CN106390484A - 水中喷泉白鹭表演装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水中喷泉白鹭表演装置，其包括：固定底座，固定于置于水面的表演平台上；回转底座，安装于固定底座上；白鹭机构，具有与回转底座连接的鹭身组件和与鹭身组件连接的鹭头组件；驱动机构，用于驱动回转底座、鹭身组件和鹭头组件。本发明的表演装置，结构简单，造型独特，平时是一个景观装置，与水有关联元素，看上去不突兀，表演时可模拟白鹭展翅飞翔的姿势，仿生效果强，改变与观众之间的视觉关系，演出中从无到有或又消失，增加艺术演出的魅力。

Description

水中喷泉白鹭表演装置

技术领域

本发明涉及一种水面表演装置，尤其涉及一种水中喷泉白鹭表演装置。

背景技术

目前，水面上表演的装置是较为新颖的展示、科普、娱乐项目，它继集了多种现代先进技术，为观众提供了不同以往的视觉震撼。但是，现有技术中，适用于水面上表演的装置并不适用于海面上表演，因为一般水面表演装置使观众不能完全摆脱平面视觉的束缚，因此降低了观看表演的临场感和震撼力。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述现有技术中存在的问题，提供一种水中喷泉白鹭表演装置，其结构简单，可在海面上表演，白鹭机构可伸缩运动，便于存放，表演时，白鹭机构根据演出需要完成相应动作，配合上喷泉机构及灯光效应，可模拟白鹭展翅飞翔的姿势，从而使观赏人员摆脱了平面视觉的束缚，增强了观看的临场感和真实感，使观众具有更大的视觉震撼力。

为实现本发明的上述目的，本发明一方面提供一种水中喷泉白鹭表演装置，其包括：固定底座，固定于置于水面的表演平台上；回转底座，安装于固定底座上；白鹭机构，具有与回转底座连接的鹭身组件和与鹭身组件连接的鹭头组件；驱动机构，用于驱动回转底座、鹭身组件和鹭头组件。

进一步的，还包括：喷泉机构，设置在所述白鹭机构上，用于吸纳海水并将海水从所述鹭身组件和/或所述鹭头组件喷出，以便所述白鹭机构模拟白鹭展翅的姿势。

其中，所述鹭身组件包括：第一运动臂，其一端与所述回转底座铰接；第二运动臂，其一端与第一运动臂另一端铰接；第三运动臂，其一端与第二运动臂另一端铰接，其另一端与所述鹭头组件连接。

其中，所述鹭头组件包括：颈部运动臂，其一端与所述第三运动臂另一端回转连接；鹭头支撑臂，与颈部运动臂的另一端转动连接，具有并列设置的一对框架；一对LED显示屏，分别安装于鹭头支撑臂的一对框架上。

其中，所述驱动机构包括：第一液压驱动件，其液压缸与所述回转底座铰接，其活塞杆与所述第一运动臂铰接，用于驱动第一运动臂相对回转底座旋转；第二液压驱动件，其液压缸与所述第一运动臂铰接，其活塞杆与所述第二运动臂铰接，用于驱动第二运动臂相对第一运动臂旋转；第三液压驱动件，其液压缸与所述第二运动臂铰接，其活塞杆与所述第三运动臂铰接，用于驱动第三运动臂相对第二运动臂旋转。

其中，所述驱动机构还包括：回转驱动件，与所述颈部运动臂连接，用于驱动所述颈部运动臂相对所述第三运动臂回转；翻转驱动件，与所述鹭头支撑臂连接，用于驱动所述鹭头支撑臂相对所述颈部运动臂翻转。

其中，所述喷泉机构包括：喷水管道，具有沿所述白鹭机构的鹭身组件至鹭头组件的方向并排铺设的一对输水管；多对喷头，并排设置于一对输水管上；喷泉泵，其出水口与喷水管道的入口相连通，其吸水口与海水相连通，用于将海水吸入并经由喷水管道输出。

进一步的，还包括控制机构，具有：任务管理单元，具有预设的用于驱动所述白鹭机构运动的动作指令；伺服控制单元，分别连接所述任务管理单元和所述驱动机构，用于根据所述动作指令控制所述驱动机构执行相应动作；液压源单元，与所述驱动机构连接，用于为驱动机构提供高压油；油源控制单元，分别连接任务管理单元和液压源单元，用于根据所述动作指令控制液压源单元。

进一步的，所述控制机构还包括：传感器单元，具有用于检测所述白鹭机构的各运动臂的位移或角位移的多个传感器。

更进一步的，所述控制机构还包括：与液压源单元连接的蓄能器组。

与现有技术相比，本发明的水中喷泉白鹭表演装置具有如下突出的优点：

本发明的装置结构简单，可在海面上表演，且白鹭机构可伸缩运动，在不表演时，白鹭机构收回，便于存放，表演时，白鹭机构根据演出需要完成相应动作，配合上喷泉机构及灯光效应，可模拟白鹭展翅飞翔的姿势，从而使观赏人员摆脱了平面视觉的束缚，增强了观看的临场感和真实感，使观众具有更大的视觉震撼力。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明水中喷泉白鹭表演装置处于初始状态时的透视图；

图2是本发明水中喷泉白鹭表演装置的主视图；

图3是本发明水中喷泉白鹭表演装置的喷泉机构安装位置示意图；

图4是本发明喷泉机构中管道走向示意图；

图5是本发明的鹭头支撑臂的主视图；

图6是图5所示鹭头支撑臂的俯视图；

图7是本发明控制机构与驱动机构组成示意图；

图8是本发明的控制机构的控制原理示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，分别为本发明提供的一种水中喷泉白鹭表演装置的透视图和主视图，由图1、图2可知，本发明的水中喷泉白鹭表演装置包括：固定底座1，固定于置于水面的表演平台(图中未示出)上，表演平台由具有防腐蚀作用的材料制成；回转底座2，安装于固定底座1上且相对固定底座1回转；白鹭机构，具有与回转底座2连接的鹭身组件和与鹭身组件连接的鹭头组件；驱动机构，具有与回转底座2连接的底座驱动组件、与鹭身组件连接的鹭身驱动组件、与鹭头组件连接的鹭头驱动组件，用于分别驱动回转底座2、鹭身组件和鹭头组件执行相应动作。

此外，还包括控制机构，分别连接底座驱动组件、鹭身驱动组件及鹭头驱动组件，并控制底座驱动组件、鹭身驱动组件及鹭头驱动组件执行相应动作；其中，在控制机构的控制下，回转底座2在固定底座1上回转运动，以便带动白鹭机构模拟白鹭转身的姿势，而鹭身驱动组件驱动鹭身组件模拟白鹭飞翔的姿势，鹭头驱动组件驱动鹭头组件模拟白鹭头部摇头摆动的姿势。

具体的，如图1、图2所示，本发明的白鹭机构模拟白鹭形状，其包括鹭身组件和鹭头组件。

其中，鹭身组件包括：第一运动臂4，其一端与回转底座2铰接；第二运动臂6，其一端与第一运动臂4另一端铰接；第三运动臂8，其一端与第二运动臂6另一端铰接，其另一端与鹭头组件连接。

如图5、图6所示，本发明的鹭头组件包括：颈部运动臂9，其一端与第三运动臂8另一端回转连接，如，可以在第三运动臂8的所述另一端设置回转座(回转座的中轴线与第三运动臂长度延伸方向一致)，在颈部运动臂9的所述一端安装回转轴承，回转轴承安装在回转座内，从而将颈部运动臂与第三运动臂连接为一体；鹭头支撑臂，与颈部运动臂9的另一端转动连接，具有并列设置的一对椭圆形的框架10和将两个框架10连接为一体的连接轴，连接轴中心设有通孔，通孔内安置轴承，而在颈部运动臂9的另一端设置转轴，转轴穿设过安置在通孔内的轴承，从而使鹭头支撑臂可以相对颈部运动臂9旋转；一对LED显示屏10a(如图1所示)，分别安装于鹭头支撑臂的一对框架10上，用于根据演出需要发出相同或不同颜色的灯光。

其中，回转底座2、鹭身组件和鹭头组件分别在底座驱动组件、鹭身驱动组件和鹭头驱动组件的驱动下动作，以便模拟白鹭运动的各种姿势。

其中，驱动机构中的鹭身驱动组件包括：第一液压驱动件3，其液压缸与回转底座2铰接，其活塞杆与第一运动臂4铰接，用于驱动第一运动臂4绕着第一运动臂4与回转底座2的铰接点旋转，使第一运动臂4向上摆动竖起或回收；第二液压驱动件5，其液压缸与第一运动臂4铰接，其活塞杆与第二运动臂6铰接，用于驱动第二运动臂6绕着与第一运动臂4的铰接点旋转，使第二运动臂6向上摆动竖起或回收；第三液压驱动件7，其液压缸与第二运动臂6铰接，其活塞杆与第三运动臂8铰接(如图2所示)，用于驱动第三运动臂8绕着与第二运动臂6的铰接点旋转，使第三运动臂8向上摆动竖起或回收。优选的，为了增加第二运动臂6和第三运动臂8之间的连接强度，使两个运动臂运动稳定、自如，在第二运动臂6和第三运动臂8之间还可以设置一套连杆组件，连接组件包括对称设置于第二运动臂6和第三运动臂8的外侧的一对第一连杆14、一对第二连杆17(如图1、图3所示)及将一对第一连杆14和一对第二连杆17连接为一体的横杆(图中未示出)，每个第一连杆14与对应的第二运动臂6铰接，每个第二连杆17与对应的第三运动臂8铰接，第一连杆14和第二连杆17也通过铰接的方式连接为一体，设计时，可使横杆的两端分别与一对第一连杆或一对第二连杆铰接，而第三液压驱动件7可以与横杆中部连接，以便其活塞杆伸出时，通过推动横杆的方式推动第三运动臂向上摆动竖起。其中，本发明的各液压驱动件可以为液压缸，也可以为液压马达。

其中，驱动机构的鹭头驱动组件包括：回转驱动件，与安装在颈部运动臂9的回转轴承连接，用于驱动颈部运动臂9在第三运动臂8的所述另一端回转运动，该回转驱动件可以采用现有技术的回转驱动方式，如齿式回转驱动结构，也可以是蜗轮蜗杆回转驱动结构，还可以是液压回转驱动结构，在此不对回转驱动件的结构进行具体描述；翻转驱动件，与安置在鹭头支撑臂10的连接轴通孔内的轴承连接，用于驱动鹭头支撑臂10相对颈部运动臂9翻转，该翻转驱动件可以为齿式回转驱动结构，也可以是蜗轮蜗杆回转驱动结构，还可以是液压回转驱动结构，同样，翻转驱动件的结构可以采用现有技术的结构，在此也不对翻转驱动件的结构进行具体描述。

其中，驱动回转底座运动的底座驱动组件也可以采用现有技术的结构，在此不对其结构进行描述。

其中，本发明的白鹭机构安置在表演平台上，而表演平台安置于海面上，为了充分利用海水，本发明的水中喷泉白鹭表演装置还包括喷泉机构，该喷泉机构设置在白鹭机构上，用于吸纳海水并将海水从鹭身组件和/或鹭头组件喷出，以便白鹭机构可以模拟白鹭展翅飞翔的姿势。

其中，如图3、图4所示，本发明的喷泉机构包括：喷水管道15，具有沿白鹭机构的鹭身组件至鹭头组件的方向并排铺设的一对输水管，一对输水管分别位于鹭身组件和鹭头组件的两侧；多对喷头13，并排设置于一对输水管上，尤其是，在鹭身组件的第二运动臂和第三运动臂的两侧分别对称设置多对喷头，以便水流喷出时，可以模拟白鹭展翅的姿势；喷泉泵16，其出水口与喷水管道15的入口相连通，其吸水口与海水相连通，用于将海水吸入并经由喷水管道15输出。其中，一对输水管的底端连通并与喷泉泵16的出水口相连通，而一对输水管顶端合并后伸入到鹭头组件的鹭头支撑臂10处，合并后的出口处也设置有喷头，且喷头喷出的水可从鹭头支撑臂10的一对框架内射出，以便射出的水流可模拟白鹭的嘴巴。

其中，本发明的驱动机构在控制机构的控制下动作，以便驱动对应的回转底座、鹭身组件和鹭头组件完成预定动作。

具体的，如图7所示，本发明的控制机构包括：任务管理单元，具有预设的用于驱动白鹭机构运动的动作指令；伺服控制单元，分别连接任务管理单元和驱动机构，用于根据动作指令控制驱动机构执行相应动作；液压源单元，与驱动机构连接，用于为驱动机构提供高压油；油源控制单元，分别连接任务管理单元和液压源单元，用于根据动作指令控制液压源单元。此外，还包括：与液压源单元连接的蓄能器组；传感器单元，具有用于检测第一、第二、第二运动臂以及鹭头支撑臂和颈部运动臂的位移或角位移的多个传感器。

其中，任务管理单元具有任务管理计算机，其是系统的人机接口，一方面，操作人员通过任务管理计算机可以导入白鹭机构预先设定到的运动动作，并且可以对驱动机构、喷泉机构进行运动控制，以便白鹭机构可以模拟相应运动姿势；另一方面，操作人员可以通过任务管理计算机了解水中喷泉白鹭表演装置各构件的状态信息。

其中，伺服控制单元实现对驱动机构的各个驱动组件的闭环控制，伺服控制单元通过以太网接受任务管理计算机的指令，并根据该指令控制驱动机构、喷泉机构及LED灯动作。

其中，油源控制单元的作用是控制液压源单元(即液压站)的状态，包括油泵电机的启动停止、加压卸荷等操作，并且油源控制单元还负责采集液压站的状态并将其传送到任务管理计算机中，以便显示给操作人员。

其中，液压站为系统提供高压油，并提供一定的流量供给各个驱动组件，液压站提供的流量是系统所需要的平均流量，而蓄能器组为系统提供峰值流量，是对液压站提供流量的一种补充。

下面，对本发明的控制机构的控制原理进行描述。

水中喷泉白鹭表演装置工作时，首先启动液压站，当液压站启动完成后为蓄能器组充油，当系统压力稳定后，油源控制单元进入待命状态，等待运动指令。运动指令可以由操作人员在任务管理计算机给出，也可以由外部信号激发预定的运动。伺服控制单元根据运动指令信号和各传感器(用于检测各运动臂、鹭头支撑臂、颈部运动臂9的位移或角位移)的反馈信号来控制油源控制单元的各伺服阀驱动各液压缸实现各个驱动组件的闭环控制，闭环控制原理如图8所示。伺服控制单元接受到系统运动的指令信号后，将运动指令信号作为给定信号与反馈信号比较，偏差信号经过控制策略后生成伺服阀的给定信号，伺服阀是功率放大元件，其将压力能转化为流量驱动液压缸(或液压马达)运动，以便实现各个运动臂的运动，各运动臂运动的位移(或角位移)反馈到伺服控制器，至此实现系统的闭环控制。

而本发明的水中喷泉白鹭表演装置的工作过程如下：

初始状态时，驱动机构的各驱动组件均处于未动作状态，此时，水中喷泉白鹭表演装置处于如图2所示的状态。

当表演开始时，第一液压驱动件3、第三液压驱动件7同时工作，相应的活塞杆伸出，从而使第一运动臂4、第三运动臂8向上摆动竖起。

在表演过程中，第一液压驱动件3、第二液压驱动件5和第三液压驱动件7按照运动指令动作，以使第一运动臂4、第二运动臂6和第三运动臂8可以根据需要联动实现其他姿态。

除了三个运动臂根据需要联动之外，底座驱动组件可以驱动回转底座2回转摆动，使白鹭机构探出表演平台以外并悬出，以便模拟白鹭飞翔的姿势。

而在表演过程中，颈部运动臂9可以绕其与第三运动臂8连接处的回转中心摇头摆动；鹭头支撑臂10可绕其与颈部运动臂9的回转中心旋转摆动。

当白鹭机构的动作展开并满足预定姿势后，根据演出要求，喷泉机构和LED灯开始表演，使喷泉从第二运动臂6、第三运动臂8及鹭头支撑臂10处喷出，以便模拟白鹭展翅、飞翔的状态。

本发明的水中喷泉白鹭表演装置，结构简单，造型独特，可在海面上表演，且白鹭机构可伸缩运动，在不表演时，白鹭机构收回便于存放，平时在海面上时是一个景观装置，与水是有相关联元素，不至于在水面看上去较突兀，而表演时，白鹭机构根据演出需要完成相应动作，配合上喷泉机构及灯光效应，可模拟白鹭展翅飞翔的姿势，仿生效果强，改变了与观众之间的视觉关系，演出中从无到有或又消失，增加艺术演出的魅力，使观众摆脱了平面视觉的束缚，增强了观看的临场感和真实感，使观众具有更大的视觉震撼力。

尽管上文对本发明作了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种水中喷泉白鹭表演装置，其特征在于，包括：

固定底座，固定于置于水面的表演平台上；

回转底座，安装于固定底座上；

白鹭机构，具有与回转底座连接的鹭身组件和与鹭身组件连接的鹭头组件；

驱动机构，用于驱动回转底座、鹭身组件和鹭头组件。

2.根据权利要求1所述的水中喷泉白鹭表演装置，其特征在于，还包括：

喷泉机构，设置在所述白鹭机构上，用于吸纳海水并将海水从所述鹭身组件和/或所述鹭头组件喷出，以便所述白鹭机构模拟白鹭展翅的姿势。

3.根据权利要求1或2所述的水中喷泉白鹭表演装置，其特征在于，所述鹭身组件包括：

第一运动臂，其一端与所述回转底座铰接；

第二运动臂，其一端与第一运动臂另一端铰接；

第三运动臂，其一端与第二运动臂另一端铰接，其另一端与所述鹭头组件连接。

4.根据权利要求3所述的水中喷泉白鹭表演装置，其特征在于，所述鹭头组件包括：

颈部运动臂，其一端与所述第三运动臂另一端回转连接；

鹭头支撑臂，与颈部运动臂的另一端转动连接，具有并列设置的一对框架；

一对LED显示屏，分别安装于鹭头支撑臂的一对框架上。

5.根据权利要求4所述的水中喷泉白鹭表演装置，其特征在于，所述驱动机构包括：

第一液压驱动件，其液压缸与所述回转底座铰接，其活塞杆与所述第一运动臂铰接，用于驱动第一运动臂相对回转底座旋转；

第二液压驱动件，其液压缸与所述第一运动臂铰接，其活塞杆与所述第二运动臂铰接，用于驱动第二运动臂相对第一运动臂旋转；

第三液压驱动件，其液压缸与所述第二运动臂铰接，其活塞杆与所述第三运动臂铰接，用于驱动第三运动臂相对第二运动臂旋转。

6.根据权利要求5所述的水中喷泉白鹭表演装置，其特征在于，所述驱动机构还包括：

颈部回转驱动件，与所述颈部运动臂连接，用于驱动所述颈部运动臂相对所述第三运动臂回转；

头部翻转驱动件，与所述鹭头支撑臂连接，用于驱动所述鹭头支撑臂相对所述颈部运动臂翻转。

7.根据权利要求2所述的水中喷泉白鹭表演装置，其特征在于，所述喷泉机构包括：

喷水管道，具有沿所述白鹭机构的鹭身组件至鹭头组件的方向并排铺设的一对输水管；

多对喷头，并排设置于一对输水管上；

喷泉泵，其出水口与喷水管道的入口相连通，其吸水口与海水相连通，用于将海水吸入并经由喷水管道输出。

8.根据权利要求1所述的水中喷泉白鹭表演装置，其特征在于，还包括控制机构，具有：

任务管理单元，具有预设的用于驱动所述白鹭机构运动的动作指令；

伺服控制单元，分别连接所述任务管理单元和所述驱动机构，用于根据所述动作指令控制所述驱动机构执行相应动作；

液压源单元，与所述驱动机构连接，用于为驱动机构提供高压油；

油源控制单元，分别连接任务管理单元和液压源单元，用于根据所述动作指令控制液压源单元。

9.根据权利要求8所述的水中喷泉白鹭表演装置，其特征在于，所述控制机构还包括：传感器单元，具有用于检测所述白鹭机构的各运动臂的位移或角位移的多个传感器。

10.根据权利要求1所述的水中喷泉白鹭表演装置，其特征在于，所述控制机构还包括：与液压源单元连接的蓄能器组。