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Annale · 2018★★★Niveau moyenSession du 29 avril 2018· 2 907 candidats

Option S2I Centrale-Supélec MP 2018, robot Sphero, sujet et rapport

Sujet 2018 sur le robot Sphero d'Orbotix, robot à mobilité non conventionnelle pour le loisir et l'éducation : génération des consignes de cap et de vitesse, commande de la chaîne d'énergie, comportement en tangage et en lacet. Moyenne 10.29, σ=3.60, médiane 10.1.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Top piège du sujet

Réponses sans argumentation, même correctes, non comptées

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

10.29

Médiane

10.1

Écart-type

3.60

Q1 (25%)

7.5

Q3 (75%)

12.6

Candidats présents

2 907

sur 3 159 inscrits · 8.0% d'absents

Comparaison

Comment ce sujet se compare aux autres

Moyenne stable par rapport à 2017 (10.29 vs 10.21). Écart-type stable (σ=3.6). Difficulté globale comparable à la session précédente.

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Analyse

Ce qu'a observé le jury

Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.

Présentation du sujet

Le support de l'épreuve de S2I de la filière MP session 2018 est le robot Sphero de la société Orbotix : robot à mobilité non conventionnelle créé pour le loisir et l'éducation, contrôlable avec une tablette ou un smartphone. L'objet de l'étude est d'évaluer les solutions techniques mises en jeu dans la conception du Sphero et de déterminer une commande permettant à ce robot d'atteindre les exigences de stabilité, de maniabilité et de respect des consignes de l'utilisateur.

Structure de l'épreuve

  1. Partie III, Étude préliminaire et exigence de maniabilitéAbordable

    Les deux questions ne présentent pas de problèmes particuliers et ont été très bien réussies. Pour les réponses erronées, les candidats ne suivent pas les consignes données, la deuxième question était limitée à des arguments sur le nombre de clics.

  2. Partie IIIII, Interfaçage utilisateur / SpheroNiveau attendu

    Algorithme générant consignes de vitesse et de cap. Caractéristiques de l'écran tactile correctement déterminées. Q8 : fonctions trigonométriques inverses mal maîtrisées, unités demandées non respectées (vitesse en %, cap en degré). Variables globales injustifiées.

  3. Partie IIIIV, Architecture détaillée du robotNiveau attendu

    Question classique qui a conduit à trop d'erreurs. Un système ne se limite pas à l'addition de dispositifs, la représentation des relations informationnelles et énergétiques est indispensable pour avoir une vision globale du système complexe.

  4. Partie IVV-VI, Cinématique et tangageDifficile

    Lecture d'un schéma cinématique et torseurs. Q11 : définir chaque torseur cinématique. Q12 : écrire la relation qui les lie. Manque de rigueur sur les signes en cinématique des engrenages. Confusion entre stabilité du module interne et stabilité du Sphero.

  5. Partie VVII-VIII, Performances et synthèseDifficile

    Tracé asymptotique de Bode du correcteur à avance de phase assez bien réussi. Erreurs sur la conversion degrés/radians (Q30, Q31). Q33 et Q36 : trop souvent affirmations sans justification. La Q de synthèse rarement abordée malgré le format identique à 2017.

Analyse globale du jury

« Les résultats sont globalement satisfaisants, et le jury a la satisfaction de nombreuses très bonnes copies. Le sujet est de longueur raisonnable puisque plusieurs candidats ont abordé toutes les questions. Comme chaque année, le jury tient à rappeler, avec la plus grande insistance, que les réponses fournies ne peuvent se limiter à de simples affirmations. Les réponses sans argumentation ne sont pas prises en compte, quand bien même elles seraient correctes. Dans la rédaction d'une réponse, la démarche retenue doit apparaître de façon explicite et ordonnée. »

Top pièges sanctionnés

  • Réponses sans argumentation, même correctes, non comptées-2 pts

    « Le jury tient à rappeler, avec la plus grande insistance, que les réponses fournies ne peuvent se limiter à de simples affirmations. Les réponses sans argumentation ne sont pas prises en compte, quand bien même elles seraient correctes. »

  • Confusion stabilité du module interne / stabilité du Sphero (VI.A)-2 pts

    « Beaucoup ont fait la confusion entre la stabilité du module interne et la stabilité du Sphero. Des candidats confondent équilibre et stabilité. Il y a des équilibres stables et des équilibres instables. »

  • Théorème du moment dynamique en point mobile mal posé (VI.B)-2 pts

    « Outre le classique « théorème du moment cinétique » (expression non tolérée ici, car les calculs sont conduits en un point mobile par rapport au référentiel galiléen), il est apparu de nombreux autres intitulés, montrant un grand manque de maitrise par certains candidats. »

  • Conversion degrés/radians ratée (Q30, Q31)-1 pts

    « Aux questions 30 et 31, le calcul, très classique dans sa forme, a souvent été abordé mais des candidats font des erreurs au niveau de la conversion des degrés en radians à cause d'une mauvaise analyse de l'entrée et de la sortie du bloc concerné. »

  • Unités omises systématiquement-1 pts

    « Par ailleurs, des candidats donnent des réponses sans préciser les unités, ce qui est systématiquement sanctionné. »

Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · S2I MP, session 2018 · PDF officiel ↗

Contexte

L'épreuve en quelques chiffres

L'épreuve Option Sciences Industrielles de l'Ingénieur Centrale-Supélec MP 2018 s'est déroulée fin avril 2018, en 4 heures, coefficient 10. 2907 candidats présents pour 3159 inscrits (8.0 % d'absents). C'est l'épreuve d'option pour les candidats ayant choisi S2I plutôt que Info, elle concerne près de deux tiers des MP.

Sujet sur le robot Sphero de la société Orbotix, robot à mobilité non conventionnelle créé pour le loisir et l'éducation, contrôlable via tablette ou smartphone. L'étude évalue les solutions techniques de conception et la commande permettant d'atteindre les exigences de stabilité, maniabilité et respect des consignes de l'utilisateur. Deux aspects : génération des consignes de cap/vitesse, commande de la chaîne d'énergie.

La moyenne brute s'est établie à 10.29/20, écart-type 3.60. Médiane 10.1, premier quartile 7.5, troisième quartile 12.6. Note moyenne strictement identique à l'option Info (10.29), le concours assure une équité statistique entre les deux options.

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Stratégie

Notre approche pour ce sujet

Le jury rappelle « avec la plus grande insistance » qu'une réponse sans argumentation ne vaut rien, même si elle est correcte. Stratégie clé : argumenter chaque réponse (référence à la performance, critère, comparaison, conclusion), respecter les unités demandées (% pour vitesse, degré pour cap, pixels/cm pour l'écran tactile), et préciser le point et la base d'écriture de chaque torseur.

Si tu vises 10-12/20 (médiane à top 25%)

Concentre-toi sur la partie II (préliminaire, très réussie), la partie III (interfaçage) en respectant strictement les unités demandées et les fonctions trigonométriques inverses, et la partie VII (Bode du correcteur à avance de phase, assez bien réussi). Évite l'usage abusif de return dans une boucle while True.

Si tu vises 14+ (top 10%)

Il faut traiter les parties V (déplacement, cinématique d'engrenages) et VI (comportement en tangage) avec une rigueur totale sur les signes, les torseurs, et le théorème du moment dynamique en point mobile, pas du moment cinétique. Aborder la synthèse VIII en respectant le format imposé.

Gestion des 4h : 30 min sur la partie II, 50 min sur la partie III (algorithme de commande, fonctions trigonométriques inverses), 20 min sur la partie IV (architecture), 1h sur les parties V-VI (cinématique + tangage), 1h sur la partie VII (Bode, performances), 20 min sur la synthèse VIII. Toujours préciser les unités : leur omission est systématiquement sanctionnée.

Conseils du jury

Cinq conseils transversaux

  • Toujours argumenter. « Les réponses fournies ne peuvent se limiter à de simples affirmations. Les réponses sans argumentation ne sont pas prises en compte, quand bien même elles seraient correctes. »
  • Indiquer les unités systématiquement. « Des candidats donnent des réponses sans préciser les unités, ce qui est systématiquement sanctionné. »
  • Référencer les exigences SysML par leur identifiant. Dans la structure de la description par modélisation SysML, faire référence aux exigences par leur identifiant numéroté (id …) est indispensable.
  • Préciser point d'écriture et base d'un torseur. Sans cela, un torseur n'a pas de sens. Lorsqu'un torseur est explicité par ses 6 composantes, la base d'écriture est indispensable.
  • Pour valider une performance, l'argumentation doit faire apparaître : référence à la performance, critère, comparaison du niveau avec le résultat obtenu, conclusion. C'est le format attendu en Q33 et Q36.

Ressources

Téléchargements

Sujet officiel, corrigé Hadamard et rapport jury — tout en un endroit.

FAQ

Questions fréquentes — 2018

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Préparation Centrale-Supélec · S2I MP

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