations spécifiés, ils ouvrent les portes des wagonnets, les refermes, varient sa vitesse de fonctionnement pour gagner un maximum de temps...

Pourquoi ne pas réaliser un petit train autonome qui suivrait un itinéraire, s'arrêterait automatiquement aux emplacements programmée et qui ouvrirait ses portes avec un laps de temps prescrit ?

 

 

13 : Certains pays en voie de développement, nécessite l'intervention et la mise en place de pompes humanitaires captant l'eau en profondeur pour subvenir à leurs besoins quotidiens. Certaines associations comme ingénieurs sans frontière ont par exemple, souvent recours à ce type d'installation.

Mais quel est le fonctionnement d'une pompe à eau ? Quels sont les différents types de pompes à eau ?

 

 

14 : Le football est un sport à l'impact médiatique et culturel incroyablement important. Comme nous l'avons vu récemment en coupe du monde, certains arbitres peuvent être trompés et ne pas remarquer le passage du ballon derrière la ligne de but ( cf Allemagne – Angleterre ).

Pourquoi ne pas les aider en leur proposant un système pour remédier à cela ?

 

 

15 : La plupart des garages ( et barrière de péage ) sont commandés automatiquement. Un simple appui sur un bouton d'une télécommande permet l'activation et l'arrêt des moteurs.

L'idée est ici de reproduire une petite maquette, en se souciant des sécurités non négligeable ( obstacle → regarder quand le moteur consomme plus ) et en apportant éventuellement d'autres formes d'utilisation.

 

 

16 : Les jeux-vidéos ont désormais un tel marché de consommation, qu'il représentent probablement à eux seul un média à part entière. Ils ont subis une énorme évolution tant au niveau graphisme que dans la manière de jouer qu'il est presque impossible de se demander ce à quoi nous nous attendrons d'ici 20 ou 30 ans.

Ici, l'idée est de réaliser un petit jeux-vidéo en utilisant un logiciel spécialisé ( blender, game maker ) ou en ayant recours à un type de langage informatique ( C ). Le projet étant dépourvu de mécanique, il peut s'avérer tout de même assez délicat à traiter.

 

 

17 : Les ascenseurs sont désormais fréquents dans les halls d'immeubles. Capable de monter pour l'utilisateur de très lourdes charges sans passer par l'escalier, de mener à bon port les personnes handicapées, ils s'affirment comme un outil de transport presque indispensable.

Ici, il est question de réaliser un petit ascenseur se déplaçant selon deux ou trois étages, ouvrant ses portes, les refermant et obéissant aux exigences de l'utilisateur.

 

 

 

D'AUTRES PROJETS INTÉRESSANTS À MENER :

 

 

Comment marche une guitare électrique ? Comment marche un Talkie-Walkie ? Quels sont les principes de la fibre optique ? Comment fonctionne le WiFi ? Comment communique un clavier ? Comment marche une souris ? Quel est le principe de la 3D ? Comment marche une plateforme pétrolière ? Qu'est-ce que l'intelligence artificielle ? Comment marche un capteur biométrique ? Comment fonctionne un moteur à explosion ? De quoi se compose un disque dur ? C'est quoi une batterie ? Comment les constructeurs automobiles sont-ils parvenues à installer une sécurité sur les vitres de voiture, les arrêtant lorsqu'elles détectent un obstacle ? Quel est le fonctionnement d'un distributeur de boisson ? Pourquoi l'énergie électrique n'est elle pas transporter sous 230V ? Comment marche le train d'atterrissage des avions ( beaucoup de mécanique ) ? Réalisation et calcul du rendement d'un panneau solaire orientable ? Comment minimiser les dépenses d'énergies chez soi ? Quel est le principe des systèmes de propulsions des montagnes russes ? Comment marche une puce RFID ? Comment marche un pic 16F84 ? Quel est l'avenir du DVD ? Comment fonctionne un Robot démineur ? Comment un ordinateur peut-il détecter et visionner un objet ( principe très utilisé dans l'industrie ) ? Quels sont les principes pour permettre à un ordinateur de réussir un auto-apprentissage ? Quel est le fonctionnement d'un protocole de communication ? Comment fonctionne la cryptographie ( système permettant de protéger des messages etc. ) ? Comment fonctionne une voiture hybride ? L'évolution de la technologie se fera-t-elle au détriment de notre vie privée ? Quel est le fonctionnement d'un système d'exploitation ? Le ferroviaire, moyen de transport de l'avenir ? Comment enregistrer un son de manière numérique ? Quel est « l'intérêt » des fractales ( répétition d'un même schéma à plusieurs échelles ) ? Pourquoi peut-on dire que les carburants sont amener à évoluer ? Y a-t-il une union d'avenir entre l'automobile et la pile à combustible à hydrogène ? Comment la télévision transforme-t-elle les ondes en images visibles continues sur l'écran ? Quels sont les énergies et carburants de demain ? Quels sont les problèmes que posent les transports sur l'environnement et comment y remédier ? Comment mener à bien une observation du ciel et comment résoudre tous les problèmes pouvant se poser avant, pendant et après une observation ? Comment optimiser le lancement d'une fusée à eau ? Pourrions-nous récupérer l'énergie du frottement des pas sur le trottoir des pneus sur la route ? Comment modéliser , grâce a l'outil informatique, le mouvement des planètes ? Comment associer une note à un effet lumineux ( ne pas omettre la réalisation d'un montage – TPE musiciens ) ? Comment fonctionne une centrale nucléaire et quels sont les limites de l'exploitation du nucléaire ? Comment peut-on modéliser la trajectoire des astéroïdes ? Comment rendre autonome l'alimentation d'un ouvre portail en énergie ? Comment peut-t-on passer d'une force électronique à une force mécanique ? Comment peut-on rendre autonome l'allumage des phares sur un véhicule automobile ? Comment les machines à sous sont-elles réalisés pour les casinos ( gestion du « hasard » dans le programme – réalisation maquette ) ? La bougie sur les moteurs à explosion est-elle obligatoirement nécessaire ? En quoi les progrès technologiques peuvent-ils venir en aide aux personnes handicapées ? La domotique jouera-t-elle un rôle prépondérant dans les années à venir ? Quelle est l'énergie la plus efficace à long terme, l'énergie solaire, éolienne ou hydrogène ? Est-il possible de modéliser l'intelligence humaine ? Qu'est-ce qu'un moteur Stirling ? Quel est la sécurité mise en place pour les passagers dans une automobile ? Comment fonctionne une usine de désalinisation ? Comment fonctionne et quelles sont les applications d'une wiimote ? L'énergie libérée par la réaction matière-antimatière, une énergie pour demain ou simple théorie de science-fiction ? Comment peut-on diriger une voiture ou un bateau par radio-commande ? Comment peut-on fabriquer un cœur artificiel ? Comment fonctionne un airbag ? Les atouts de la reconnaissance vocale ( utiliser le module Vrobot pour la maquette ) ?

 

 

RdM...

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