簡述“視覺行為—霍阿克”車臺系統

[德]馬丁·霍格　[德]加布里埃萊·霍格　[瑞典]尼可拉斯·菲利普森

【摘 要】 德國霍阿克焊接技術公司與瑞典視覺行為技術公司合作開發了“視覺行為—霍阿克車臺系統”，將模擬、激光 導航技術成功應用于移動車臺中，并使控制系統能夠兼容這兩種技術。

【關鍵詞】 舞臺；車臺；多維度；模塊；控制臺

文章編號： 10.3969/j.issn.1674-8239.2014.03.012

Visual Act – Hoac? Wagon System

Original/[GER]Martin Hoegg1， [GER]Gabriele Hoegg1， [SWE]Niklas Phillipson2 Translate/ZHONG Rui

（1. HOAC Schweisstechnik GmbH， Germany； 2. Visual Art Technology， Sweden）

【Abstract】The Hoac? stage technology enables the use of advanced， analog and laser navigated technology for mobile stage wagons and control systems by integrating the Visual Act Technology.

【Key Words】stage； stage wagon； multi-dimension； modular component； control system

當下，多維度運動的舞臺機械設備已經在很多形式的劇場中廣泛應用，其運動方式最常見的是水平運動、垂直運動和旋轉。水平運動主要將演出前已置于側車臺和后車臺的舞美道具運至或運離主舞臺；垂直運動依靠臺塔的吊桿升降實現，可將投影幕、幕布或整個景片飛入或飛出觀眾視線區；而轉臺的旋轉運動則可以帶來更加多元化的動態舞美效果。

但是，在沒有這些設備的劇院中，如何實現相應效果？在巡演劇目中，如何解決景片的運動問題？如果舞美設計師希望布景實現三維運動，該怎樣實現？歸根結底，舞美創意還是需要更為靈活多變的舞臺機械，為演出提供足夠的創作空間。

如果設計者想讓非規則的舞美道具（如汽車、大樹甚至是一套房子），不僅能在舞臺上移動，而且還能在幾分鐘之內將旋轉運動轉換成線性運動，該如何實現？

作為一家專業的移動車臺公司，德國霍阿克焊接技術公司（以下簡稱霍阿克）試圖使現有的霍阿克系統框架（Hoac?SystemFrames）能夠適應各種運動形式的要求，讓設備更加靈活并實現其自動化控制（見圖1），使之完美融入演出之中。為此，霍阿克公司與瑞典的視覺行為技術公司（Visual Act Technology）合作，利用其為巡演提供專業技術解決方案的優勢，結合霍阿克獨有的驅動技術，開發出多種不同的驅動技術解決方案（見圖2?圖5），被命名為“視覺行為—霍阿克車臺系統”。

換景優勢

演出中，用手動方式還是用自動方式實現布景的移動？只能等待大幕降下才能換景嗎？

利用“視覺行為—霍阿克車臺系統”完成演出換景動作非常靈活、簡單易行。系統所有產品都已模塊化，可以方便地安裝在車臺框架內。應用者可以將安裝在其他車臺上的模塊拆下，并安裝在不同形狀、不同尺寸的車臺上繼續使用，這也便于備件更換和設備的即時維護。

如果希望得到旋轉運動、線性運動或是模仿汽車的運動效果，通過模擬車臺系統（Analog wagon system）和一個操作盤就能自動實現這個效果。車臺尺寸可定制并內置兩個驅動單元，運動路徑是由驅動的相對速度決定的。遠程操作盤有兩個控制桿，一個控制速度，另一個控制運動方向。

如果想要進一步擴展操作能力，“視覺行為—霍阿克模擬插件”（the Visual Act-Hoac? Analog PLUS）還有一種提供旋轉驅動單元的專利技術，能在270°范圍內曲線運動并同時完成旋轉。模擬插件可以將驅動單元直接插入霍阿克的舞臺結構中去，也支持將多個車臺模塊拼合形成更大尺寸的車臺。模擬插件有兩種驅動模式（圖6）：

模式一：差動驅動

驅動輪沿著車臺中心軸布置，通過調整每個輪子的相對速度實現旋轉。這種驅動模式也應用在“視覺行為—霍阿克”模擬車臺（the Visual Act-Hoac? Analog wagon）中。

模式二：平行驅動

為了提高車臺的停車和操控能力，該系統為每個驅動單元都安裝了一個旋轉馬達。在平行驅動模式中，兩個驅動輪都能被重新定位，以實現任意方向的平行移動。

使用模擬插件還能夠讓車臺以兩個驅動單元的中心點為圓心進行旋轉，且旋轉點可調。

霍阿克公司最近推出了一種四驅動模擬插件車臺產品，既可當轉臺使用也可做車臺使用，且兩種功能的轉換速度只需要幾秒鐘，僅通過鎖定或者解鎖相應的系統框架即可完成。這個鎖定動作可以手動亦可自動。

通過增加或更換相應的模塊元件，模擬插件系統就能升級到“視覺行為—霍阿克高級車臺系統”（Visual Act-Hoac? Advanced wagon system），這個系統具備完全的智能導向能力和多維度運動能力。它為舞臺上實現完全自由的運動而設計，不受任何運動限制。通過采用特定算法，舞臺車臺能在舞臺面不受任何約束地沿曲線行走，或者邊旋轉邊行走。每個高級車臺系統都具備一個完全的導向系統，即使經過多次運動依然能夠保證定位精度。

“視覺行為—霍阿克車臺系統”具備以下特征：

☆不受纜線或其他機械限制；

☆可以在大多數地板表面運動（包括芭蕾舞地板）；

☆所有零部件都裝載在一個長度不超過215 mm的結構中；endprint

☆可通過同一個界面實現編程和控制；

☆可同時操作16個車臺；

☆多車臺同步運行；

☆速度可達1 m/s；

☆重復定位誤差小于5 mm。

車臺設計完成后，車臺的尺寸參數以及相應驅動單元的信息將被輸入控制系統的數據庫。整個舞臺的比例圖和其他必要的信息也一同添加到數據庫中并呈現在屏幕上（圖7），便于專業操作人員在排練開始前進行編程。當排練開始后，操作者可以隨著排練的進程任意進入某一個場景進行設置，無論修改已有程序參數還是增加演出動作都十分方便、迅速。如果希望擴展車臺的尺寸，僅需要將兩個或更多車臺編成一組即可。

合并形成車轉臺

如果設備能夠完成以上所有運動，能否將其與傳統的車臺或轉臺甚至車轉臺集成于一體？

“激光定位視覺行為—霍阿克舞臺車臺系統”（Visual Act-Hoac? stage wagon system），可實現這一集成。圖8展示了由3個獨立車臺構成的1個嵌有轉臺的車臺（圖8）。該車臺上有2個或4個額外的單元，這幾個單元能夠作為自由驅動的小車臺使用，也可以通過操作桿對它們進行控制和編程，將其作為演出道具（圖9）。

該系統使用“視覺行為控制臺”操作，能夠實現復雜的移動、編程和重復調用，完成各種不同的演出調度。

這3個獨立的車臺能夠單獨地移入或移出側舞臺。這些車臺鎖定在一起，就組合成了1個車轉臺，它可以在舞臺面旋轉，同時整體還能夠在舞臺面完成線性移動。

便捷的控制

整套控制系統包括一個用戶界面、一套服務器和一個定位系統。操作界面開放而友好，操作人員可以創建所需要的動作。服務器和定位系統可以提供迅速、及時的反應保證操作的可靠性。

受控的設備可以是傳統的卷揚機，帶有動態伺服電機的高性能機電設備，液壓、氣動產品甚至是簡單的電葫蘆，也可以是這些設備的任意組合——系統能夠識別每個軸的使用功能和應用極限。

該系統不依賴于特殊的部件，可以隨時加入額外的驅動器或設備。界面可以接口到其他設備（如燈光控制臺或舞臺的管理系統）。

控制系統易于操作，適用于各種規模的操控需求（小型演出、中型多軸舞臺機械系統或上百個軸的駐場秀）。

安全性是所有舞臺系統都必須謹守的“紅線”。該設備所有驅動都通過一個獨立的程序監控。位于軸的輸出端的絕對值編碼器與電機的編碼器協調工作，保證了操作的可靠性并監控運動的同步性。對于關鍵的動作，系統要通過兩種不同的操作方法，而不是通過簡單的雙系統實現，以避免設計或系統故障帶來的安全隱患。

（編輯 張 翔）endprint

☆可通過同一個界面實現編程和控制；

☆可同時操作16個車臺；

☆多車臺同步運行；

☆速度可達1 m/s；

☆重復定位誤差小于5 mm。

車臺設計完成后，車臺的尺寸參數以及相應驅動單元的信息將被輸入控制系統的數據庫。整個舞臺的比例圖和其他必要的信息也一同添加到數據庫中并呈現在屏幕上（圖7），便于專業操作人員在排練開始前進行編程。當排練開始后，操作者可以隨著排練的進程任意進入某一個場景進行設置，無論修改已有程序參數還是增加演出動作都十分方便、迅速。如果希望擴展車臺的尺寸，僅需要將兩個或更多車臺編成一組即可。

合并形成車轉臺

如果設備能夠完成以上所有運動，能否將其與傳統的車臺或轉臺甚至車轉臺集成于一體？

“激光定位視覺行為—霍阿克舞臺車臺系統”（Visual Act-Hoac? stage wagon system），可實現這一集成。圖8展示了由3個獨立車臺構成的1個嵌有轉臺的車臺（圖8）。該車臺上有2個或4個額外的單元，這幾個單元能夠作為自由驅動的小車臺使用，也可以通過操作桿對它們進行控制和編程，將其作為演出道具（圖9）。

該系統使用“視覺行為控制臺”操作，能夠實現復雜的移動、編程和重復調用，完成各種不同的演出調度。

這3個獨立的車臺能夠單獨地移入或移出側舞臺。這些車臺鎖定在一起，就組合成了1個車轉臺，它可以在舞臺面旋轉，同時整體還能夠在舞臺面完成線性移動。

便捷的控制

整套控制系統包括一個用戶界面、一套服務器和一個定位系統。操作界面開放而友好，操作人員可以創建所需要的動作。服務器和定位系統可以提供迅速、及時的反應保證操作的可靠性。

受控的設備可以是傳統的卷揚機，帶有動態伺服電機的高性能機電設備，液壓、氣動產品甚至是簡單的電葫蘆，也可以是這些設備的任意組合——系統能夠識別每個軸的使用功能和應用極限。

該系統不依賴于特殊的部件，可以隨時加入額外的驅動器或設備。界面可以接口到其他設備（如燈光控制臺或舞臺的管理系統）。

控制系統易于操作，適用于各種規模的操控需求（小型演出、中型多軸舞臺機械系統或上百個軸的駐場秀）。

安全性是所有舞臺系統都必須謹守的“紅線”。該設備所有驅動都通過一個獨立的程序監控。位于軸的輸出端的絕對值編碼器與電機的編碼器協調工作，保證了操作的可靠性并監控運動的同步性。對于關鍵的動作，系統要通過兩種不同的操作方法，而不是通過簡單的雙系統實現，以避免設計或系統故障帶來的安全隱患。

（編輯 張 翔）endprint

☆可通過同一個界面實現編程和控制；

☆可同時操作16個車臺；

☆多車臺同步運行；

☆速度可達1 m/s；

☆重復定位誤差小于5 mm。

車臺設計完成后，車臺的尺寸參數以及相應驅動單元的信息將被輸入控制系統的數據庫。整個舞臺的比例圖和其他必要的信息也一同添加到數據庫中并呈現在屏幕上（圖7），便于專業操作人員在排練開始前進行編程。當排練開始后，操作者可以隨著排練的進程任意進入某一個場景進行設置，無論修改已有程序參數還是增加演出動作都十分方便、迅速。如果希望擴展車臺的尺寸，僅需要將兩個或更多車臺編成一組即可。

合并形成車轉臺

如果設備能夠完成以上所有運動，能否將其與傳統的車臺或轉臺甚至車轉臺集成于一體？

“激光定位視覺行為—霍阿克舞臺車臺系統”（Visual Act-Hoac? stage wagon system），可實現這一集成。圖8展示了由3個獨立車臺構成的1個嵌有轉臺的車臺（圖8）。該車臺上有2個或4個額外的單元，這幾個單元能夠作為自由驅動的小車臺使用，也可以通過操作桿對它們進行控制和編程，將其作為演出道具（圖9）。

該系統使用“視覺行為控制臺”操作，能夠實現復雜的移動、編程和重復調用，完成各種不同的演出調度。

這3個獨立的車臺能夠單獨地移入或移出側舞臺。這些車臺鎖定在一起，就組合成了1個車轉臺，它可以在舞臺面旋轉，同時整體還能夠在舞臺面完成線性移動。

便捷的控制

整套控制系統包括一個用戶界面、一套服務器和一個定位系統。操作界面開放而友好，操作人員可以創建所需要的動作。服務器和定位系統可以提供迅速、及時的反應保證操作的可靠性。

受控的設備可以是傳統的卷揚機，帶有動態伺服電機的高性能機電設備，液壓、氣動產品甚至是簡單的電葫蘆，也可以是這些設備的任意組合——系統能夠識別每個軸的使用功能和應用極限。

該系統不依賴于特殊的部件，可以隨時加入額外的驅動器或設備。界面可以接口到其他設備（如燈光控制臺或舞臺的管理系統）。

控制系統易于操作，適用于各種規模的操控需求（小型演出、中型多軸舞臺機械系統或上百個軸的駐場秀）。

安全性是所有舞臺系統都必須謹守的“紅線”。該設備所有驅動都通過一個獨立的程序監控。位于軸的輸出端的絕對值編碼器與電機的編碼器協調工作，保證了操作的可靠性并監控運動的同步性。對于關鍵的動作，系統要通過兩種不同的操作方法，而不是通過簡單的雙系統實現，以避免設計或系統故障帶來的安全隱患。

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