Fase 0. Preparando nuestro rover logístico

Somos los cooperantes de Matemáticas en el Departamento de Logística y Seguridad de la ONG Tech-Aid. Nuestra misión es preparar el entorno digital para que nuestro vehículo transporte suministros médicos a pueblos aislados. Vamos a programarlo para que mida distancias mediante fórmulas matemáticas y entregue su carga en el punto exacto.

• Nuestro reto. Añadir la extensión oficial de nuestro robot Maqueen Plus V2 para desbloquear sus bloques de movimiento y funciones de navegación.
• Pista de investigación. Accedemos MakeCode y buscamos en el menú con forma de rueda dentada o en la sección de extensiones el nombre de nuestro rover para cargar sus herramientas logísticas.
• Comprobación/visualización. Observamos que aparece un nuevo menú de bloques, normalmente de un color verde llamativo, lleno de funciones específicas listas para usarse.

Fase 1. Creando la memoria de a bordo e iniciando la marcha

Para poder calcular rutas logísticas y velocidades, el rover necesita tener una "libreta de apuntes" en su cerebro electrónico. Vamos a crear esos espacios de memoria y a darle la primera orden de arranque constante.

• Nuestro reto. Crear las variables matemáticas necesarias, establecer su valor inicial a cero y arrancar los motores a una potencia de 50.
• Pista de investigación. Exploramos la categoría Variables para crear los nuevos contenedores de información y nombrarlos "velocidad", "detectado" y "tiempo". Luego, para que este reseteo comience automáticamente al encender la placa, investigamos qué bloque de la categoría Básico aloja estas instrucciones iniciales. ¿Cómo unimos esto con los bloques de la extensión de Maqueen para que ambos motores avancen juntos al arrancar la misión?
• Comprobación/visualización. Comprobamos que, al iniciar la placa, las variables se inicializan completamente limpias y el robot comienza a desplazarse automáticamente por la pista.

Fase 2. Diseñando el cronómetro interno

Necesitamos medir cuánto tarda nuestro vehículo en recorrer un tramo concreto de la ruta. Para ello, programaremos un reloj interno oculto que cuente las fracciones de segundo de forma ininterrumpida sin detener los motores.

• Nuestro reto. Configurar un evento cíclico independiente que sume 100 unidades a nuestra variable de tiempo cada 100 milisegundos.
• Pista de investigación. ¿Qué bloque con forma de evento nos permite ejecutar acciones en un ciclo repetitivo cada cierta cantidad de milisegundos? Dentro de él, investigamos en la categoría Variables cómo usar el bloque de "cambiar" para que nuestro contenedor de tiempo crezca de 100 en 100 constantemente, actuando como un cronómetro de gran precisión.
• Comprobación/visualización. Percibimos que nuestro programa es capaz de llevar la cuenta del tiempo de forma autónoma en segundo plano, sin bloquear las demás acciones de navegación.

Fase 3. Estableciendo marcas de medición en el recorrido

Nuestro rover avanza hacia un muro de prueba. Queremos que empiece a medir el tiempo exacto justo cuando cruce la primera marca de los 30 cm y calcule su velocidad real al llegar a los 5 cm.

• Nuestro reto. Programar un bucle infinito que evalúe si la distancia cruzó nuestras dos marcas mediante condicionales lógicos, reseteando el tiempo en la primera marca y frenando en la segunda para calcular matemáticamente la velocidad.
• Pista de investigación. Para que el escaneo no se detenga, usamos el bloque continuo, "Para siempre" de la categoría Básico. Dentro, exploramos la categoría Lógica para anidar múltiples condicionales que verifiquen los centímetros detectados por el sensor de ultrasonidos. Para que el robot sepa en qué paso del cálculo está, usamos nuestra variable "detectado" (que cambia de 0 a 1, y luego a 2). En la fase de frenado final, ¿cómo combinamos nuestro bloque de fijar velocidad con el operador de división de la categoría Matemáticas para dividir un valor constante (25) entre nuestra variable cambiante "tiempo"?
• Comprobación/visualización. Observamos que nuestro vehículo avanza hacia un obstáculo, empieza a cronometrar de forma invisible en un punto del espacio y frena limpiamente antes del impacto, habiendo guardado su propia velocidad matemática.

Fase 4. Programando rescates y entregas exactas de suministros

Ahora que el rover "sabe" a qué velocidad real se desliza por nuestro terreno, podemos usar la estadística y la cinemática para ordenarle que viaje distancias concretas calculando de forma dinámica su propio tiempo de viaje.

• Nuestro reto. Asignar secuencias de movimiento a dos botones físicos distintos, logrando que el tiempo de espera, en el que están en marcha los dos motores, se calcule dinámicamente dividiendo la distancia de entrega deseada (15 ó 40) entre la  variable velocidad  que nuestra máquina fijó (aprendió) antes.
• Pista de investigación. Investigamos en la categoría Entrada cómo detectar ambos botones tácticos de la placa (A y B). Para mostrar la información, buscamos en Básico cómo imprimir una cadena de texto en pantalla. Al usar la pausa en milisegundos de la categoría Básico, ¿cómo introducimos ahí la operación Matemáticas que divide la distancia de la entrega entre nuestra variable "velocidad", permitiendo un frenado exacto en el objetivo?
• Comprobación/visualización. Comprobamos que, al pulsar los botones, el robot calcula instantáneamente la duración de su viaje y recorre las distancias asignadas de forma precisa, deteniéndose justo en la zona de descarga.

Fase 5. Dando vida a nuestro rover

Ha llegado el momento de unir nuestro terminal logístico al rover para asegurar que los suministros alcancen la zona devastada de forma eficaz y segura.

• Nuestro reto. Transferir el código a la placa micro:bit, integrarla en el vehículo y ejecutar el despliegue de prueba sobre el terreno.
• Pista de investigación. Vinculamos la placa y descargamos la programación. Nos aseguramos que está bien insertada en la ranura correspondiente del robot, situamos el robot en la zona de salida y pulsamos el interruptor de encendido del Maqueen. Para la fase de calibración, situamos un obstáculo, marcamos una línea a 5 cm y otra a 30 cm del mismo.  El robot calculará el tiempo que tarda desde que detecta el obtáculo a 30 cm hasta que se acerca a 5 cm. Después, preparamos la zona de entrega marcando una línea de salida y otras dos a 15 cm (corta distancia) y a 40 cm (larga distancia). Probamos las rutas pulsando el Botón A y el Botón B respectivamente.

• Comprobación / visualización. Verificamos que el rover avanza y frena con precisión milimétrica dentro de la zona de entrega marcada a 15 cm al pulsar el botón A, y hace exactamente lo mismo a 40 cm al pulsar el botón B.

Nuestras herramientas de apoyo

• Consejo lógico. Pensemos en las variables matemáticas como si fueran los cajones de archivo de nuestro Departamento de Logística. En el cajón "tiempo" guardamos nuestro cronómetro, en "velocidad" anotamos nuestro cálculo cinemático final, y en "detectado" usamos una etiqueta que nos dice en qué paso del experimento estamos (0, 1 o 2) para no repetir acciones innecesarias. El orden estructurado es la clave para un código impecable.
• Consejo hardware/físico. Es fundamental que entendamos que los motores no tienen una velocidad matemática absoluta universal. La velocidad real a la que avanza el rover por la pista dependerá siempre del nivel de la batería, del peso de la carga y de la fricción del suelo (madera, baldosa o alfombra de la clase). Por eso investigamos y experimentamos: al hacer que el robot calcule su propia velocidad midiendo el tiempo en nuestro escenario físico, evitamos usar valores fijos y logramos que las matemáticas se adapten a la realidad de nuestra "Operación Última Milla".

Nuestra autocomprobación

• ¿Hemos identificado correctamente qué activador inicia cada secuencia lógica? (Sí/No)
• ¿Observamos que el comportamiento coincide con el orden lógico visible en la captura? (Sí/No)
• ¿Hemos aplicado la estabilización/transformación necesaria para que cada acción cuente como una sola interacción? (Sí/No)