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作者：拓豐舞臺
2023-06-30 15:40:48
2016年10月下旬，中國演藝設(shè)備技術(shù)協(xié)會組織的考察團(tuán)在美考察期間，了解到伴隨著舞臺燈光、舞臺音響等視聽演藝設(shè)備方面的機(jī)械技術(shù)信息；也看到了舞臺機(jī)械設(shè)備技術(shù)在秀場配合演出中發(fā)揮的神奇作用；同時，深切體會了不同文化背景下機(jī)械技術(shù)的主要特征?？疾熘荚谥攸c研究演藝設(shè)備技術(shù)與藝術(shù)的融合；重點研究演藝設(shè)備技術(shù)各專業(yè)之間的融合，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究這些融合技術(shù)透射出來的不同民族的文化背景，從深層次探討行業(yè)的發(fā)展。
1 展會信息
拉斯維加斯舉辦的2016年國際表演現(xiàn)場設(shè)計（Live Design international, LDI）展會上展出的機(jī)械技術(shù)產(chǎn)品，主要是一些設(shè)備配套廠商為擴(kuò)大自身產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域而開發(fā)的延伸性機(jī)械技術(shù)及產(chǎn)品；一些燈光、音響設(shè)備廠商為擴(kuò)大自身產(chǎn)品的應(yīng)用效果而開發(fā)的延伸性機(jī)械技術(shù)及產(chǎn)品；還有一些專為配套燈光、音響設(shè)備載體而研發(fā)的專業(yè)化機(jī)械技術(shù)及產(chǎn)品。
1.1SERAPID 電動升降桅桿（TELEMAST）
此次展會的展品和資料顯示，總部設(shè)在法國的SERAPID與游樂設(shè)備公司和娛樂設(shè)備公司聯(lián)合開發(fā)的電動升降桅桿（TELEMAST）進(jìn)一步拓展了剛性鏈技術(shù)應(yīng)用空間，將剛性鏈設(shè)置在多級抽拉的導(dǎo)向柱內(nèi)，通過驅(qū)動剛性鏈頂升導(dǎo)向柱逐級升起，收縮后高度很低，可便于搬運儲存。剛性鏈的儲存箱立式設(shè)置，與收縮后的頂升柱并列，且其高度不超過頂升柱最低高度。電動升降桅桿有多種系列形式，根據(jù)需要，單根的升降桅桿可直接懸掛一組音響設(shè)備或燈具、攝像機(jī)、電子視頻設(shè)備、輕小型布景等物件升降運動；也可選用升降柱頂部設(shè)有橫桿的設(shè)備（T型升降桅桿），可將幾組物件并排懸掛在橫桿上進(jìn)行升降運動。
由電動升降桅桿單元設(shè)備組合的設(shè)備是兩臺升降柱聯(lián)合頂升一套桁架，組成門型結(jié)構(gòu)的大跨度升降燈架。這種設(shè)備又引入了同步控制技術(shù)和高副鉸鏈結(jié)構(gòu)。兩臺升降柱頂升鉸接的承載桁架時，需要嚴(yán)格地同步運行，以保持桁架的水平平穩(wěn)狀態(tài)。因此，每臺升降柱上設(shè)置的位置傳感器實時反饋位置信息，控制系統(tǒng)實時消除動態(tài)誤差，達(dá)到同步升降運動。當(dāng)需要承載桁架傾斜（即一頭高于另一頭）時，兩臺升降柱需要運行不同的速度或行程，這些都需要編程控制。值得注意的是，由于兩臺升降柱既能同步運行，又可異步運行，所以承載桁架與升降柱之間的連接采用了高副鉸鏈結(jié)構(gòu)。其實，即使僅需同步運行而沒有異步運行需求，此處也需要高副鉸鏈結(jié)構(gòu)，因為同步是相對的，同步誤差是絕對的。
這一結(jié)構(gòu)對業(yè)內(nèi)設(shè)計多桿（缸）頂升的升降平臺具有一定的啟示，不少此類設(shè)備由于不同步誤差造成設(shè)備過約束，導(dǎo)致設(shè)備運行抖動，嚴(yán)重時甚至不能完成必要的功能。
電動升降桅桿單元的多級伸縮導(dǎo)向柱的制造精度也是其技術(shù)難點，設(shè)備采用方形側(cè)壁有凸凹配合的精密結(jié)構(gòu)。其單元設(shè)備和組合設(shè)備在展會上都進(jìn)行了充分的升降運行展示，十分平穩(wěn)與靈活。每單元都有獨立的控制箱，都可聯(lián)動控制，編程運行。展出資料還顯示SERAPID研發(fā)的剛性鏈頂升升降座椅，可用于多功能廳的成排座椅升降與儲存，每排可多達(dá)50個座椅。由于這種頂升機(jī)構(gòu)可分立設(shè)置，故其成排座椅亦可呈弧形結(jié)構(gòu)排列。
1.2SEW 同步升降演示臺和多維運動演示臺
總部設(shè)在德國的SEW－EURODRIVE（歐洲傳動公司）在展會上展出的同步升降演示臺和多維運動演示臺，是機(jī)械設(shè)備技術(shù)的一大亮點，其中包含了多項高難度的機(jī)械與控制技術(shù)。
（1）同步升降演示臺
該演示臺是在一塊L型立板上設(shè)置兩套導(dǎo)向?qū)к壓屯綆аh(huán)運動的提升結(jié)構(gòu)，分別提升兩塊升降平臺并在導(dǎo)軌導(dǎo)引下升降運動。每塊升降平臺上獨立設(shè)置有水平運動的傳送帶可運輸物體水平運動。立板連同兩套升降平臺都位于一臺旋轉(zhuǎn)臺上可有限角度旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)臺又設(shè)置在一臺小車上可水平運動。這套裝置集中了升降、平移、旋轉(zhuǎn)、平面運動等演藝場館所用到的各類機(jī)械運動，同時集中了同步控制、異步控制、接力運動控制、定位精度控制等多項控制技術(shù)，也包含有制造精度、復(fù)合運行控制等技術(shù)難點。演示臺展示了演出場館機(jī)械設(shè)備技術(shù)元素，體現(xiàn)設(shè)備廠商的技術(shù)實力。
兩塊升降平臺同步升降時，升降平臺上的傳送帶可運輸物體水平運動，且可將物體從甲臺接力輸送到乙臺繼續(xù)前行，當(dāng)物體運行至任意頭邊緣時，水平輸送帶停止運行或反向運行，不會使物體掉落。當(dāng)兩塊升降臺異步運行使其平臺出現(xiàn)高差時，輸送物體的水平帶將物體運輸至兩平臺接縫處時停止運行，不會使物體掉落。
這種運動狀態(tài)的實現(xiàn)，主要依靠傳感技術(shù)和精確定位控制技術(shù)，傳感技術(shù)用來感知運行速度及位置狀態(tài)以及危險狀態(tài)，精確定位控制技術(shù)主要用來準(zhǔn)確地發(fā)出運行指令，當(dāng)然也包括了機(jī)械部件的制造精度和控制系統(tǒng)的邏輯誤差限制，其中優(yōu)化設(shè)計及精心制造尚可奏效。兩塊平臺的同步升降、異步升降、兩套傳送帶的水平運動、轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)運動等可編程控制，協(xié)調(diào)運行、變化，但底盤小車的平面運動則由外力（人力）驅(qū)動。同步升降演示臺作為演藝設(shè)備技術(shù)的模型展示，也可作為設(shè)備產(chǎn)品用于其他商品的活動展臺，以其運動變化的效果吸引顧客關(guān)注展品。
（2）多維運動演示臺
這套演示臺是將三自由度運動平臺設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺上面，組成復(fù)合運動。三自由度運動平臺是通過控制三支缸的不同伸縮量使平臺在三維空間中繞X軸旋轉(zhuǎn)、繞Y軸旋轉(zhuǎn)，沿Z軸升降即三自由度運動。這種運動方式在動感座椅中已普遍采用，舞臺機(jī)械設(shè)備中目前案例較少。三自由度運動平臺設(shè)置于旋轉(zhuǎn)臺上面時，組成四自由度運動方式，旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)運動提供繞Z軸的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)三支缸增加為六支缸時，不用旋轉(zhuǎn)臺，即可提供六自由度運動平臺，即分別沿X、Y、Z軸平動、分別繞X、Y、Z軸轉(zhuǎn)動，用于六自由度動感平臺，其運動控制更為復(fù)雜。但這些運動的行程范圍都是有限行程，而設(shè)置轉(zhuǎn)臺設(shè)備，其旋轉(zhuǎn)運動可以實現(xiàn)無限運動，用途不同時采用的結(jié)構(gòu)不同。該演示臺展示了廠商的運動控制器件的性能及控制系統(tǒng)的高難度水平。
運動平臺三缸的驅(qū)動、速度及位置的信息采集、指令接受都是獨立的，分別由各自的驅(qū)動器驅(qū)動?？刂婆_總體協(xié)調(diào)三缸的運動參量，分別給予不同缸的不同速度、不同行程指令，并在瞬時實時地變化參量，如此實現(xiàn)左右顛簸、前后顛簸、上下顛簸等效果。實現(xiàn)顛簸效果的設(shè)備，須得承受載荷及機(jī)構(gòu)本身合成質(zhì)量的慣性力導(dǎo)致的沖擊力、振動力、扭剪力等，其強度、剛度及穩(wěn)定性設(shè)計尤為重要。顛簸效果可以通過計算機(jī)編程實現(xiàn)多種形式，其控制的復(fù)雜程度很高，難度很大，代表了機(jī)械控制技術(shù)的前沿水平。
1.3ETC 緊湊型神童升降吊機(jī)系列
美國ETC（Electronic Theatre Controls）有限公司展出的緊湊型神童吊機(jī)系列是展會上機(jī)械的一大亮點。
（1） P75-SC自爬式吊機(jī)
P75-SC自爬式燈光吊機(jī)是將卷揚機(jī)設(shè)置在輕型鋁合金架體內(nèi)，通過自提升將驅(qū)動架體一同升降，卷揚機(jī)在架體內(nèi)設(shè)有自排繩機(jī)構(gòu)。該產(chǎn)品提供了一種簡單的方式來提升重物用以存儲或表演，主要適合于建筑條件受限、常規(guī)提升式吊掛設(shè)備不便安裝的場合，以及巡回流動演出、需要經(jīng)常拆裝的場合。這種吊機(jī)除了485 kg的驅(qū)動機(jī)架體自重，可提升最大載荷約1 000 kg。驅(qū)動機(jī)架體兩頭可與標(biāo)準(zhǔn)中型四方桁架（520×520）快速連接成需要長度的桁架體，拼接長度可達(dá)到23 m，足以承受燈具及電纜線槽的重量載荷。
這種吊機(jī)組成的設(shè)備，其水平力是通過架體受壓而自平衡，無需給建筑結(jié)構(gòu)傳遞側(cè)向力，適合于屋頂結(jié)構(gòu)彎曲或傾斜的場所，如體育館、禮堂、教堂、老劇場等不便對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行重大改變，或其側(cè)墻不能受載的場所。
（2） Protégé（防護(hù)性）吊機(jī)
Protégé吊機(jī)提供簡單、低成本的方法來提升布景或幕布用于存儲或演出，尤其適合于設(shè)備空間狹小、建筑配合困難的場所，如中等規(guī)模的學(xué)校禮堂、夜總會、禮拜堂以及其他類似場所。當(dāng)?shù)鯍斓臒艟?、布景或幕布需要裝卸或調(diào)節(jié)時，升降吊機(jī)將吊物降低，便于人員操作，避免人員攀爬梯子、支架、腳手架的麻煩；安裝、更換或調(diào)整吊物后提升到位高檔舞臺設(shè)備，方便場景布置。Protégé吊機(jī)是將卷揚驅(qū)動機(jī)設(shè)置在一個框架內(nèi)，形成緊湊的框架驅(qū)動頭，該驅(qū)動頭可以水平安裝或垂直安裝，對建筑結(jié)構(gòu)要求比較簡潔。有條件時，拐角滑輪（水平安裝時無需拐角滑輪）、吊點滑輪可按常規(guī)方式設(shè)置。
當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)不便于承受側(cè)向力時，設(shè)備可附帶受壓梁，受壓梁就是在框架驅(qū)動頭上連接一根型材梁，將吊點滑輪設(shè)置在該梁上，使水平力自行平衡而無需作用到建筑結(jié)構(gòu)上。這種方式通常都將框架驅(qū)動頭水平放置。
（3）提升吊機(jī)系列控制臺
提升吊機(jī)系列控制臺具有現(xiàn)代和直觀的用戶界面，用于劇場吊掛設(shè)備的幕后控制，適用于學(xué)術(shù)性廳堂、小劇場、禮拜場所、會議中心、競技場等場館吊機(jī)的控制。
1.4其他參展商
其他一些廠商展出有幕類機(jī)械部件（美國H&H）、燈光電動吊機(jī)（美國SHOW）、塔式升降機(jī)（捷克TAF）及機(jī)器人等。荷蘭的eZ專業(yè)電動吊機(jī)展出了兩款型式。
2 秀場信息
考察團(tuán)成員觀看了太陽馬戲團(tuán)在拉斯維加斯夢幻酒店（The Mirage）演出的披頭士音樂秀（The BeatlesLove Show）。在觀看演出時注意到，與國內(nèi)建成澳門水舞間和武漢紅燈籠秀場相比，“Love”秀場的舞臺機(jī)械工藝布置及設(shè)備技術(shù)已不算最新，但機(jī)械設(shè)備與技術(shù)的基本要素還是相近的。
2.1表演區(qū)及臺下設(shè)備
“Love”秀場的主表演區(qū)是六邊形的中心舞臺。若以六邊形的前后兩個頂角連線為中軸線，對稱兩側(cè)邊中間各有一條主通道伸向觀眾席，兩側(cè)斜邊靠近四角各有兩條小通道，左右主通道和四角小通道都作為演員出場、退場的路徑，呈輻射狀向外伸展。秀場觀眾席按中心式舞臺設(shè)置，呈輻射狀設(shè)置通道，且將觀眾區(qū)分割為扇形區(qū)域。
中心舞臺前后，對稱各有一塊方形的地坑區(qū)域，距兩側(cè)邊有大約半米的固定臺邊，方形的一條對角線與中軸線重合，另一條對角線則與中軸線垂直。因此，沿中軸線看，地坑形狀在平面內(nèi)轉(zhuǎn)過了45°，其前后頂角恰好與中心舞臺六邊形的頂角相配。方形地坑內(nèi)安裝有升降臺，一條整塊的占方形地坑的一半面積，另一半面積內(nèi)又分為兩塊小方塊升降臺。
表演中，三塊升降臺下降少量行程（0.3 m-0.5 m），有時，全部下降到底，將演出道具升起在“池部”或舞臺面參與表演；有時，靠舞臺中心的一塊小臺與舞臺面平齊而不下降，另外一大一小升降臺降下，則呈現(xiàn)出V字形地坑；或者相反，這一大一小升平，另一小塊降下
??中心舞臺前后兩塊地坑的變化形式對稱同步進(jìn)行。
升降臺從底部升起的幾種道具，其中最高的架體有兩層，總高度在5 m-6 m之間。因此，升降臺的升降行程不會小于6 m-7 m。升降速度大約不超過0.15 m/s。
中心舞臺正中央設(shè)有一塊橫置的矩形升降塊，表演中升出臺面0.3 m-0.4 m之間（有時也降下去）?！癓ove”秀場的臺下機(jī)械設(shè)備僅從技術(shù)角度和演出使用的限度，沒有太多亮點，但與表演活動的配合恰到好處。說明舞臺機(jī)械設(shè)備與技術(shù)的應(yīng)用不完全在于奇特和出新，而與燈光、音響、視頻、特效以及表演藝術(shù)的完美契合和安全可靠才是最實在的價值。
另外，臺下機(jī)械的工藝布置與演出效果有其獨到的創(chuàng)意。整個舞臺面的幾何形狀變化，既有變形美、又有對稱美。結(jié)合演員與臺上設(shè)備的精彩表演，簡單幾何形狀的升降臺面，不僅僅是升降道具演員的運輸工具高檔舞臺設(shè)備，而且成為臺面變化，營造驚險的魔術(shù)工具，真可謂不落俗套，匠心獨運。
2.2臺上懸吊設(shè)備
“Love”秀場的臺上機(jī)械設(shè)備是整個場館中舞臺機(jī)械技術(shù)的重頭戲。臺上設(shè)備的工藝布置與中心舞臺及場館總體布局相對應(yīng)，由設(shè)備層結(jié)構(gòu)分為輻射區(qū)域。
在中心舞臺兩側(cè)輻射狀設(shè)置的四組小通道對應(yīng)的上空，設(shè)置有軌道飛行器。水平運行軌道是上空設(shè)備層設(shè)置位置最低的設(shè)施，但至少也在距舞臺面標(biāo)高30 m左右。根據(jù)場館總體布局，軌道也是呈輻射狀從中心附近向外延伸，軌道在接近舞臺中央位置沒有溝通，而是分為四條獨立設(shè)置。軌道飛行器由垂直升降點吊機(jī)懸吊物體或演員，沿軌道水平運動的同時垂直升降運動。懸吊的演員一般不進(jìn)行大幅度動作，主要表現(xiàn)升降平移兩維運動的效果，與其他懸吊表演形成對比效果。
從運行效果來看，軌道飛行器的平移速度在5 m/s左右，升降速度在4 m/s左右。升降行程從舞臺面到軌道層的下限安全距離，大約有24 m。垂直升降的載荷基本在250 kg/每吊點。
左右主通道上空位置設(shè)置有紗幕懸掛設(shè)備，四條紗幕懸掛在左右主通道兩側(cè)邊（不影響演員從主通道進(jìn)出），紗幕下沿到接近舞臺面位置（約100 mm）為止，且紗幕上也可投影，紗幕在演出過程為速追效果。
臺上設(shè)備中最大量采用的還是單點吊機(jī)，這是雜技秀場的設(shè)備工藝特點?！癓ove”秀場的單點吊機(jī)至少在30臺以上，基本布滿在中心舞臺上空。單點吊機(jī)應(yīng)用的花樣也最炫，最多的表演使用是大幅度的來回飛行游蕩且升降變化，懸吊的演員可在飛行與升降的過程中翻滾舞動，表演各種驚險動作。單點吊機(jī)的有效表演高度大約在30 m范圍，有效表演范圍以上還有不少于20 m的行程范圍，供演員從上空出場、退場，其總升降行程大約在50 m以上。只有足夠高的行程才可實現(xiàn)大幅度的飛行游蕩與高速升降動作。所以，這些設(shè)備的設(shè)備層應(yīng)該距舞臺面不小于60 m的高度。
舞臺中央設(shè)有一臺升降旋轉(zhuǎn)飛行機(jī)構(gòu)，由于旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)設(shè)置的足夠高（大約在單點吊機(jī)設(shè)備層處），所以用于旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)（轉(zhuǎn)盤）半徑可以比較小，演員在舞臺面上以大半徑奔跑起步旋轉(zhuǎn)飛行，上部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)僅需助力即可保持演員的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，隨著旋轉(zhuǎn)升降的過程，半徑逐步縮小，但不至于縮到中心，因有轉(zhuǎn)盤維持旋轉(zhuǎn)速度。這種機(jī)構(gòu)如果沒有演員的奔跑起步配合，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)不易將柔性懸掛的吊重旋轉(zhuǎn)起來產(chǎn)生效果。而如果沒有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)助力旋轉(zhuǎn)，如演員以固定單點吊表演旋轉(zhuǎn)飛行，則提升時不能維持有效果的旋轉(zhuǎn)半徑，故其機(jī)械設(shè)備與表演技巧的準(zhǔn)確結(jié)合十分必要。升降旋轉(zhuǎn)飛行器的升降機(jī)構(gòu)自然與單點吊機(jī)特性雷同。
還有一些專用于吊掛景物的單點吊機(jī)，懸掛一些視頻、飾物等升降運動，用于點綴場景，其升降速度也在1 m-1.5 m之間。有一些多點（八點）吊機(jī)，專用于懸吊較重、較大的景物、或同時懸吊幾位演員一起表演。此類吊機(jī)的升降速度大約不超過2.5 m/s，主要不是體現(xiàn)速度，而是體現(xiàn)花樣。
由于懸吊繩的柔性特點，雜技劇場的地錨設(shè)置也是很必要的，該秀場也有這一演出場景。
2.3空中懸吊設(shè)備的技術(shù)特點
“Love”秀場的空中懸吊設(shè)備基本的機(jī)械技術(shù)元素具有典型性與代表性。
3 體會與思考
此次北美考察過程，使考察團(tuán)成員近距離實地觀察了美國以及西方國家演藝設(shè)備技術(shù)的發(fā)展動態(tài)；充分感受到不同民族文化背景對演藝設(shè)備技術(shù)發(fā)展的深刻影響；也進(jìn)一步領(lǐng)略了前沿性技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新對行業(yè)發(fā)展的重要作用。其中體會很多，僅就機(jī)械技術(shù)相關(guān)的部分簡要歸納，供業(yè)內(nèi)參考。
這種秀場文化傳到中國，被越來越多接受西方文化的年輕一代所接受，但其接受的廣度與持久性，則需要注入本民族文化的元素而不斷創(chuàng)新才能奏效。這是中國演出業(yè)和演藝設(shè)備技術(shù)業(yè)需要深層次考慮的問題。
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