PALM EXPO 2016专家调研报告舞台机械设备及技术

PALM EXPO 2016调研专家团舞台机械组

PALM EXPO 2016专家调研报告舞台机械设备及技术

PALM EXPO 2016调研专家团舞台机械组

结合PALM EXPO 2016的舞台机械设备及技术调研情况，阐述国内外舞台机械新技术的应用及创新成果，提出对目前国内舞台机械行业的评价和看法。

PALM EXPO 2016；展会；舞台机械；调研

本届展会舞台机械方面的展商明显增加，成会展会的一个亮点。国内外厂商总计大约有20多家，有一些展商是连续不断连年参展，有一些展商是多年未曾露面，今年也赫然出现，还有一些军工企业、机器人企业等也参加了展出。一些实力较强和发展强劲的企业展位明显扩大，宣传力度显著加强，多以LED大屏播放技术产品及工程业绩，有不少厂商展出了精致的样品实物，并进行不断地运行演示。

调研组此次重点考察了业内主要的舞台机械设备参展商，并与他们的技术人员进行了广泛深入的交流，其中有浙江大丰实业股份有限公司（“大丰”）、北京北特圣迪科技发展有限公司（“北特圣迪”）、北京东方舞台科技有限公司（“东方舞台”）、北京星光影视设备科技股份有限公司（“星光”）、浙江佳合文化科技股份有限公司（“佳合”）、浙江舞台设计研究院有限公司(“浙江舞台院”)、江苏时代演艺设备有限公司（“江苏时代”）、江苏中惠联合电子工程有限公司（“江苏中惠”）、浙江春宇舞台设备有限公司（“春宇”）、江苏英孚机器人有限公司（“江苏英孚”）、泰州市银杏舞台机械工程有限公司暨江苏金银杏舞台设备有限公司（“泰州银杏”）、佑图物理应用科技发展（武汉）有限公司（“佑图”）、江苏宏艺舞台设备安装工程有限公司（“宏艺”）、北京泊斯迪尼舞台工程技术有限公司（“泊斯迪尼”）、广州市河东电子有限公司（“河东”）、北京工业大学剧场设计与舞台技术研究所（“北京工大”）、广州市华葳演出器材有限公司（“华葳”）、斯毕士舞台设备技术（杭州）有限公司（“斯毕士”）、天朗照明国际有限公司（机械部分，“天朗”）等。

还有军工企业——北京长征天民高科技有限公司（“长征天民”），外商技术展台——瓦格纳-比罗卢森堡舞台系统股份公司（“瓦格纳”）、广州马其纳工程技术有限公司（“马其纳”）引进的葡萄牙马其纳舞台机械技术、北京赛博摩升科技文化有限公司（“赛博摩升”）引进的荷兰Cybermotion智能运动控制系统等。

1 舞台机械设备技术进步与创新成果

展会展示了多项舞台机械设备技术的发展进步成就及创新技术成果。

1.1 舞台台上吊挂设备安全急停技术有创新

舞台设备安全问题一直是舞台设备行业头等重要的问题，目前国内很多中小企业完成的工程项目安全等级都不可知，设备系统安全令人堪忧。

“大丰”此次展出的舞台吊挂设备安全急停技术有突出的创新，在设备系统安全等级提升方面走在了前沿。系统采用的安全型紧停控制系统，在遇到紧急停车时该系统完全消除了制动器滑行现象，使整个制动过程在安全可控范围内。

安全型急停控制过程由变频器中STO端口+可编程安全模块及安全停车触发条件组成“SS1”紧急停车，图1所示为“1”类停车双制动紧停曲线。

t0～t4为整个制动时间。

t0～t1为变频器制动时间，也是SS1安全停车延时设定，一般取小于1 s。延时结束变频器进入STO（转矩关断，抱闸释放）。此时间的长短可根据制动距离需求对变频器制动加速度进行调整。设定时间长则抱闸释放时设备已处于零速，设定时间短则如图1。

t1～t2为快制动器机械释放时间，一般小于200 ms。

t2～t3为快制动器单一制动工作时间。

t3～t4为双制动器共同作用工作时间。

图1 “1”类停车双制动紧停曲线

安全型紧急停车控制技术在控制回路采用了全程实时监控、信号连续反馈、监控与功能双闭环运行、动态比对曲线误差、遇险自动停机或人工干预急停缓冲等技术设计，其所用元器件都是经安全认证的可靠产品，保证了设计的全程安全功能。

安全型紧急停车控制完全符合DIN 56950标准对控制系统安全性的要求，在设备遇到紧急情况或出现意外时，可以安全可靠地紧急停车，使设备负载减小或消除了冲击振动以及下滑的现象，减小或免除了制动器摩擦片的非正常磨损和打滑的危险，也大大降低了负载对整个传动系统机械元件的冲击载荷，延长其寿命，增加其可靠性、安全性。安全型紧急停车控制技术已广泛应用于工程项目中，为全面提升舞台机械设备系统安全性等级打好了坚实基础，有望全面推广。

相比之下，安全等级不高的“0”类停车控制，由安全继电器及安全停车系统组成紧急停车。停车过程如图2所示。

图 中 停 车 初 期 （ t1～ t2） 因 失 重 引 起 滑 行 至n2（2 000 r/min～2 300 r/min），n2为制动器投入时的初速度，其值很大，造成制动过程，对整个传动系统有强大冲击，同时直接增加制动器磨损，严重影响工作寿命，若缺少后期维护则相当不安全。目前，国产舞台机械设备系统采用此类紧急停车的工程项目还很广泛，希望上述安全型急停技术尽快得到推广。

1.2 刚性链顶升技术有关键性突破

图2 “0”类停车双制动紧停曲线

法国Serapid的刚性链技术引进中国后，国内相继出现多种多样的吸收消化产品，此次展会出现的刚性链产品在顶升技术上有关键性的突破，即双向刚性的刚性链顶升技术。

“北特圣迪”展出的柔性传动刚性升降柱产品就是其中一例。该系列产品为创新设计，有别于传统的刚性链或柔性柱升降装置，是两条特别设计的柔性链，通过传动机构使其完成升降运动的同时互相咬合，从而成为一条刚性升降柱，此升降柱因全方向均为刚性，不可弯曲，因而在顶升平台时无需导向，特别是几根相同型号的该升降装置同时使用可顶升较大升降平台，从而可满足浅机坑大行程且没有导向装置的升降平台应用场合。

该产品已系列化，其型号共有02D、04D、06D、08D、10D、12D、16D、20D、24D、28D、32D、36D、40D、48D等系列产品。

最大升降载荷：27 000 kg。

特点：具备刚性链（柔性柱）所有功能；具备双向载荷驱动能力；载荷大、行程大；效率高、噪音低；在一定行程内不需要导向装置；吊挂设备不需要导向装置，可替代电动推杆、钢丝绳等一些场合的使用。

“宏艺”也展出了自主研发的双向刚性的刚性链顶升机构，具有类似的效果，结构有自己的风格。“江苏英孚”展出的刚性链顶升机构在技术性能指标上较此前产品有显著提高。

（1）速度高达3 m/s，是普通丝杆传动速度的3倍以上；

（2）效率高达80%，是普通丝杆传动效率的2倍以上；

（3）H系列单根刚性链最大承载可达200 kN；

（4）同时具备普通刚性链的其他所有特性。

1.3 无线遥控自由运动式舞台平移车台技术有提升

无线遥控自由运动式舞台平移车台是舞台表演艺术中的一朵亮丽的奇葩，可以载人、载景方便灵活地行走在平坦的表演场地，无需建筑结构的预埋配合，适应于各类表演场所，尤其适合于改造剧场、小剧场、多功能厅、电视演播室等表演场所。早在2008年，中国演艺设备技术协会演出场馆设备专业委员会派出的专家考察团回国后就详细报道了欧洲已经开发应用的无线遥控电动自由式平移车台产品技术。2013年，《演艺科技》杂志第1期又刊登了《Visual act车台系统》编译稿，详细介绍了这种技术系统对前述车台技术的技术提升部分，该系统采用了激光导航精确定位技术，使无线遥控自由运动车台运行更加灵活、准确、安全、可靠。

本次展会有多家厂商展出了不同级别和控制方式的无线遥控自由运动式平移车台产品并展示了核心技术。

“大丰”在PALM 2014展会上首次展出国产的无线遥控自由运动式舞台平移车台。随着技术进步，此次展会又展出了最先进技术的激光导航无线遥控自由运动式舞台平移车台，这种设备的关键技术是：多点激光测位，反馈信息实时导航，精确定位技术；无线遥控，预编程设定控制，实时监测运动技术；伺服电机紧凑型摩擦驱动技术；两级万向任意转向低摩擦支撑轮技术；高能电池组无线供电技术；快速分解与组合技术。

在研究逐项解决上述关键技术问题的基础上。设备技术形成了相应的创新点。

设备主要技术指标：基本单元规格3 m×3 m×0.3 m；组合台面规格3 m×6 m、3 m×9 m、3 m×18 m及其他需要的规格；舞台运动最大速度不小于0.5 m/s；舞台最大动态载荷2.0 kN/m2；舞台定位精度±10 mm；舞台角度分辨率0.1度。

“北特圣迪”此次展出的无线遥控全向水平运行升降小车，可以实现：纵向运行、横向运行、左右45°斜向运行、原地旋转运行和环形运行等。

这种无线遥控全向水平运行升降小车与其他小车不同的特点是：小车无论是纵向运行、横向运行还是左右45°斜向等直线运行，演员的正面形象都始终面对观众。该设备还具有升降功能，无极调速和水平运行纠偏功能，水平与升降同时运行功能等。

无线遥控全向水平运行升降小车运行灵活，快速多变，广泛应用于剧场舞台表演和秀场表演，也可用于彩车的行走和升降。

技术参数：行走速度42 m/min无极调速；升降速度6 m/min无极调速；升降高度700 mm；载荷300 kg；最低高度240 mm；连续运行1 h以上。

以上参数可按用户需求定制。

“浙江舞台院”展出的电动平移车台采用磁轨导向技术，是另一种方式的舞台自由运动式车台。

1.4 大体量高难度开合屋顶技术

“东方舞台”展出的资料显示，大体量高难度开合屋顶技术成功研发。杭州奥体中心网球馆钢结构固定屋盖由24个单元花瓣组成。中心开口直径60 m为活动屋顶覆盖，活动屋顶采用水平旋转运动方式，8片相同的花瓣进行45°同步旋转动作，实现活动屋顶的开启与闭合，整个过程就像莲花盛开。

开闭花瓣由沿着径向花瓣造型主桁架和沿环向布置的次桁架构成，并设置屋面交叉支撑以提高整体屋盖的刚度和稳定性，其中，安装固定礼帽的一片开闭花瓣杆件截面与其他七片不同。每片活动花瓣重约130 t，径向长45 m，宽25 m，闭合状态（最不利）向圆心悬挑30 m。每片设置一处固定转轴，三条同心旋转轨道结构，其中两条轨道固定在开闭花瓣上，一条轨道固定于固定花瓣上。三条轨道对于转轴同心，不同开启角度。

开闭花瓣体量大、荷载分布不均、悬挑长、运动控制同步控制精度高、力学模型复杂等因素，对花瓣的开闭系统增加了很大难度，致使高空作业安装、变形协调控制、定位检测计量、安装精度保证以及开闭系统调试等都更加具有挑战性及高难度。

杭州奥体中心网球馆是一座独特的结构建筑，体现了建筑与机械、结构与运动，高水平、高难度、更复杂的综合设计与施工，项目建成后可承办国际顶级网球赛事。

1.5 高速轨道飞行器技术

“北特圣迪”展出的高速轨道飞行器可沿直线或任意曲线的平行双轨轨道进行高速运动，为了满足在高速情况下很好的适应在任意曲线轨道上安全平稳的运行，产品采用了路况自动识别系统，自适应动态实时水平定位机构，以及通过采用四轮独立驱动（即独立四驱）的高技术手段，实现转弯时实时的内外轨速差补偿，从而实现飞行器在任意曲线轨道上安全平稳的高速运行。

另外该飞行器在国内首次实现了吊物防晃功能，即在轨道飞行器带动钢丝绳上悬吊的演员或表演装置飞行时可迅速消除因速度变化而使吊物产生的晃动，极大的增强了飞人或飞行物的表演效果。该产品可应用于秀场、马戏剧场、杂技剧场等空中飞人演出。

技术参数：升降载荷150 kg；升降速度0.02 m/s～2 m/s；行驶速度0.08 m/s～8 m/s；最大加速度2 m/s2。升降载荷、升降速度、行驶速度可根据用户需求定制。

1.6 智能运动控制系统技术

“赛博摩升”引进的荷兰Cybermotion智能运动控制系统控制的二代链式吊机，其系列产品代表了运动的极度平滑流畅、没有晃动并实现重复运动的精确性，产品采用了独一无二的多时间轴面向物体的编程设计理念，产品设计完全满足娱乐演出业关于速度、占空比、环境温度和噪声等级的最苛刻要求。Cybermotion智能运动控制系统有3大部分组成：Cybermotion专用控制台、Cybermotion配电系统、CybermotionⅡ链式吊机。

Cybermotion专用控制台为 Motion Cue 3D控制，简单省时，以物体为基础的编程理念，可轻松实现简单2D到复杂3D的运动。其特点如下：

（1）简单、可预见、安全的基于时间线编程；

（2）每页最大支持8个Cue集，通过8个单独的播放线来控制；

（3）在一个物体上更换、添加或拆除吊机，无需重新编程位置或Cues；

（4）可选择加速或减速曲线：平滑性和线性；

（5）一个Cue内多条平行的时间线实现超平滑自然的运动表现。

Cybermotion配电系统为配电C-Power产品系列，其特点如下：

（1）专门设计以满足娱乐演出业最苛刻的要求；

（2）坚固、耐用的钢结构外壳；

（3）工业级组件；

（4）符合国际安全标准（EN60947 EN 60204）；

（5）安全可靠：每个通道有单独的断路器和热保护；

（6）可扩展的符合SIL3等级的E-Stop紧急停止系统。

CybermotionⅡ链式吊机，针对于全球巡演和大型活动的智能型吊机，其特点如下：

（1）符合国际安全标准和实施规范（EN61508-SIL3）;

（2）含驱动单元和运动控制器的完美一体化设计；

（3）基本的重复运动到复杂的2D和3D运动的高精度定位（0.1 mm）；

（4）提升占空比（60%）保证重型载荷的快速提升；

（5）网络控制且无需额外布线的紧急停止（E-stop）及操作踏板（Dead Man's Handle）。

1.7 智能化立式卷扬机技术

“马其纳”在此次展会上发布了一款智能化立式卷扬机，该产品集矢量变频控制系统和立式自排绳高速卷扬机于一身。设备内置限位开关、超程开关、松绳开关、载荷传感器、检修开关等控制功能及两个独立的制动器控制模块，采用绝对值和增量型二合一编码器双闭环控制技术。

该系列产品布线简单，通过插头与外部连接，线缆和插头全部在工厂生产并检测，现场的安装只需要插入经检测过的插头，每台设备仅需一根电源线和一根通讯线，不仅能够节省施工时间，更重要的是避免因现场施工工艺质量造成的错误。另外，各种开关、编码器等线缆的传输距离均在1 m以内，具备较高的抗干扰性，同时便于故障排查和维护。

该产品面向新一代高技术要求的专业型剧院，尤其适合老剧院改造，解决设备安装对建筑空间的要求，为舞台工艺设计师改造老剧院提供新的思路。

1.8 新颖的舞台吊机及其控制系统

“星光”引进荷兰Trekwerk公司的舞台吊机及其控制系统，具有非常独特的设计理念，其特点体现在以下几个方面：

（1）采用扁平式同步电机设计，占用空间小，可以固定安装在栅顶左右两侧，可动态提升超过500 kg的物体，速度可达到1.8 m/s。所有的钢丝绳都位于格栅层的下方。因其配备超静音的电机，所以这些设备可以安放在一个开放性环境中而不需要一个单独的机房。

（2）模块化设计，配置灵活，易于扩充，便于快速维修和更换故障设备，提升系统的可靠性。

（3）采用600 V直流母排供电，节省大量电缆。吊杆下降时产生的能量可以回馈母排，省去了大量的制动电阻，符合节能环保理念。

此外，可移动的同步单点吊机和电缆卷盘可以不受线缆的困扰而轻松定位，独特的设计使单点吊机不需锁定即可安全工作。如同标准吊杆一样，拥有相同性能的同步单点吊机可以100%与整个系统进行同步操作。

配套的TNM控制系统符合IEC 61508 SIL 3安全标准，可视化编程操作，群控数量不受限制，可以同时控制所有的吊机按预定函数关系作联动控制。

2 部分厂商的其他新产品开发成果

2.1 “大丰”

“大丰”展出的样品及资料中还显示了多项新产品开发成果。

（1）杭州G20峰会活动大看台

专为国际最高规格的会议、二十国集团领导人杭州峰会（G20峰会）文艺演出《最忆是杭州》设计制作的活动大看台，具有特定的结构及技术保证措施。活动大看台由5块独立的活动看台拼装成一个大的整体看台，每块活动看台尺寸为展开12.2 m×15.2 m，收拢12.2 m×2.6 m，高4.8 m（含栏杆高度），共分8层。拼装后的大看台尺寸为60 m×15.2 m。每套活动看台安装4套升降横向移动机构，升降速度0.001 m/s，横向移动速度0.08 m/s。大看台共有座椅1 200位，其中总统席67位，部长席324位，普通席809位。会议桌33套，桌体内部集成空调系统。

活动大看台的主要特点是：最高规格的安全与可靠性；展开收拢的灵活与精确度；视角与触觉感受的舒适感等。

（2）水中翻转投影屏

投影屏安装在水池中，不用时平放于水面以下，使用时翻转使其垂直于水面，用于播放投影。

技术参数：投影屏尺寸20 m（高）×11.6 m（宽）×6（块）；行程翻转 90°；速度60 m/s。

实施方案：采用干湿区分离的方法，投影屏钢架和配重装置安装在水中，而机械传动装置和电气设备则安装在干区以确保安全。投影屏转轴两端伸出至干区通过链条链轮传动，使投影屏钢架转动。

技术特点：传动轴的密封，采用中空O型圈与遇水膨胀橡胶组合的复式密封装置，保证密封的有效与可靠；钢结构的防腐，采用表面涂层与阳极保护相结合的综合防腐技术。

（3）水中翻转龙门拱圈

龙门拱圈安装在水池中，不用时平放于水面以下，使用时翻转使其垂直于水面，拱圈安装有舞美装饰、喷泉水系统以及灯光系统等。

技术参数：拱圈尺寸52 m（跨度）×15 m（拱高）；行程90°；速度60 m/s；动载130 kN。

实施方案：采用干湿区分离的方法，拱圈钢架和配重装置安装在水中，机械传动装置和电气设备则安装在干区以确保安全。拱圈底部两端转轴分别伸出至干区，通过链条链轮传动，使拱圈钢架转动。

技术特点：大跨度拱形结构，为保证最小变形，拱圈底部采用高强度预应力拉杆加强；传动轴的密封，采用O型圈与遇水膨胀橡胶组合的复式密封装置，保证密封的有效与可靠；钢结构的防腐，采用表面涂层与阳极保护相结合的综合防腐技术。

（4）双轨道悬挂 LED对开大屏

剧院功能升级设备。可根据需要投入使用，不用时移开至侧台后墙，传动与行走静音设计，剧院背景升级替换设备。

技术参数：屏幕尺寸8.0 m（宽）×8.8 m（高）×0.7 m（厚）×2；行程15.6 m；速度0.001 m/s～0.2 m/s；驱动方式为齿轮齿条；功率2×1.1 kW。

实施方案：采用双轨道悬挂方法，LED 显示屏安装在高强度、高刚性钢架上，驱动装置、传动机构、行走轮及轨道系统均为静音设计，行走平稳，无晃动、抖动，无噪声，方便灵活，安全可靠。

技术特点：大跨度双轨道，采用减（吸）震工艺安装，确保运行平稳；高刚性钢架变形小，显示屏安装平整，寿命长；传动机构及运动件均采用静音设计，极大地降低了运行噪音。

（5）高速曲线轨道飞行器

以往剧院内的飞行器一般只是直线往复平移，且无论平移还是升降，其速度都在1.5 m/s以内，这样的速度对于现代舞台表演的要求尚有较大差距。该高速曲线轨道飞行器，不仅速度提高到以往飞行器的2倍以上，还能沿曲线轨道进行往复或循环运行。

技术参数：行走速度4 m/s；升降速度4 m/s；最小弯轨半径2.0 m；载荷1.5 kN。

实施方案：铝合金焊接小车机架自重轻；升降、行走机构对称布置使小车载荷平衡；采用无接头滑触线保证小车供电可靠；行走轮及其所有其他滚、滑动件均进行静（隔）音设计确保飞行器高速运行时的噪声优于剧院规定值。

技术特点：运动小车、驱动机构均采用轻量化设计，最大限度减小运动惯性；平衡对置式升降卷扬机结构对称、自重轻、运行更平稳；无接头滑触线供电可靠，无噪音；行走轮及运动件静音设计，多重缓冲安全装置，确保飞行器高速运行时的低噪、平稳、安全、可靠。

2.2 “北特圣迪”

“北特圣迪”展出的样品及资料中还显示了多项新产品开发成果。

（1）灯光运动表演系统

“北特圣迪”创新设计开发的灯光运动表演系统，不仅能适用于小直径的回转灯盘，更能适用于灯光的大直径回转运动、直线运动及多类型曲线运动。为灯光的表演提供了更多的运动形式，为灯光师的艺术创作提供了更丰富的技术手段。

参展产品的技术参数：轨道直径9.4 m（可根据用户需求定制）；荷载350 kg（可根据用户需求定制）；旋转线速度0.03 m/s～3 m/s（可调速，可实现缓起缓停，运行平稳安全）。

（2）立式自排绳吊机

自排绳吊机能够用于土建条件有限、空间有限不允许布置常规卧式卷扬机的场所，可广泛应用于剧院、演播厅等场所。该产品可根据客户需求另行定制。自排绳吊机由电机减速机、卷筒总成、底座总成、限位组件、防乱绳组件、控制系统等组成。

技术参数：荷载600 kg；行程18 m；速度0.01 m/s～0.8 m/s；吊点数量4个；电机功率5.5 kW；减速机速比26；卷筒直径200 mm；钢丝绳直径6 mm。部分参数可根据用户需求确定。

产品特点：安装方式多样，可贴墙面安装，扩大操作空间，也可卧式安装、倒置安装；拥有自排绳系统，适用空间有限的场所；自带多绳槽转向滑轮，出绳方向更加多样；小直径卷筒，结构紧凑，卷筒转速较高，扭矩较小。

（3）旋转平移升降灯光吊杆（专利产品）

该专利产品为创新设计，在理念上突破了演播厅传统吊杆几十年未变的仅能升降的单一功能模式，首次实现了电视台演播厅或剧场舞台上空用于吊挂灯具的灯光吊杆的三维运动，即360°旋转、平移、升降。极大地提高了演播厅或舞台灯光布置的灵活性，使灯光师可以利用有限的灯具，灵活快速地布置出不同的灯光效果。该产品在设计上创新性强，结构紧凑美观，安全可靠，便于维护，造价低廉，是一款演播厅及剧场灯光吊挂设备的革命性产品。该产品成功应用于安徽电视台、洛阳电视台、广东电视台、湖南电视台等。这些应用，使演播厅吊挂设备实现了技术及功能的全面突破。

技术参数：净载荷250 kg；吊点数4个；可旋转角度0～360°（±180°）； 升降行程12.5 m；行走行程4 m；升降速度0.1 m/min～12 m/min（可调速）；行走速度0.1 m/min～18 m/min（可调速）；旋转速度0.02 转/min～2 转/min（最大每分钟720 °）。

以上技术参数可根据用户需求定制。

（4）多卷筒吊杆卷扬机（专利产品）

多卷筒自排绳式吊杆卷扬机，其创新设计理念打破了传统的多绳单卷筒的结构形式，将较长的多绳单卷筒形式设计成较短的多卷筒并列布置，每个短卷筒只缠绕一个钢丝绳，使每根钢丝绳的出绳位置均处于同一个铅垂面内，并结合自动排绳机构使该卷扬机的卷筒在缠绕钢丝绳时无需排绳距离，即可整齐地以螺旋线的形式收放钢丝绳，从而彻底解决了以往传统吊杆卷扬机因排绳距离不够容易乱绳而产生严重的安全问题。该产品创新性强、结构紧凑、外形美观、安全可靠。已成功应用于陕西电视台、浙江电视台、洛阳电视台。

技术参数：净载荷600 kg；升降行程16 m；升降速度0.1 m/min～10 m/min； 吊点数4 个；定位精度≤±1 mm；运行噪音≤50 dB（A）。其中，净载荷、升降行程、升降速度可根据用户需求定制。

（5）手绘空间运行轨迹的3D四轴数控飞行表演系统

3D四轴数控飞行表演装置应用于演艺领域舞台表演功能，3D四轴数控飞行表演装置的数控吊点可吊挂演员或舞美装置在X—Y—Z三维空间作任意轨迹飞行。

3D空间飞行轨迹由程序设定并按已设定程序控制吊点运行，3D空间飞行轨迹创新地采用在触摸屏上通过人的手指或触摸笔徒手绘制（手绘），手绘的轨迹曲线通过计算机软件离散处理后的移动点3D（X、Y、Z）坐标及速度值（U）数据编码组集合按序列下载到数字控制器处理，经数字控制器计算控制伺服系统驱动吊点作3D空间机械运动。

3D四轴数控飞行装置用于吊挂演员或舞美装置在3D演出空间作任意曲线的飞行表演，是当下演艺界所追求的全新的表现方式，导演的创意要求飞行曲线是随心所欲的艺术创造。因此，手绘3D空间运行轨迹已经在多轴数控飞行表演系统中得以实现，新的创意理念及实现必将大大推动演艺行业广泛应用和长足的发展。

2.3 “东方舞台”

“东方舞台”展出的样品及资料中还显示了多项新产品开发成果。

（1）新型台上吊挂设备

展出了多种型号吊挂设备，包括∶

①单点 吊 机 ： 有 效 载 荷 2.5 kN ， 升 降速 度0.005 m/s～0.5 m/s；

②双 点 吊 机 ： 有 效 载 荷 2× 3.0 kN ， 升 降速 度 0.0045 m/s～0.45 m/s；

③立 式卷 扬机 ：名 义 载 荷 7.5 kN ， 升 降 速度 0.01 m/s～0.6 m/s；

④法兰安装单卷筒卧式卷扬机：名义载荷8 kN，升降速度0.008 m/s～0.8 m/s；

⑤法兰安装卷筒可移动式卧式卷扬机：名义 载 荷 7.5 kN，升降速度0.01 m/s～1 m/s。

技术特点：

①经过有限元优化计算与模块化设计，性能优异、结构紧凑、布局合理、维修维护便利；

②卷扬机电机设低噪音双制动器，确保制动可靠，制动器带手动释放功能；

③设有乱绳检测、松绳检测装置、过流保护、超载报警、超程限位开关等多重安全保护装置，并采用编码器检测速度和位置；

④立式卷扬机能靠卷扬机室一侧墙面安装，通过排绳器出绳，设备配置紧凑，操作空间扩大，可解决马道狭窄无法卧式安装的问题；

⑤卷筒可移动式卷扬机保持卷筒出绳的偏角不变，可解决在安装空间的高度受到限制时钢丝绳偏角不满足要求的问题。

所有产品尺寸及产品参数均可按需定制。

（2）控制系统升级改进

①“东方舞台”全新智能型控制台及便携式操作盘，实时以太网通讯、多重安全急停保护、可靠便捷一体化；

②整个控制系统升级为100 M级实时以太网通讯（通用PROFIBUS-DP通讯速率为1.5 M），通讯速率快，抗干扰性强；

③人机工程的友好设计，从交互的便捷性、操控的安全性、使用的可靠性等方面改善系统设计。

（3）虚拟舞台VR系统

引入立体眼镜、数据手套、360°全景摄像头、3D动作采集器等一系列VR装备，推出具有自主知识产权、面向舞台设备演出排练的虚拟舞台VR系统Virtual-Stage。

2.4 “江苏中惠”

“江苏中惠”开发的品牌系列产品参加了展出。

卷扬机（尼龙）：减少对钢丝绳的磨损，延长使用寿命，为原来的3～5倍；永不生锈，减少后期维护保养成本，同时减少对使用环境的油渍污染；降低噪音等优点。另外，尼龙滚筒采用离心浇铸，附着力强，而钢丝绳通过螺栓直接与基体连接，避免滚筒表面打滑问题。因操作简单、安全可靠，该卷扬机能被广泛应用到各种舞台智能机械的工程案例中。

刚性链：通过刚性链传动设备内部的导向轨道，将其弯折至水平方向存储，有效减少了升降台基坑深度，适合浅基坑大行程的升降台使用。

铝合金吊杆：保证性能强度的前提下，材质轻量化，有利于运输及现场安装，避免二次焊接及喷漆作业，节省各项成本。

全向车台：性能稳定、安全可靠，非常适合表演者在舞台上进行多方位的表演，或根据具体情况进行舞台全方位作业。

2.5 “天朗”

“天朗”以其擅长轻小型升降设备为特色，展出的提升吊挂设备种类繁多，承载能力从1 kg～50 kg不等；升降行程在1 m～10 m不等；速度在0.1 m/s～0.5 m/s不等。设备适合于各种秀场、歌舞厅、演播室等场地做各种装饰吊挂升降。

2.6 其他

还有不少厂商展出的资料都显示了各自在产品研发和工程技术中的新技术进步成果，如“星光”、“佳合”、“江苏时代”、“浙江舞台院”、“泰州银杏”、“春宇”、“宏艺”、“佑图”、“河东”等。

3 结语

从今年的展会看，舞台机械厂商和与舞台机械相关的厂商参展数量明显扩大，不少参展商展位面积也宽大醒目，展出的样机和资料基本显示了行业发展的动态。主要表现在个别大企业重组分化，中小企业跃跃欲试，呈现“群雄并起、逐鹿中原”的态势。行业技术发展进步显著体现在重视系统安全性的提升、产品可靠性结构的再创新、赶超国际领先性技术装备的研发、配合灯光调节多样化吊挂设备的深化改进、以及适合于多元化表演形式的各类技术进步。部分企业还呈现了多种形式新产品研发的丰硕成果。

另外，还有一些军工企业如“长征天民”，以其精湛的航天技术进入演艺设备领域；一些机器人公司如“江苏英孚”以其新潮的机器人技术进入演艺设备领域；一些国际上最先进的控制公司，如“瓦格纳”、荷兰Cybermotion等持续从事演艺设备领域，预示着舞台设备领域的技术进步。

（来源：中国演艺设备技术协会演出场馆设备专业委员会秘书处）

（编辑 王 芳）

Experts Research Report of the PALM EXPO 2016: Stage Machinery and Technology

PALM EXPO 2016 Expert Research Panel on Stage Machinery

Combined with the stage machinery research in PALM EXPO 2016, the paper introduced the breakthroughs of thchnology application and new products in the field of domestic stage machinery, discussed and gave some opinions on present stage machinery industry in China.

PALM EXPO 2016; exhibition; stage machinery; research

10.3969/j.issn.1674-8239.2016.10.007