Ingegneria elettronica e delle comunicazioni

Tanti anni fa, si pensava ai robot come ad oggetti fantascientifici. Gli unici robot che era possibile avere a disposizione erano i classici robot industriali presenti nelle catene di montaggio delle fabbriche, o i primi rudimentali robot umanoidi nei più importanti laboratori e centri di ricerca. Negli ultimi anni c'è stata un'impennata a livello di avanzamento tecnologico in molti settori tra cui anche la robotica. Il grande e complesso mondo della robotica si è arricchito di una nuova tipologia di robot: il Cobot. Con l'avvento dell'era dell'industria 4.0, tra le varie tecnologie abilitanti, la tecnologia dei Cobot è quella più vicina al settore specifico dell'automazione industriale e della robotica. L'idea di base è quella di non considerare più un robot come una macchina che sostituisce l'operaio in ambito produttivo, bensì come un potente strumento di lavoro al servizio dell'uomo e che può cooperare con esso. Lo scopo di questo libro è quello di descrivere l'affascinante mondo della Cobotica prendendo spunto dai Cobot della Doosan.

In questo volume sono raccolti gli elementi teorici e pratici indispensabili per lo sviluppo di sistemi digitali avanzati. Gli argomenti trattati spaziano dai fenomeni di natura metastabile alle insidie logiche, dall'integrità dei segnali alle tecniche che ne consentono il controllo, dal dimensionamento dei componenti al layout delle schede. Analisi e descrizioni arricchite da grafici e schemi di immediata fruizione si dimostrano utili per i maker quanto per gli studenti di Istituti Superiori ad indirizzo tecnico così come per coloro che sono coinvolti professionalmente nel design di circuiti. L'ampio range di nozioni tecniche esposte nel libro consente ai progettisti di ottimizzare i sistemi digitali sotto svariati punti di vista, dal funzionamento all'immunità dai disturbi, usufruendo di una panoramica unica sull'ambiente digitale, di fatto il settore tecnologico d'eccellenza nel mondo che stiamo vivendo.

Nel corso degli ultimi anni le abitazioni hanno subito forti mutamenti: infatti, da una analisi effettuata risulta che la famiglia italiana abbia in casa dai 10 ai 12 apparati tecnologici. È importante osservare che anche se la tecnologia è ormai entrata in tutte le case, altrettanto non si può dire per gli impianti e le reti. Il compito della domotica è proprio quello di rendere le case più "intelligenti" mediante l'applicazione di sistemi elettronici e informatici integrati, che consentano di risparmiare energia, aumentare il comfort e la sicurezza, migliorare la qualità dell'abitazione valorizzandola anche dal punto di vista economico. Le tecnologie domotiche non sono però ancora adeguatamente conosciute, sia dai promotori, venditori, tecnici, impiantisti e installatori, sia dagli utenti finali: è pertanto necessario aumentare la conoscenza delle grandi potenzialità di questa tecnologia. Questo testo ha l'obiettivo di rispondere a queste esigenze, utilizzando un linguaggio semplice e non troppo specialistico.

Questo volume presenta i fondamenti teorici dell’algoritmo PID (Proporzionale-Integrale-Derivativo) e le sue principali applicazioni pratiche, riferendosi principalmente al controllo dei processi continui. Vengono analizzate nel dettaglio le diverse varianti dell’algoritmo e le differenti tecniche di taratura dei parametri con l’ausilio di numerose simulazioni al calcolatore. Infine, vengono presentate le più tipiche applicazioni nelle quali esso figura spesso come componente di un’architettura di controllo più complessa (controllo di rapporto, controllo in cascata, controllo adattativo, disaccoppiamento, compensazione dei ritardi). Al testo è abbinato un eseguibile software per la simulazione di semplici anelli di regolazione PID con diverse tarature, denominato PIDTutor e liberamente scaricabile dall’area Biblioteca Multimediale del sito www.francoangeli.it.

Da sempre, le trasformazioni tecnologiche segnano in maniera profonda la storia dell'umanità e disegnano i contorni di un'epoca. L'introduzione della tecnologia 5G è uno di questi passaggi decisivi. È in questo scenario che s'inserisce la volontà di CORECOM Lombardia di tracciare i confini di un fenomeno articolato e di delinearne rischi e opportunità, con un approfondimento specifico sulle tv locali lombarde, nel loro fondamentale ruolo di presidio civico e informativo del territorio.

Il seguente testo è il frutto di argomenti preparati per un gruppo di studenti dell'ITIS avente per oggetto lo studio e l'applicazione di alcuni sensori orientati alla robotica e all'automazione utilizzando la piattaforma Arduino e Labview. È particolarmente indicato a chi è interessato all'elettronica e alla realizzazione di dispositivi che comprendono automatismi, che disponga di un minimo di attrezzatura di laboratorio e che abbia le conoscenze di base o che le voglia raffinare. L'intento principale è quello di allargare gli orizzonti tecnici usando una piattaforma semplice e accessibilissima (Arduino) realizzando circuiti con difficoltà crescente e rivolgendo uno sguardo verso applicazioni e concetti teorici più evoluti (analisi del partitore di tensione, circuiti di condizionamento, PID, standard current loop) e utilizzando software come Labview. Fondamentale in questo processo è non usare il codice con un semplice copia e incolla se si vuole ottenere la piena comprensione con la circuiteria di interfacciamento.

L'attività didattica e di apprendimento del corso è proposta all'interno di un ambiente digitale per lo studio, che ha l'obiettivo di completare il libro offrendo risorse didattiche fruibili in modo autonomo o per assegnazione del docente. Il codice presente sulla copertina di questo libro consente l'accesso per 18 mesi a MyLab, una piattaforma digitale interattiva specificamente pensata per accompagnare e verificare i progressi durante lo studio. MyLab offre la possibilità di accedere al manuale online: l'edizione digitale del testo arricchita da funzionalità che permettono di personalizzarne la fruizione, attivare la lettura audio digitalizzata, inserire segnalibri anche su tablet e smartphone.

Questo secondo volume si rivolge agli studenti universitari che seguono insegnamenti di Elettrotecnica che comprendono anche argomenti applicativi. Esso è dedicato alle più rilevanti applicazioni dei principi dell’Elettrotecnica generale, esposti nel primo volume di questa raccolta, a cui si rimanda lo studente. Il testo espone i principi di funzionamento e le caratteristiche delle principali categorie di macchine elettriche (trasformatori, generatori sincroni, motori asincroni e motori alimentati in corrente continua), con particolare attenzione ai motori speciali utilizzati negli azionamenti e nelle macchine utensili. Vengono inoltre trattati i fondamenti dei componenti e dei sistemi di conversione statica dell’energia. Sono infine affrontate le problematiche degli impianti elettrici utilizzatori a tensioni inferiori a 1000 V, con ampia trattazione del dimensionamento delle linee e delle protezioni elettriche, dei sistemi di distribuzione e degli aspetti legati alla sicurezza, con relativo aggiornamento del quadro normativo.

Questo volume si rivolge agli studenti universitari della Scuola di Ingegneria ed è specificamente orientato agli allievi dei corsi di Laurea Triennale che comprendono un insegnamento di Elettrotecnica o di Teoria dei Circuiti. Il testo, nato dall’esperienza accumulata dagli autori in molti anni di insegnamento accademico, affronta la parte più generale e metodologica dell’Ingegneria Elettrica, trattando in modo integrato i fenomeni elettrici e magnetici e le reti elettriche. In particolare vengono trattati i fenomeni di conduzione, i campi dielettrici e i campi magnetici, partendo da rapidi richiami delle leggi fisiche fondamentali, secondo l’approccio deduttivo che, dalle proprietà sperimentali, perviene ai fondamenti della sintesi maxwelliana; nello stesso spirito, i bipoli e i doppi bipoli sono dedotti come modelli di dispositivi fisici, secondo l’approccio “dai campi ai circuiti”, evidenziando le caratteristiche e i limiti di applicabilità del “modello reti elettriche”. I circuiti vengono trattati con maggior dettaglio nei regimi stazionario e sinusoidale e, assai più sinteticamente, nel regime variabile qualunque.

La voglia sfrenata di costruire nuove tecnologie e fra queste dei robots umanoidi con intelligenza artificiale evolutiva in grado di interagire con gli esseri umani, non deve spingere gli scienziati a progettare e costruire degli oggetti, (robots umanoidi), pericolosi per la popolazione e la salute pubblica in genere, ma deve essere razionalmente controllata e gestita affinché sia uno sprone per migliorare la qualità di vita della popolazione mondiale e le interazioni fra razze di culture, tradizioni, religioni, diverse. Per far ciò bisogna tenere in grande conto le sembianze e i visi con i quali saranno progettati e costruiti tali robots umanoidi, perché l'estetica e il design legati ad esse, influenzeranno in modo determinante la loro interazione e il loro rapporto con la persona o le persone con le quali avranno contatto. Per tale motivo è necessario che degli psicologi e dei sociologi facciano parte del team di progettazione dei robots umanoidi.