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自中央電視臺春節(jié)聯(lián)歡晚會（簡稱“春晚”）開播以來，春晚的舞臺每年都在變化,。中央電視臺馬年春節(jié)聯(lián)歡晚會（簡稱“馬年春晚”）的舞臺設(shè)備更是讓人記憶猶新,，簡約大氣又變化多端,。馬年春晚保留了龍年和蛇年春晚大部分的升降臺,、LED屏等舞臺設(shè)備,，并首次應(yīng)用了大型機(jī)械臂,，用以安裝LED屏,，這也是該類設(shè)備在中國劇場的首次應(yīng)用。為了使LED屏能實(shí)現(xiàn)在演播大廳舞臺上方空間任意一點(diǎn)的移動,，采用了5個大型的機(jī)械臂來安裝5塊尺寸為7 m×3.5 m的LED屏,。 ![]()
圖為LED機(jī)械臂 1 機(jī)械臂的安裝 馬年春晚的演播廳是已建成的建筑，為安裝大型機(jī)械臂,，演播廳內(nèi)的柵頂作了改造,。5臺機(jī)械臂沿舞臺橫向布置，每臺機(jī)械臂可以在舞臺上方縱向運(yùn)行,，運(yùn)行深度為18M,。且LED屏向上存貯之后，機(jī)械臂不能在柵頂上方超出太多,，所以,，機(jī)械在上下升降運(yùn)動元上分割成兩個運(yùn)動元，將原本可以用5軸完成的機(jī)械臂,，設(shè)置為6軸運(yùn)動,。因此,，在舞臺上方縱向鋪設(shè)了6條機(jī)械臂安裝軌道，軌道長20 m,，供5個機(jī)械臂前后移動,，如圖1～圖2所示。 ![]()
圖1 機(jī)械臂安裝正立面圖 ![]()
圖2 機(jī)械臂安裝側(cè)立面圖 安裝于機(jī)械臂上的LED屏須在整個舞臺上方空間的任意一點(diǎn)運(yùn)行,，這給舞臺的燈光布置帶來了很大的難度,。其一，由于空間高度的限制,，在柵頂下沒有設(shè)置燈光層,；其二， LED屏所到之處,，臺上的燈光會被遮擋,。通過工作人員的幾番論證，最終將燈光吊掛在機(jī)械臂移動軌道的下方,，同時加密燈光布置,，以滿足舞臺上燈光的需求。 2 機(jī)械臂的運(yùn)動 機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)如圖3 所示,。機(jī)械臂的6軸運(yùn)動元分別為：水平前后移動運(yùn)動元,、上下運(yùn)動、前后擺動運(yùn)動元,、左右擺動運(yùn)動元,、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動元，各運(yùn)動元的運(yùn)行參數(shù)如表1如示,。以下每一個運(yùn)動元的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式作詳細(xì)介紹,。 ![]()
圖3 機(jī)械臂的結(jié)構(gòu) 2.1 水平前后移動 由于機(jī)械臂自身重量大，故采用了鋼質(zhì)行走輪行走在重型軌道上,，每臺機(jī)械臂用2條軌道來支撐,，且每條軌道上采用4只支承輪。為使受力均勻,，支承輪采用2只1組,，且每組中的2只支承輪采用浮動聯(lián)接。前后驅(qū)動則采用齒輪齒條驅(qū)動,，將齒條與支承軌道聯(lián)接在一起,。驅(qū)動機(jī)構(gòu)與驅(qū)動齒輪均安裝在機(jī)械臂上。齒輪與齒條的嚙合驅(qū)動,，很好地保證了機(jī)械臂的前后運(yùn)行速度,、定位精度及每組機(jī)械臂之間的同步精度等。如表1中所示,，水平前后移動的最高速度為0.5 m/s,，移動行程為18 m,。 ![]()
表1 各運(yùn)動元的運(yùn)行參數(shù)值 2.2 存貯升降 馬年春晚演播廳的柵頂高度為13.2 m，除去機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的高度,，LED屏在水平狀態(tài)時能提升的最大高度約為11 m,。由于演播廳柵頂基本上是滿布的，因此,，為達(dá)到最大的提升高度,，在部分區(qū)域調(diào)整了柵頂結(jié)構(gòu)，使機(jī)械臂可穿過柵頂,，向上方存貯,。存貯升降只能在某幾個特定的區(qū)域即柵頂被刪除的部分運(yùn)行。同時,，存貯升降與前后移動之間有一個互鎖關(guān)系,，也就是說，只有當(dāng)存貯升降在最低位置時,，才能前后水平移動,。相反，只有前后水平移動在特定位置時,，才能進(jìn)行存貯升降,。存貯升降也采用了齒輪齒條驅(qū)動機(jī)構(gòu)，由4只驅(qū)動齒輪嚙合4根齒條上下升降,。如表1中所示，存貯升降的最高速度為0.1 m/s,，上下升程為3.6 m,。 2.3 表演升降 由于存貯升降的行程只有3.6 m，LED屏在舞臺上空的運(yùn)行幅度有限,，為保證LED屏能運(yùn)行到整個舞臺上空的每一個點(diǎn),，又設(shè)置了表演升降，表演升降配合存貯升降和LED屏前后擺動,，可以讓LED的邊緣觸及到舞臺面,。表演升降為雙級上下升降結(jié)構(gòu)，采用精密滾子鏈驅(qū)動,，將驅(qū)動鏈輪與驅(qū)動電機(jī)安裝在雙級傳動的中間框架上,，鏈條的閉環(huán)鏈兩邊分別聯(lián)接上部框架與下部框架。表演升降相對獨(dú)立,，可以在沒有互鎖條件的情況下任意升降,。如表1中所示，表演升降的最高速度為0.2 m/s,，上下升程為5.2 m,。 2.4 前后擺動 在存貯狀態(tài)時,，LED屏是水平放置的，且LED屏面向下,。通常,，當(dāng)LED屏在使用狀態(tài)時，LED屏須直立或呈一定的傾斜角度,，因此,，LED屏須有一個前后擺動的功能。為更好地滿足使用要求,， LED屏前后擺動的行程設(shè)置為前擺90°,，后擺60°，擺動速度為15°/s,。 也就是說,，LED屏可以由存貯的水平狀態(tài)，前擺到LED屏面向觀眾完全直立,，也能后擺至LED屏面向舞臺內(nèi),，且與舞臺面成60°。前后擺動也采用了精密滾子鏈驅(qū)動,，由一個擺動中心固定擺動臂,，鏈條外包在擺動臂上，將驅(qū)動電機(jī)與驅(qū)動鏈條安裝在表演升降柱內(nèi),。電機(jī)啟動后就能驅(qū)動擺動臂前后擺動,。 2.5 左右擺動 為達(dá)到更豐富的表演效果，LED屏不僅能前后擺動,，還能左右擺動,，尤其當(dāng)LED屏直立時，通過左右擺動,，可讓觀眾觀賞到LED屏從正面到側(cè)面的全方位運(yùn)行過程,。LED屏的左右擺動幅度為±45°，擺動速度為15°/s,。驅(qū)動采用齒輪傳動,，支承則采用了回轉(zhuǎn)支承，驅(qū)動齒輪直接安裝在減速電機(jī)的輸出軸上,，被動齒輪則利用回轉(zhuǎn)支承上的齒圈,。由于擺動需要一定的空間，所以,，左右擺動與上下運(yùn)動及相鄰LED屏之間均有一定的互鎖關(guān)系,。 2.6 旋轉(zhuǎn) 旋轉(zhuǎn)是LED屏參與表演的最重要的功能之一。當(dāng)LED屏直立時，可沿屏的中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn),，不僅能順時針方向旋轉(zhuǎn),，也能逆時針方向旋轉(zhuǎn)。為了便于LED屏上的電纜管理,，同時滿足演出要求,，并沒有設(shè)置360°旋轉(zhuǎn)，只設(shè)置了±135°旋轉(zhuǎn),。其驅(qū)動采用齒輪傳動,，支承則采用了回轉(zhuǎn)支承，驅(qū)動齒輪直接安裝在減速電機(jī)的輸出軸上,，被動齒輪則利用回轉(zhuǎn)支承上的齒圈,。由于旋轉(zhuǎn)需要一定的空間，所以旋轉(zhuǎn)與上下運(yùn)動,、及相鄰LED屏之間均有一定的互鎖關(guān)系,。 3 舞臺效果 ![]()
圖4 馬年春晚LED屏的舞臺效果 圖4中的4幅圖展示了5塊由機(jī)械臂驅(qū)動的LED屏配合動作所呈現(xiàn)的不同變化組合，令人目不暇接,。大型機(jī)械臂的使用給劇場增添了很多演出場景與功能,；而與之搭配的LED屏起到置景、播放畫面,、營造虛擬的“實(shí)景”等功能,。由于LED屏可以到達(dá)舞臺上空的任意位置，因此,，它們可以置于演員的前,、后、左,、右,、上方等任意位置，一方面參與演出并與演員互動,，另一方面，還可擋住未上臺的演員,，防止穿幫,，可代替大幕、條幕等,，如在《萬馬奔騰》的節(jié)目中就起到了此作用,。總之,，大型機(jī)械臂的使用,，讓LED屏不再僅僅作為背景，而是參與到演出當(dāng)中，令舞臺不再只是一個或多個平面,，而是變化萬千的立體多維空間,。 馬年春晚上大型機(jī)械臂的使用，不僅得到了業(yè)內(nèi)的認(rèn)可,，而且獲得了電視觀眾的普遍好評,，尤其是LED屏與臺下升降臺的聯(lián)合使用，營造了很好的舞臺視覺氛圍,�,；顒拥腖ED屏，的確讓演出增色許多,，然而,，目前由于造價偏高，還無法推廣到所有劇場,。隨著舞臺技術(shù)的發(fā)展,，我們期待更多劇場能夠應(yīng)用大型機(jī)械臂來使用活動的LED屏，從而進(jìn)一步豐富舞臺演出效果,。
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發(fā)表于 2017-1-2 18:01:38
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