一、應(yīng)用概況

魔球表演是指主題樂園中魔球劇場表演所運(yùn)用的一種高科技表演道具，通過數(shù)字程控技術(shù)實(shí)現(xiàn)各種造型和動作變化，配合舞臺表演，為觀眾帶來獨(dú)特的視覺體驗(yàn)。魔球本身具有豐富的色彩變化，可以呈現(xiàn)出各種絢麗多彩的圖案和場景，如璀璨的星空、神秘的遠(yuǎn)古世界等，給觀眾帶來強(qiáng)烈的視覺沖擊。眾多魔球組成的立體表演空間，能夠變幻出各種立體造型和動態(tài)效果，如螺旋上升的鏈條、飛翔的鳥等，增加了表演的層次感和立體感。 

二、技術(shù)原理

1、中央控制系統(tǒng)
以計(jì)算機(jī)為核心的中央控制系統(tǒng)，是整個魔球表演的“大腦”，運(yùn)行專門的控制軟件，對表演流程、魔球動作、燈光效果等統(tǒng)一管理和協(xié)調(diào)。

2、通信網(wǎng)絡(luò)
采用高速通信網(wǎng)絡(luò)連接中央控制系統(tǒng)與各個魔球的控制模塊，確保控制指令快速、準(zhǔn)確傳輸，實(shí)現(xiàn)多個魔球的實(shí)時同步控制。

3、動作編程與特效設(shè)計(jì)
工作人員通過編程軟件為魔球表演設(shè)計(jì)動作序列和特效，根據(jù)表演內(nèi)容和情節(jié)需求，精確設(shè)置每個魔球在不同時間點(diǎn)的動作、燈光效果等。

4、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)
魔球由小型電機(jī)驅(qū)動，通過電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)等精確控制魔球的旋轉(zhuǎn)角度和速度，使魔球可快速轉(zhuǎn)向或緩慢轉(zhuǎn)動以配合表演。

5、機(jī)械傳動裝置
通常采用齒輪、鏈條或皮帶等傳動裝置，將電機(jī)動力傳遞給魔球，保證動力傳輸穩(wěn)定，確保多個魔球間運(yùn)動同步、協(xié)調(diào)。

6、定位與校準(zhǔn)系統(tǒng)
配備高精度傳感器和定位裝置，實(shí)時監(jiān)測魔球位置和角度，反饋給控制系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，保證魔球在復(fù)雜動作中精準(zhǔn)定位。

三、系統(tǒng)方案

本文是基于邁信EP5系列EtherCAT伺服驅(qū)動器在魔球舞臺表演上的應(yīng)用。EP5驅(qū)動器作為執(zhí)行單元，配合德國倍福控制器，實(shí)現(xiàn)多臺伺服組合成矩陣式平臺，3D算法程序給出每一臺伺服電機(jī)不同的位置，PLC控制伺服運(yùn)行，展現(xiàn)出不同的三維效果。

四、現(xiàn)場應(yīng)用圖片

五、EP5系列驅(qū)動器產(chǎn)品特點(diǎn)

全新一代EP5系列伺服驅(qū)動器，采用輕薄型外觀設(shè)計(jì)，顯著減小安裝體積，更加優(yōu)化的模型算法，支持在線慣量識別、自動陷波、機(jī)械分析、增益自適應(yīng)等功能，搭配豐富的接口設(shè)計(jì)，可廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、木工、激光、包裝、機(jī)器人、3C等行業(yè)。



1、顯著減小安裝尺寸
400W驅(qū)動器寬度45mm，相較于上一代產(chǎn)品減小30%；750W驅(qū)動器寬度45mm，相較于上一代產(chǎn)品減小40%。

2、模型算法提升
3kHz速度環(huán)響應(yīng)帶寬；最高支持25bit編碼器；支持在線慣量識別、自動陷波、機(jī)械分析、增益自適應(yīng)；總線系列產(chǎn)品支持全閉環(huán)控制。

3、全新接口設(shè)計(jì)
兼容5V差分/24V單端指令脈沖輸入，最高頻率4MHz；7路DI/5路DO功能自定義；總線系列產(chǎn)品使用彈簧接線端子，IO免焊接；1394型編碼器接口。

4、兼容性設(shè)計(jì)
驅(qū)動器輸出功率400W~15kW；可配套旋轉(zhuǎn)電機(jī)、直驅(qū)電機(jī)、直線電機(jī)；可搭配單圈/多圈絕對值、磁編、旋變等各類型編碼器。

5、更多實(shí)用功能
可選動態(tài)制動器；支持遠(yuǎn)程固件升級；可選Modbus、CANopen通訊；總線系列產(chǎn)品可選STO功能。