CN112443821B - 用于自动灯具的制动系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种灯具，所述灯具包括头部、移动系统和控制系统。移动系统使灯具头部围绕旋转轴旋转。移动系统包括马达和制动系统。马达使头部围绕旋转轴旋转，制动系统可以阻止马达的旋转。控制系统通过数据链路接收接合制动命令。控制系统响应接合制动命令通过下述方式接合制动系统：确定马达是否正在旋转，当马达正在旋转时使马达的旋转电停止，确定马达是否已经停止旋转，当马达已经停止旋转时接合制动系统，以及将马达断电。当马达停止时，控制系统可以将灯具头部的当前绝对位置存储到非易失性存储器中。

Description

用于自动灯具的制动系统

技术领域

本公开大体上涉及自动化灯具，更具体地，涉及一种用于部署和控制自动化灯具的摇摄(pan)轴线和倾斜(tilt)轴线上的制动器的方法。

背景技术

具有自动和远程可控功能的灯具(称为自动灯具)在娱乐和建筑照明市场上众所周知。这类产品通常用于剧院、电视演播室、音乐会、主题公园、夜总会和其他场所。典型的自动灯具提供对灯具的摇摄和倾斜功能的远程控制，使得操作者能够控制灯具指向的方向，从而控制光束在舞台上或演播室的位置。通常，这种位置控制是通过控制灯具在两个正交旋转轴线上的位置来完成的，这两个正交旋转轴线通常称为摇摄轴线和倾斜轴线。许多自动灯具附加地或替代地提供对其他参数的远程控制，例如从灯具发射的光束的强度、焦点、光束尺寸、光束形状和/或光束模式。

发明内容

在第一实施例中，灯具包括灯具头部、移动系统和控制系统。灯具头部包括一个或多个光学设备。移动系统机械地联接至灯具头部，并且被构造成使所述灯具头部围绕旋转轴旋转。移动系统包括马达和制动系统。马达通过机械联轴器联接至灯具头部，并被构造成使灯具头部围绕旋转轴旋转。制动系统经由机械联接器联接至马达的轴，并且构造阻止马达的轴旋转。控制系统电联接至至马达和制动系统，并被构造成通过数据链路接收接合制动命令。控制系统通过如下方式响应接合制动命令接合制动系统：确定马达是否正在旋转，当马达正在旋转时使马达的旋转电动地停止，确定马达是否已经停止旋转，当马达已经停止旋转时接合制动系统，以及使马达断电。

在第二实施例中，灯具包括灯具头部、移动系统和控制系统。灯具头部包括一个或多个光学设备。移动系统机械地联接至灯具头部，并且被构造为使灯具头部围绕旋转轴旋转。移动系统包括马达和制动系统。马达通过机械联轴器联接至灯具头部，并被构造成使灯具头部围绕旋转轴旋转。制动系统通过机械联接器联接至马达的轴上，并且构造成阻止马达的轴旋转。控制系统电连接至马达和制动系统，并被构造成通过数据链路接收接合制动命令。控制系统通过以下方式响应接合制动命令接合制动系统：确定马达是否正在旋转，当马达正在旋转时使马达的旋转电动地停止，确定马达是否已经停止旋转，当马达已经停止旋转时接合制动系统，将灯具头部的当前绝对位置存储到非易失性存储器中，以及使马达断电。

附图说明

为了更完整地理解本公开，现在结合附图参考以下简要描述，其中相同的附图标记表示相同的特征。

图1示出了根据本发明的自动灯具系统的示意图；

图2示出了根据本公开的控制系统的框图；

图3示出了根据本公开的自动灯具的摇摄和倾斜轭架的视图；

图4示出了图3所示的摇摄和倾斜轭架的摇摄系统的详细视图；

图5示出了图3所示的摇摄和倾斜轭架的倾斜系统的详细视图；

图6示出了根据本公开的用于接合自动灯具的摇摄制动系统的过程的流程图；

图7示出了根据本公开的用于释放(分离)自动灯具的摇摄制动系统的过程的流程图；以及

图8示出了根据本公开的在自动灯具通电时执行的过程的流程图。

具体实施方式

在附图中示出了优选实施例，相同的附图标记用于表示不同附图中相同和相应的部分。

图1示出了根据本公开的灯具系统10的示意图。根据本公开，灯具系统10包括多个灯具12。每个灯具12包含机载光源、一个或多个颜色改变系统、光调制设备以及用于控制灯具12的头部的方向的摇摄和/或倾斜系统。用于控制灯具12的参数的机械驱动系统包括联接至控制系统的马达或其他合适的致动器，正如参考图2更详细的描述，所述控制系统被构造成控制马达或其他致动器。

灯具12包括安装在轭架12b中的灯具头部12a。轭架12b围绕摇摄旋转轴线(在图1的页面平面中是竖直的)旋转。灯具头部12a在轭架12b内围绕倾斜旋转轴线(垂直于图1中的页面)旋转。

除了直接或通过配电系统连接至主电源之外，每个灯具12的控制系统通过数据链路14串联或并联连接至一个或多个控制台15。在操作者启动时，控制台15经由数据链路14发送控制信号，其中控制信号由灯具12中的一个或多个的控制系统接收。接收控制信号的灯具12中的一个或多个的控制系统可以通过改变接收信号的灯具12的一个或多个参数来响应。控制台15使用DMX-512、Art-Net、ACN(控制网络体系结构)、流式ACN或其他合适的通信协议将控制信号发送至灯具12。

灯具头部12a包括一个或多个光学系统，该光学系统包括诸如遮光轮、效果轮和颜色混合(或其他颜色改变)系统之类的光学设备，以及棱镜、光圈、快门和透镜移动系统。一些或所有光学系统包括步进马达或其他致动器，以引起它们相关的光学系统的移动。灯具头部12a的步进马达和/或致动器被电联接至灯具12的控制系统并受该控制系统控制。

自动灯具12还可包括步进马达或伺服马达，以使灯具头部摇摄和倾斜，从而将其发射的光束定位在舞台上所需的位置。在一些灯具中，当摇摄和/或倾斜马达断电时，头部可能被外力推至不当位置。在其他灯具中，当马达断电时，头部是失衡的或可能由于其他原因在重力作用下移动。

在这种灯具包括伺服马达的情况下，伺服马达通常通过齿轮减速驱动装置联接至灯具头部，即使没有向伺服马达供电，齿轮减速驱动装置也能够将头部保持在适当位置。在这种灯具包括步进马达的情况下，通过始终向摇摄和/或倾斜步进马达供电以将马达保持在适当位置，可以将头部保持在恒定的方位。在这种灯具的设计过程中，可以确定头部在其最不平衡的结构中所受到的力，并且还可以确定需要施加至马达上以将头部保持在适当位置以抵抗这种不平衡的电流。这种电流通常被称为“保持电流”。保持电流小于使灯具头部运动所需的电流。

在根据本发明的自动灯具中，即使当摇摄/倾斜马达断电时，灯具头部的摇摄和倾斜位置也能够保持固定。此外，在这种自动化灯具中，操作者能够在不使用马达电源的情况下锁定摇摄和倾斜位置。例如，在一些场景中，自动灯具可以安装在灯具头部可以移动并触及一片舞台布景的位置。在这种情况下，操作者可能希望锁定根据本公开的自动灯具的灯具头部，以防止灯具头部碰到那片舞台布景，不管自动灯具是否通电。在其他场景中(例如，在戏剧制作、商业演出或电视节目中)，自动灯具可以用作可重新定位的灯具，即，其位置和摇摄/倾斜方向在设置期间被设置一次，然后其摇摄/倾斜方向在制作期间不会被改变。在这种情况下，根据本公开的自动灯具被构造为在生产期间锁定摇摄和倾斜运动，以确保灯具头部的摇摄/倾斜方向不会改变。

图2示出了根据本公开的控制系统(或控制器)200的框图。根据本公开，控制系统200适于用于控制图3的摇摄和倾斜移动系统301和311以及其他灯具头部移动系统。控制系统200也适用于控制自动灯具12的光源、颜色改变装置、光调制设备、摇摄和/或倾斜系统以及其他控制功能。

控制系统200包括电联接至存储器204的处理器202。处理器202由硬件和软件实现。处理器202可以被实现为一个或多个中央处理器(CPU)芯片、核(例如，作为多核处理器)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)和数字信号处理器(DSP)。

处理器202还电联接至通信接口206并与之通信。通信接口206联接至数据链路14，并被构造成经由数据链路14进行通信。处理器202还经由控制接口208联接至一个或多个传感器、马达、致动器、控制器和/或其他设备。处理器202被构造成经由通信接口206从数据链路14接收控制信号，并且作为响应，经由控制接口208控制自动灯具12的系统和机构。

处理器202还电联接至摇摄和倾斜马达210以及摇摄和倾斜制动器212并与其通信。控制系统200适用于执行过程、模块控制、光学设备控制、摇摄和倾斜运动、参数控制、马达控制、制动控制以及本文公开的其他功能，这些可以作为存储在存储器204中并由处理器202执行的指令来实现。存储器204包括一个或多个磁盘和/或固态驱动器，并且可以用于存储在程序执行期间读取和写入的指令和数据。存储器204可以是易失性和/或非易失性的，并且可以是只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、三值内容可寻址存储器(TCAM)和/或静态随机存取存储器(SRAM)。

图3示出了根据本公开的自动灯具12的摇摄和倾斜轭架300的视图。摇摄和倾斜轭架300包括摇摄移动系统301和倾斜移动系统311。摇摄移动系统301包括摇摄马达302，其是步进马达、直流(DC)伺服马达或其他合适的大功率马达类型。摇摄马达302被构造成使摇摄和倾斜轭架相对于固定支撑件绕穿过轴承308的摇摄旋转轴线旋转。摇摄马达302的马达轴从摇摄马达302的相对两侧延伸。摇摄马达302的马达轴的第一端通过诸如带或齿轮系之类的驱动机构连接至轴承308的元件，以使摇摄和倾斜轭架相对于所述固定支撑件旋转。摇摄马达302的马达轴的第二端通过带306机械联接至摇摄制动系统304。摇摄制动系统304是一种电控制动器，其使用磁系统来提供制动扭矩，以防止摇摄马达302的马达轴旋转。在一些实施例中，摇摄制动系统304的制动摩擦可以手动调节。在其他实施例中，控制系统200被构造成，响应于经由数据链路14接收到的制动摩擦命令而电动地调节摇摄制动系统304的制动摩擦，该制动摩擦命令包括表示摇摄制动系统304的期望制动摩擦量的数据。

倾斜移动系统311包括倾斜马达312。倾斜马达312是步进马达、DC伺服马达或其他合适的大功率马达类型。倾斜马达312被构造成使灯具头部(图3中未示出)相对于摇摄和倾斜轭架300围绕穿过轴承318的倾斜旋转轴线旋转。倾斜旋转轴线与摇摄旋转轴线正交。倾斜马达312的马达轴从倾斜马达312的相对两侧延伸。倾斜马达312的马达轴的第一端通过诸如带或齿轮系之类的驱动机构连接至轴承318的元件，以相对于固定支撑件旋转摇摄和倾斜轭架300。倾斜马达312的马达轴的第二端通过带316机械联接至倾斜制动系统314。倾斜制动系统314是电控制动器，其使用磁系统提供制动扭矩以防止倾斜马达312的马达轴旋转。

在一些实施例中，倾斜制动系统314的制动摩擦可以手动调节。在其他实施例中，控制系统200被构造成，响应于经由数据链路14接收的控制信号而电动地调节倾斜制动系统314的制动摩擦。

如参考图2所述，控制系统200联接至传感器、致动器、摇摄马达302和倾斜马达312，以及(在一些实施例中)摇摄制动系统304和/或倾斜制动系统314，以控制摇摄和倾斜轭架300的摇摄和倾斜运动。

图4示出了图3所示的摇摄和倾斜轭架300的摇摄系统的详细视图。在图4中，为了更清楚地示出，将摇摄系统从大部分摇摄和倾斜轭300中取下来。从图4中可以看出，摇摄马达302的马达轴的第一端经由摇摄驱动带307机械地联接至主摇摄齿轮309，主摇摄齿轮309机械地联接至图3所示的轴承308的元件。摇摄正交编码器轮305也联接至摇摄马达302的马达轴的第一端。摇摄正交编码器轮305由摇摄光学传感器(图4中未示出)感测，摇摄光学传感器电联接至控制系统200，以将与摇摄马达302的旋转和速度信息相关的信号发送至处理器202。摇摄正交编码器轮305和摇摄光学传感器一起可以被称为摇摄运动正交编码器系统。

图5示出了图3所示的摇摄和倾斜轭架300的倾斜系统的详细视图。在图5中，为了更清楚地示出，将倾斜系统从摇摄和倾斜轭架300中取下来。从图5中可以看出，倾斜马达312的马达轴的第一端经由倾斜驱动带317机械地联接至主倾斜齿轮319，主倾斜齿轮319机械地联接至图3所示的轴承318的元件。倾斜正交编码器轮315也联接至倾斜马达312的马达轴的第一端。倾斜正交编码器轮315由倾斜光学传感器(图5中未示出)感测，该传感器电联接至控制系统200，以将与倾斜马达312的旋转和速度信息相关的信号发送至处理器202。倾斜正交编码器轮315和倾斜光学传感器一起可以被称为倾斜运动正交编码器系统。

控制系统200执行存储器204中的指令，包括控制图3中的摇摄和倾斜移动系统301和311的运动控制系统216。摇摄移动系统301和倾斜移动系统311不具有绝对位置编码器；相反，它们具有摇摄正交编码器轮305和倾斜正交编码器轮315，摇摄正交编码器轮和倾斜正交编码器轮控制摇摄和倾斜计数器，以测量摇摄马达302和倾斜马达312的相对运动。在一些实施例中(以摇摄系统301为例)，在灯具12通电时，运动控制系统216使用校准过程来校准灯具头部在摇摄旋转轴线中的绝对摇摄位置，该校准过程包括：沿着第一方向驱动摇摄移动系统301直到达到第一运动终点为止、存储第一摇摄计数器值、沿着第二方向驱动移动系统301直到达到第二运动终点为止，以及存储第二摇摄计数器值。此后，运动控制系统216将当前的摇摄计数器值与存储的第一摇摄计数器值和存储的第二摇摄计数器值进行比较，以计算灯具头部在摇摄旋转轴线中的当前绝对位置。运动控制系统216使用类似的过程校准灯具头部在倾斜旋转轴线上的绝对位置。

在这样的实施例中，每当灯具头部的摇摄或倾斜运动停止时(无论是通过操作者命令还是在灯具12断电时)，可以通过处理器202避免这种位置校准过程所需的时间和灯具头部的物理运动，从运动控制系统216获得灯具头部的当前计算的绝对摇摄和/或倾斜位置，并将获得的位置存储到存储器204的非易失性存储器214中。经由数据链路14接收的使能校准命令信号使得灯具12的操作者能够选择控制系统200是在通电时执行上述位置校准过程，还是用在灯具12上一次断电之前存储的计算出的绝对摇摄和倾斜位置来初始化运动控制系统216。在一些实施例中，灯具12可以默认用存储的位置来进行初始化，而不执行位置校准过程，直到操作者发出命令这样做。

例如，如果灯具12被用在剧院或其他场所，在这里，固定装置通常在演出之间不会被触摸，那么位置校准可以被禁用，而使用存储的绝对摇摄和倾斜位置。类似地，当灯具12穿过舞台布景中的小孔伸出时，或者位于头部运动受到固定件或桁架元件限制的安装位置时，灯具12可以在安装到位之前使用头部运动来校准，并且此后禁用位置校准以避免损坏固定件或灯具12自身。另一方面，当灯具12从其安装位置移开并用手重新定向以包装到旅行容器中时，就需要在通电时进行位置校准过程，因为灯具头部将不可能处于与灯具12断电时的方向相同的方向。

图6示出了根据本公开的用于接合自动灯具的摇摄制动系统304的过程600的流程图。相同的过程可用于接合倾斜制动系统314。在步骤602中，处理器202经由数据链路14接收接合制动命令信号，指定应用一个或两个马达制动器。在一些实施例中，接合制动命令信号包括命令参数，该命令参数具有包括摇摄标志和/或倾斜标志的值，这些标志用于选择相关联的摇摄制动系统304和倾斜制动系统314中的一个或两个是否被接合。在其他实施例中，接合制动命令信号不包括参数数据，并且命令处理器202接合摇摄制动系统304和倾斜制动系统314，或者仅接合摇摄制动系统304和倾斜制动系统314中的预定的一个。

如果摇摄制动系统304将被接合，则在步骤604中，处理器202通过确定摇摄马达302当前是旋转还是静止来响应接合制动命令信号。如下所述，如果摇摄马达302是静止的，则过程600在步骤608处继续。如果摇摄马达302正在旋转，则在步骤604中，处理器202通过电动地使摇摄马达302的旋转停止来响应接合制动命令信号。在一些实施例中，可以通过降低施加到摇摄马达302的电信号的脉冲频率(和/或降低电流)来使摇摄马达302电动地停止，通过计算减速度和速度分布来考虑移动头部的动量，以提供平滑的减速和停止。在其他实施例中，可向摇摄马达302施加脉冲(可能以增加的电流)以使其在与当前的行进方向相反的方向上加速，从而使其电动地停止。在其他实施例中，摇摄马达302的绕组可以被电短路，以引起感应电动势来使摇摄马达302减速和停止。

停止摇摄马达302不是瞬时过程——摇摄马达302需要一段时间来使灯具头部12a的质量减速和停止。因此，在步骤606中，处理器202等待，直到其从摇摄移动系统301接收到摇摄马达302静止的信号为止。在一些实施例中，摇摄马达302的运动通过检查来自摇摄光学传感器的与摇摄正交编码器轮305的运动相关的信号来确定，如参考图4所述。当摇摄光学传感器(或其他反馈系统)指示摇摄马达302静止时，则在步骤608中，处理器202使摇摄制动系统304断电，以使得摇摄制动系统304能够在弹簧力的作用下接合制动器。

在步骤609中，处理器202将当前计算的头部绝对摇摄位置存储到非易失性存储器214中。最后，在步骤610中，在短暂延迟之后(如果需要确保摇摄制动系统304已经完全接合)，作为在步骤604中使摇摄马达302停止的一部分，处理器202移除施加至摇摄马达302的任何保持电流，从而使摇摄马达302断电。

步骤609是可选的。在一些实施例中，步骤609可以在步骤610之后执行，而不是在步骤610之前或与之并行执行。在总是执行位置校准过程的实施例中，步骤609可能根本就不执行。

在一些实施例中，步骤604、步骤606、步骤608、步骤609和步骤610可以与针对倾斜马达312和倾斜制动系统314执行相同的步骤独立地和并行地，针对摇摄马达302和摇摄制动系统304执行。

在一些实施例中，当控制系统200确定在灯具头部运动时已经使灯具12断电(例如，通过断开主电源或关闭电源开关)时，则对摇摄移动系统301和/或倾斜移动系统311执行过程600。在这样的实施例中，电源(在一些实施例中包括电池)被设计成保持控制系统200以及摇摄移动系统301和倾斜移动系统311通电足够长的时间，以完成摇摄和倾斜的过程600。处理器202可以通过感测电力在当前是否被施加到控制系统200的其他元件或灯具12的其他子系统来确定已经使灯具12断电。

在一些实施例中，接合制动命令信号包括具有标志的控制参数，该标志指定一旦接合了摇摄和/或倾斜制动器，是否要使摇摄和/或倾斜马达断开电力。如果设置了一个或两个标志，则在步骤610中，处理器202不使相应的摇摄马达302和倾斜马达312断电，也就是说，处理器202继续向相应的摇摄马达302和倾斜马达312施加保持电流。应用制动器但不切断马达的电源将使系统能够抵抗外力引起的位移，而且一旦制动器分离，系统还可以更快地再次启动。例如，在根据本公开的自动灯具被附接至在演出期间移动的桁架的情况下，操作者可以命令自动灯具应用制动器，以确保当桁架移动时灯具头部不改变方向，而是继续向马达施加保持电流，以保持自动灯具在桁架被重新定位之后尽可能快地准备再次开始进行摇摄和/或倾斜运动。

图7示出了根据本公开的用于释放(分离)自动灯具的摇摄制动系统304的过程700的流程图。相同的过程可用于释放倾斜制动系统314。在步骤702中，处理器202经由数据链路14接收分离制动命令信号，该分离制动命令信号指定释放一个或两个马达制动器。在步骤704中，处理器202通过使电力(例如，保持电流或比启动运动所需的电流小的另一电流)被施加至摇摄马达302来对分离制动命令信号做出反应。

在步骤706中，处理器202确定是否已经将电力施加至摇摄马达302。在一些实施例中，处理器202通过在进行步骤708之前等待预设的时间段来确定已经施加了电力。可以在产品设计期间通过测量马达电流的上升时间来建立预设周期。这种上升时间可以是马达线圈的电感、所施加的电压、电源的容量以及电源和电连接件的阻抗的函数。在其他实施例中，处理器202可以电联接至相应的摇摄马达电流传感器和倾斜马达电流传感器，并且当马达电流达到预设阈值时，处理器202确定已经施加了电力。一旦在步骤706中确定已经将电力施加至摇摄马达302，则在步骤708中，处理器202将电力施加至摇摄制动系统304，从而释放(或分离)制动器。

在一些实施例中，倾斜马达312和倾斜制动系统314可以独立地并与摇摄马达302和摇摄制动系统304并行地执行步骤704、步骤706和步骤708。如参考图6所述，在一些实施例中，根据接合制动命令信号中的控制参数标志，可以不使摇摄马达302和倾斜马达312断电。在这样的实施例中，过程700的步骤704和步骤706可以被跳过，因为电力将已经被施加到摇摄马达302和倾斜马达312中的一个或两个。

图8示出了根据本公开的在自动灯具通电时执行的过程800的流程图。过程800用于执行过程600的步骤609的实施例中，其中当摇摄马达302和倾斜马达312停止时，处理器202将当前计算的绝对摇摄和/或头部位置存储到非易失性存储器214中。过程800使灯具12的摇摄制动系统304释放(或分离)。过程800也可用于释放倾斜制动系统314。

在步骤802中，处理器202确定已经将电力施加至灯具12。可以通过接通电源开关或者以其他方式将灯具12连接至市电电源来将电力施加至灯具12。处理器202可以通过将当前正在执行的指令识别为通电启动指令来确定已经将电力施加至灯具12。在处理器202由电池供电的情况下，处理器202可以通过感测施加至控制系统200的其他元件或灯具12的其他子系统的电力来确定电力已经施加至灯具12。在步骤803中，当摇摄马达302和倾斜马达312最后停止时，处理器202读取存储在非易失性存储器214中的计算出的绝对摇摄和/或头部位置。

步骤804、步骤806和步骤808类似于过程700的步骤704、步骤706和步骤708。在步骤804中，处理器202使得电力被施加至摇动马达302。在步骤806中，处理器202等待，直到已经将电力施加至摇摄马达302为止。一旦步骤806完成，在步骤808中，处理器202将电力施加至摇摄制动系统304，从而释放制动器。

尽管描述了从马达到制动器的带驱动系统，但是该系统并不局限于此。在其他实施例中，马达制动器可以经由齿轮联接至马达轴、经由直接连接联接至马达轴、或者经由摇摄驱动带307或倾斜驱动带317联接至马达轴。在其他实施例中，制动器可以联接至从动轴(例如，连接至主摇摄齿轮309或主倾斜齿轮319的轴)，而不是马达轴。

当灯具12断电时，摇摄制动系统304和倾斜制动系统314自动接合，可以针对减小的保持扭矩或制动扭矩来设计或选择制动器本身，允许操作者能够克服扭矩，例如，手动重新对准摇摄或倾斜位置，而不使用马达。这也使得操作者能够在单元断电(或以其他方式停止接收电力)时重新定位摇摄和倾斜，以允许将轭架和/或灯具头部对准期望的方向，从而将单元放置在路箱或其他包装中。然而，减小的保持扭矩被选择为，即使当内部部件(特别是可能很重的透镜)位于灯具头部内导致灯具头部失去平衡位置时也足以防止灯具头部在重力作用下移动。在一个这样的实施例中，制动扭矩为马达扭矩的30％。然而，在其他实施例中，所需的制动扭矩可以在马达扭矩的大约25％至150％的范围内变化。

在另一个实施例中，摇摄制动系统304和倾斜制动系统314被设计成当灯具停止接收电力时，制动器自动分离。例如，弹簧可以用作以使弹簧分离，并且施加电力以接合制动器。在这样的实施例中，当灯具头部的运动被操作者命令停止时，摇动制动系统304和倾斜制动系统314被接合以将头部保持在适当位置，但是当灯具与主电源断开时，制动器被分离，以允许操作者或技术人员能够容易地手动操纵头部位置。

对于任一种类型的制动器(电力接合或断电/接合)，在一些实施例中，可以添加附加机构(例如闭锁螺线管)，以使得制动器能够选择性地在通电/接合或断电/接合时操作(反之亦然)。在一些这样的实施例中，当灯具停止接收电力时，控制系统200通过使摇摄制动系统304和倾斜制动系统314中的一个或两个保持在其当前状态来响应经由数据链路14接收的断电制动命令信号的命令参数。也就是说，如果所选的制动系统在断电时正处于接合状态，则该系统保持接合状态；如果在断电时正处于分离状态，则该系统保持分离状态。

在一些实施例中，摇动制动系统304和倾斜制动系统314中的一个或两个包括第一元件和第二元件，第一元件固定地联接(直接地，通过带或其它连接方式)至马达轴并随马达轴旋转，第二元件由弹簧偏压以向第一元件施加摩擦，除非通过电磁力与第一元件分离。第二元件通过联接器联接至底盘，该联接器防止第二元件相对于底盘旋转，但是允许朝向第一元件和远离第一元件的运动。

在其他实施例中，接收到接合制动命令信号(启用马达制动)将禁止控制系统200对经由数据链路14接收的在摇摄和/或倾斜轴线中移动灯具头部的运动命令的响应。在这样的实施例中，响应保持被禁止，直到接收到释放一个或两个制动器的分离制动器命令信号为止。因此，操作者可以确信，由于经由数据链路14接收的摇摄和倾斜命令，灯具不会意外或无意地移动。

尽管本文仅描述了本公开的一些实施例，但是受益于本公开的本领域技术人员应当理解的是，可以设计出不脱离本公开范围的其他实施例。尽管已经详细描述了本公开，但是应当理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对其进行各种改变、替换和修改。

Claims (10)

1.一种灯具，包括:

灯具头部，所述灯具头部包括一个或多个光学设备；

移动系统，所述移动系统机械地联接至所述灯具头部，并且被构造成使所述灯具头部围绕旋转轴线旋转，所述移动系统包括:

马达，所述马达经由第一机械联接器联接至所述灯具头部，并且被构造成使所述灯具头部围绕所述旋转轴线旋转；

制动系统，所述制动系统经由第二机械联接器联接至所述马达的轴，并且被构造成阻止所述马达的所述轴旋转；以及

控制系统，所述控制系统电联接至所述马达和所述制动系统，并且被构造成经由数据链路接收接合制动命令并通过以下方式响应于所述接合制动命令接合所述制动系统：

确定所述马达是否正在旋转；

当确定所述马达正在旋转时，使所述马达的旋转电动地停止；

确定所述马达是否已经停止旋转；

当确定所述马达已经停止旋转时，接合所述制动系统；以及

使所述马达断电。

2.根据权利要求1所述的灯具，其中，所述控制系统被构造成，经由所述数据链路接收分离制动命令并通过以下方式响应于所述分离制动命令释放所述制动系统：

使电力被施加到所述马达；

确定电力是否已经被施加至所述马达；以及

当确定电力已经被施加至所述马达时，分离所述制动系统。

3.根据权利要求2所述的灯具，其中，所述控制系统被构造成经由所述数据链路接收运动命令，并且仅当所述控制系统比接收到所述接合制动命令更新近地接收到所述分离制动命令时，才响应于所述运动命令使所述马达旋转。

4.根据权利要求1所述的灯具，其中，所述接合制动命令包括控制参数，并且所述控制系统被构造成响应于所述控制参数的值，在响应所述接合制动命令时不使所述马达断电。

5.根据权利要求1所述的灯具，其中：

所述移动系统是第一移动系统，所述制动系统是第一制动系统，所述旋转轴线是第一旋转轴线；

所述灯具还包括第二移动系统，所述第二移动系统机械地联接至所述灯具头部，并且被构造成使所述灯具头部围绕第二旋转轴线旋转，所述第二旋转轴线正交于所述第一旋转轴线，所述第二移动系统包括第二制动系统；并且

所述控制系统被构造成，响应于所述接合制动命令独立地接合所述第一制动系统和所述第二制动系统。

6.根据权利要求5所述的灯具，其中，所述控制系统被构造成经由所述数据链路接收分离制动命令，并且响应于所述分离制动命令进行以下操作：

通过以下方式释放所述第一制动系统：

使电力被施加至所述第一移动系统的马达；

确定电力是否已经被施加至所述第一移动系统的马达；以及

当确定电力已经被施加至所述第一移动系统的马达时，分离所述第一制动系统；以及

通过以下方式释放所述第二制动系统:

使电力被施加至所述第二移动系统的马达；

确定电力是否已经被施加至所述第二移动系统的马达；以及

当确定电力已经被施加至所述第二移动系统的马达时，分离所述第二制动系统。

7.根据权利要求1所述的灯具，其中，所述控制系统联接至非易失性存储器，并且被构造成当确定所述马达已经停止旋转时，将所述灯具头部的当前绝对位置存储在所述非易失性存储器中。

8.根据权利要求7所述的灯具，其中，所述控制系统被构造成，响应于确定已经使所述灯具断电而接合所述制动系统。

9.根据权利要求7所述的灯具，其中，所述控制系统被构造成确定电力已经被施加至所述灯具，并且作为响应，通过以下方式为所述移动系统的运动做准备：

从所述非易失性存储器读取所述灯具头部的所述当前绝对位置；

用所述当前绝对位置对运动控制系统初始化；

使电力被施加至所述马达；

确定电力是否已经被施加至所述马达；以及

当确定电力已经被施加至所述马达时，使所述制动系统断电。

10.根据权利要求9所述的灯具，其中，所述控制系统被构造成响应于所述控制系统先前经由所述数据链路接收到的启用校准命令，当确定电力已经被施加至所述灯具时，使所述运动控制系统执行位置校准过程。

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