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丰富舞台表演形式的典型设备与应用

时间:2022-11-26 13:40:08 来源:网友投稿

设计,简化运维成本,用户通过计算机软件可以灵活地控制悬浮阵列的场景变换。

目前动态雕塑的实现主要有两种技术方式。

(1)一般应用于高速高精度场合,系统运行结构采用伺服电机,每个伺服电机间通过高速工业以太网来布置控制网络,每个运动部件的速度可达到几米每秒的运行速度。系统针对雕塑的编程采用专业的编程软件来实现,编程方式相对灵活多样。

(2)一般应用于要求相对较低的场合,方案采用DMX512信号来控制每个点,电机一般采用步进电机,软件编程通常采用现成的灯光控制台进行编程,运行速度较慢,编程较为繁琐。

软件(见图6)一般应具备如卜.的功能。

(1)固定模型编辑:可编辑某个区域的动态雕塑按照设定好的数学函数进行运行,如正弦余弦、直线、斜而等固定的模型。

(2)字符编辑:可将动态雕塑用于显示字符,如数字、汉字、英文字母等。

(3)图形编辑:可将动态雕塑显示固定的画而。软件可对图形进行预处理,包括调整灰度值等处理功能。

(4)自定义函数编辑:可用于任意函数编辑,用于显示用户指定的特殊函数,如特定的曲面曲线等信息。

5 机械臂

5.1 应用形态

对于演艺行业来说,机械臂诚然是玩转舞台的点睛之笔。尤其是随着技术的不断更新,机械臂已然全面进入演艺领域,LED显示屏可以在机械臂的掌控下随意飞行、拼接、拆分、旋转,在舞台空间形成各种造型的LED背景显示。机械臂也可与多媒体、灯光、音乐“共舞”。

与目前常规的舞台机械相比较,机械臂有体积大、自由度多、惯量大、速度快、精度高、安全性和可靠性要求高等特点。多数厂家采用购买现成的工业机器人来完成,比如“珠江红船”上的演出采用的是传统常规的机器人(见图7),借此加入很多表演元素,采用人与机械臂互动的方式来增加表演效果。但也存在特殊情况,如传统常规的机器人由于载荷、形状等无法满足演出要求,需特别定制开发,如武汉“汉秀”采用的机器人(见图8)。

5.2技术要点

由于工业机器人产业已经发展多年,机械臂相对成熟度较高,已经应用于工业场合多年,有丰富的应用经验。基于机械臂的机器人多数采用现有的软硬件来完成,比如采用机器人的示教功能,将动作进行示教规划,使得机械臂能按导演要求进行动作重现;也可通过机器人控制接口,发送目标点给机器人,通过额外的人机交互功能来完成指令的下发和执行。目前,也有很成熟的编程功能满足使用需求,应用时一般需要了解机器人自带的功能即可;也可使用第三方编程软件,如RobotMaster,RobotArt. RobotWorks等软件,按照演出需求进行预编程,并可实现离线编程。

6 拟态机器人

6.1 应用形态

目前,拟态机器人被运用到舞台表演主要是作为伴舞,表演的形式通常是几十台机器人组成方阵随着背景音乐或歌手的演唱翩翩起舞,加之机器人身上LED灯的七彩变幻,达到一种科技与律动结合的效果。

拟态机器人本身的科技含量其实并不高,是通过所谓“舵机”(一种廉价小型伺服电机)来控制各个关节,先根据舞美的要求预先设定好舞蹈程序,每个舵机按时间顺序向不同的角度移动,从而有了跟着音乐的舞步。整个舞蹈程序以无线触发方式启动,这样所有拟态机器人可以在同一时刻启动整个舞蹈程序。虽然拟态机器人本身技术难度不大,但是要使数量如此之多的机器人同时按一个既定的程序动起来,并且运行稳定不出错,也不是一件容易的事,这里面需要花大量时间对机器人进行调试。Alpha lS在2016年央视春晚首次亮相便大获成功(见图9),它拥有16个关节自由度,可模仿人的肢体动作,双眼装有蓝光LED,按程序指令闪烁。2018年央视春晚主会场的大开场节目中,拟态狗的特别版机器人“Jimu汪汪”惊艳亮相(见图10),不仅与舞台上的演员精彩联动,还被分别摆放在台下的24个圆桌上与现场观众进行互动,成为一大亮点。

6.2 技术要点

拟态机器人用于演艺领域中,往往是群体应用,在调试好每个单个拟态机器人的动作、姿态、位置后,还要考虑群体的同步性和一致性,这对于信号的传输距离、抗干扰能力及机器人接收信号的灵敏度都会有一定的要求。

拟态机器人作为新兴的機器人分支,每个厂家都有自己的编程软件,有些机器人本身就支持二次编程功能,用户可以自行编辑程序,而无需具备系统专业的编程知识;也可通过第三方的软件编出复杂的动作。从技术应用层而而言难度相对较低。

7 无人机

7.1应用形态

对于大多数的中国观众来说,在电视上看到无人机进行艺术表演,应该是在2016年央视春节联欢晚会。此后的2017年央视春晚、2018年央视春晚,无人机表演成了不可或缺的亮点。几十架无人机就像萤火虫一般,虽然每一个无人机只有点点微光,但是汇集在一起之后,就能组成如梦境般的画面。又如2018年2月的平昌冬奥会,几百架无人机在空中组成了奥运五环,体现了新时代的新技术与奥林匹克这一古老盛会的完美融合(见图11)。

7.2 技术要点

对于无人机本身的技术分析,不是本文的描述重点。把无人机运用到演艺创作中,真正的技术难度说到底还是移动机器人的问题,与全向车台面对的难点类似。但是无人机更多的时候是在三维空间中的飞行造型,所以面对的问题特别是定位更加复杂。概括起来,无人机编组控制有如下难点。

(1)时钟问题,是指如何为多架无人机进行时钟同步或如何使多架无人机的系统时间一致。这个问题是演艺设备行业的一个普遍难题,当一个系统内设备数量多了之后,如何保证每个系统或子系统内各个设备的时钟一致。不同的授时方案决定了不同的时间扫描周期,例如CJPS可以小于1 ms,电波授时在1 ms左右,NTP网络授时在50 ms左右。

(2)定位问题,包括空间定位和定位精度,是指如何测量多架无人机的位置及获取每架无人机位置的准确程度。常用的方案有光学动(亚毫米级精度)、光流定位(毫米级精度)、UWB定位(厘米级精度)、RTKGPS定位(分米级精度)、GPS定位(米级精度)等。

(3)导航问题,是指导引和控制无人机按舞美要求飞行在预定轨道的技术和方法。制导过程中,导航系统要在系统时间周期内不断扫描更新无人机与预定轨道的相对位置关系,发出导航信息给无人机控制系统,对飞行轨迹和每个无人机的姿态做闭环控制。

(4)路径规划,是指按照舞美要求设置预定轨道的过程与方法,分为人工规划或自动规划。一般不超过100架无人机的规模可以采用人工规划,而当飞行器数量大于此傣后,自动规划则成为超大规模编队的必要核心技术,通常采用的方法有基于网格地图的搜索算法、人工势场法、或蚁群算法等特殊的路径优化方法。

8 结语

目前,舞台演出形式越来越多样化,不断地引入了其他行业的技术成果,形成舞台上融合演出模式,以满足各种创意需求,如迪斯尼宝藏湾就将大型的风洞引入了表演中,配合演出达到悬空的效果;再如张艺谋2047中表演的云纱秀,就是将空气动力学融入到舞台中进行表演。典型演出设备与新技术手段的应用丰富了舞台表演形式,将带给观众更多震撼的视听感受。

参考文献:

[1]汪选要,曹毅,黄真.并联柔索牵引机构的运动学分析[J].机械设计与研究,2007,23(3):46-48.

[2]田文超,张小波,朱志红等.数控系统中多轴同步技术策略和实现[J].华中科技大学学报,2001,29(5):4-6.

[3]刘华生,童昕,两自由度绳牵引并联机构[J].华侨大学学报(自然科学版),2004,25(4):410-414.

[4]张立勋,刘攀,王克义,等.绳索牵引并联康复机器人的建模与控制[J].哈尔滨工程大学学报,2009,30(1):81-85.

[5]杨同辉,高峻岩,郑亚青,林麒,等.立面1R2T自由度绳牵引并联机构的位姿运动学分析[J].厦门大学学报(自然科学版),2006.45(6):771-774.

[6]陈栋良.多火炮伺服系统交叉耦合同步控制及仿真研究[A].大连:大连理工大学,2006

[7]于海生.多电机同步传动微机控制装置的研制U].青岛大学学报,1999,14(1):41-44.

[8]汤奥斐,仇原鹰,赵泽.索原长求解算法在索驱动并联机构运动学研究中的应用[J].中国机械工程,2008,19(5):505-509.

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