CN113846878A - 用于舞台演艺的多自由度设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于舞台演艺的多自由度设备，包括：基架，具有容纳空间；升降台，活动设置在容纳空间中；升降驱动机构，用于驱动升降台上下升降；立柱，转动安装在升降台上；第一旋转驱动机构，用于驱动立柱转动；安装架，转动安装在立柱的上端；表演展示装置，转动安装在安装架上；第二旋转驱动机构，用于驱动表演展示装置转动；俯仰驱动机构，用于驱动安装架转动，调节表演展示装置的俯仰角度。本申请的多自由度设备，表演展示装置通过升降驱动机构能够上下升降，通过第一旋转驱动机构能够绕立柱转动，通过俯仰驱动机构能够调节俯仰角度，通过第二旋转驱动机构能够绕安装架转动，表演展示装置能够实现复杂的演绎效果。

Description

用于舞台演艺的多自由度设备

技术领域

本发明涉及演艺设备领域，具体涉及用于舞台演艺的多自由度设备。

背景技术

精彩宏伟的大型演出通常需要舞台演艺设备配合，现有用于舞台表演的设备，运动形式单一，不能很好的进行多自由度的活动，不能配合演员实现多样的表演效果。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种用于舞台演艺的多自由度设备。

本发明采取的技术方案如下：

一种用于舞台演艺的多自由度设备，包括：

基架，具有容纳空间；

升降台，活动设置在所述容纳空间中；

升降驱动机构，用于驱动所述升降台上下升降；

立柱，转动安装在所述升降台上；

第一旋转驱动机构，用于驱动所述立柱转动；

安装架，转动安装在立柱的上端；

表演展示装置，转动安装在所述安装架上；

第二旋转驱动机构，用于驱动所述表演展示装置转动；

俯仰驱动机构，用于驱动所述安装架转动，调节表演展示装置的俯仰角度；

所述表演展示装置上安装有座椅，所述表演展示装置为鼓，所述座椅有多个，间隔固定在表演展示装置的外侧。

本申请的多自由度设备，表演展示装置通过升降驱动机构能够上下升降，通过第一旋转驱动机构能够绕立柱转动，通过俯仰驱动机构能够调节俯仰角度，通过第二旋转驱动机构能够绕安装架转动，表演展示装置能够实现复杂的演绎效果。

实际运用时，优选的，立柱能够±180°转动，表演展示装置能够相对安装架±180°转动，表演展示装置能够相对水平面进行0～60°摆动。

实际运用时，表演展示装置具有处于水平状态的初始工作位。

在初始工作位时，升降台、立柱、安装架和表演展示装置组成的结构的高度最小，当升降台位于最低处时，组合结构能够更好的隐藏在基架的容纳空间中。

于本发明其中一实施例中，所述升降台上固定有导靴，所述升降驱动机构包括：

竖直导轨，设置在所述基架上，所述升降台的导靴与对应的竖直导轨滑动配合；链条组件，设置在所述基架上，所述升降台与链条组件连接；以及

驱动组件，用于驱动所述链条组件活动，带动升降台上下移动；

所述链条组件包括转动安装在基架上部的上链轮、转动安装在基架下部的下链轮以及绕设在上链轮和下链轮上的链条，所述链条与升降台固定；

所述驱动组件用于直接或间接驱动上链轮或下链轮转动。

于本发明其中一实施例中，所述容纳空间的两侧均具有两组所述链条组件；所述驱动组件有两组，每组驱动组件分别用于驱动对应侧的两组链条组件；

所述驱动组件包括：

换向器，所述换向器具有输入轴以及与输入轴垂直的两根输出轴；

传动轴，所述传动轴的轴线垂直于下链轮的轴线，传动轴的一端与所述换向器的输入轴连接；

两根第一联轴器，分别与换向器的两根输出轴连接，所述第一联轴器远离所述换向器的一端与对应的下链轮固定；以及

主驱动电机，用于驱动所述传动轴转动；

所述升降驱动机构还包括第二联轴器，两组驱动组件的传动轴通过第二联轴器连接，实现同步转动。

换向器能够实现传动的方向切换，方便动力系统的布置；通过四根第一联轴器以及一根第二联轴器能够使四组链条组件同步运动，保证升降台稳定的实现上下升降操作。

于本发明其中一实施例中，所述驱动组件还包括与所述主驱动电机同轴线连接的备份驱动电机。

当主驱动电机故障时，通过备份驱动电机也能够驱动传动轴转动，有效保证多自由度设备的可靠工作，保证演出的顺利进行。

于本发明其中一实施例中，所述第一旋转驱动机构包括固定在所述立柱上的第一主齿轮以及至少一组第一旋转驱动组件；所述第一旋转驱动组件包括固定在升降台上的第一旋转电机以及由第一旋转电机驱动，与第一主齿轮啮合的第一传动齿轮；

所述第二旋转驱动机构包括固定在表演展示装置上的第二主齿轮以及至少一组第二旋转驱动组件；所述第二旋转驱动组件包括固定在安装架上的第二旋转电机以及由第二旋转电机驱动，与第二主齿轮啮合的第二传动齿轮。

第一旋转驱动组件和第二旋转驱动组件均优选为两组，每组均能单独工作，实现双保险功能，有效保证多自由度设备的可靠工作，保证演出的顺利进行。

于本发明其中一实施例中，所述俯仰驱动机构包括电动缸，所述电动缸的缸身与立柱转动连接，所述电动缸的伸缩杆的端部与所述安装架转动连接。

于本发明其中一实施例中，所述电动缸还具有主减速电机，所述主减速电机用于驱动伸缩杆伸缩；所述俯仰驱动机构还包括手动离合器以及与电动缸相对固定的辅助减速电机，所述主减速电机的输出轴和辅助减速电机的输出轴通过所述手动离合器连接。

当主减速电机出现故障时，通过控制手动离合器闭合，辅助减速电机能够驱动电动缸的伸缩杆伸缩。这种结构有效保证多自由度设备的可靠工作，保证演出的顺利进行。

于本发明其中一实施例中，还包括锁定机构，所述锁定机构包括：

限位槽，设置在基架上；

锁舌，滑动安装在所述升降台上，所述锁舌用于插入所述限位槽，锁紧升降台；

电动推杆，安装在升降台上，用于驱动所述锁舌往复移动。

于本发明其中一实施例中，所述表演展示装置上具有用于面向观众的可发光屏幕。

本发明的有益效果是：本申请的多自由度设备，表演展示装置通过升降驱动机构能够上下升降，通过第一旋转驱动机构能够绕立柱转动，通过俯仰驱动机构能够调节俯仰角度，通过第二旋转驱动机构能够绕安装架转动，表演展示装置能够实现复杂的演绎效果。

附图说明：

图1是表演展示装置下降隐藏在容纳空间时多自由度设备的示意图；

图2是表演展示装置上升突出容纳空间时多自由度设备的示意图；

图3是竖直导轨和导靴的示意图；

图4是图2中B处的放大图；

图5是基架的侧视图；

图6是驱动组件的俯视图；

图7是升降台、立柱、安装架和表演展示装置的主视图；

图8是图7的C-C剖视图；

图9是图1中A处的放大图。

图中各附图标记为：

1、基架；2、容纳空间；3、升降台；4、升降驱动机构；5、立柱；6、第一旋转驱动机构；7、安装架；8、表演展示装置；9、第二旋转驱动机构；10、俯仰驱动机构；11、座椅；12、导靴；13、竖直导轨；14、链条组件；15、驱动组件；16、上链轮；17、下链轮；18、链条；19、换向器；20、输入轴；21、输出轴；22、传动轴；23、第一联轴器；24、主驱动电机；25、第二联轴器；26、备份驱动电机；27、第一主齿轮；28、第一旋转驱动组件；29、第一旋转电机；30、第一传动齿轮；31、第二主齿轮；32、第二旋转驱动组件；33、第二旋转电机；34、第二传动齿轮；35、电动缸；36、缸身；37、伸缩杆；38、主减速电机；39、手动离合器；40、辅助减速电机；41、锁定机构；42、限位槽；43、锁舌；44、电动推杆。

具体实施方式：

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

如图1和2所示，一种用于舞台演艺的多自由度设备，包括：

基架1，具有容纳空间2；

升降台3，活动设置在容纳空间2中；

升降驱动机构4，用于驱动升降台3上下升降；

立柱5，转动安装在升降台3上；

第一旋转驱动机构6，用于驱动立柱5转动；

安装架7，转动安装在立柱5的上端；

表演展示装置8，转动安装在安装架7上；

第二旋转驱动机构9，用于驱动表演展示装置8转动；

俯仰驱动机构10，用于驱动安装架7转动，调节表演展示装置8的俯仰角度。

本申请的多自由度设备，表演展示装置8通过升降驱动机构4能够上下升降，通过第一旋转驱动机构6能够绕立柱5转动，通过俯仰驱动机构10能够调节俯仰角度，通过第二旋转驱动机构9能够绕安装架7转动，表演展示装置8能够实现复杂的演绎效果。

实际运用时，优选的，立柱5能够±180°转动，表演展示装置8能够相对安装架7±180°转动，表演展示装置8能够相对水平面进行0～60°摆动。

如图1和2所示，于本实施例中，表演展示装置8上安装有座椅11。实际运用时，表演展示装置8可以为鼓，座椅11有多个，间隔固定在表演展示装置8的外侧，表演展示装置8上具有用于面向观众的可发光屏幕。

如图1所示，本实施例的表演展示装置8具有处于水平状态的初始工作位。在初始工作位时，升降台3、立柱5、安装架7和表演展示装置8组成的结构的高度最小，当升降台3位于最低处时，组合结构能够更好的隐藏在基架1的容纳空间2中。

如图1、2、3和4所示，于本实施例中，升降台3上固定有导靴12，升降驱动机构4包括：

竖直导轨13，设置在基架1上，升降台3的导靴12与对应的竖直导轨13滑动配合；

链条组件14，设置在基架1上，升降台3与链条组件14连接；以及

驱动组件15，用于驱动链条组件14活动，带动升降台3上下移动；

链条组件14包括转动安装在基架1上部的上链轮16、转动安装在基架1下部的下链轮17以及绕设在上链轮16和下链轮17上的链条18，链条18与升降台3固定；

驱动组件15用于直接或间接驱动上链轮16或下链轮17转动。

如图5和6所示，于本实施例中，容纳空间2的两侧均具有两组链条组件14；驱动组件15有两组，每组驱动组件15分别用于驱动对应侧的两组链条组件14；

驱动组件15包括：

换向器19，换向器19具有输入轴20以及与输入轴20垂直的两根输出轴21；

传动轴22，传动轴22的轴线垂直于下链轮17的轴线，传动轴22的一端与换向器19的输入轴20连接；

两根第一联轴器23，分别与换向器19的两根输出轴21连接，第一联轴器23远离换向器19的一端与对应的下链轮17固定；以及

主驱动电机24，用于驱动传动轴22转动；

升降驱动机构4还包括第二联轴器25，两组驱动组件15的传动轴22通过第二联轴器25连接，实现同步转动。

换向器19能够实现传动的方向切换，方便动力系统的布置；通过四根第一联轴器23以及一根第二联轴器25能够使四组链条组件14同步运动，保证升降台3稳定的实现上下升降操作。

如图6所示，于本实施例中，驱动组件15还包括与主驱动电机24同轴线连接的备份驱动电机26。当主驱动电机24故障时，通过备份驱动电机26也能够驱动传动轴22转动，有效保证多自由度设备的可靠工作，保证演出的顺利进行。

如图7和8所示，于本实施例中，第一旋转驱动机构6包括固定在立柱5上的第一主齿轮27以及至少一组第一旋转驱动组件28；第一旋转驱动组件28包括固定在升降台3上的第一旋转电机29以及由第一旋转电机29驱动，与第一主齿轮27啮合的第一传动齿轮30；

第二旋转驱动机构9包括固定在表演展示装置8上的第二主齿轮31以及至少一组第二旋转驱动组件32；第二旋转驱动组件32包括固定在安装架7上的第二旋转电机33以及由第二旋转电机33驱动，与第二主齿轮31啮合的第二传动齿轮34。

第一旋转驱动组件28和第二旋转驱动组件32均优选为两组，每组均能单独工作，实现双保险功能，有效保证多自由度设备的可靠工作，保证演出的顺利进行。

如图1和9所示，于本实施例中，俯仰驱动机构10包括电动缸35，电动缸35的缸身36与立柱5转动连接，电动缸35的伸缩杆37的端部与安装架7转动连接。

如图1和9所示，于本实施例中，电动缸35还具有主减速电机38，主减速电机38用于驱动伸缩杆37伸缩；俯仰驱动机构10还包括手动离合器39以及与电动缸35相对固定的辅助减速电机40，主减速电机38的输出轴21和辅助减速电机40的输出轴21通过手动离合器39连接。当主减速电机38出现故障时，通过控制手动离合器39闭合，辅助减速电机40能够驱动电动缸35的伸缩杆37伸缩。这种结构有效保证多自由度设备的可靠工作，保证演出的顺利进行。

如图4所示，于本实施例中，还包括锁定机构41，锁定机构41包括：限位槽42，设置在基架1上；锁舌43，滑动安装在升降台3上，锁舌43用于插入限位槽42，锁紧升降台3；电动推杆44，安装在升降台3上，用于驱动锁舌43往复移动。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于舞台演艺的多自由度设备，其特征在于，包括：

基架，具有容纳空间；

升降台，活动设置在所述容纳空间中；

升降驱动机构，用于驱动所述升降台上下升降；

立柱，转动安装在所述升降台上；

第一旋转驱动机构，用于驱动所述立柱转动；

安装架，转动安装在立柱的上端；

表演展示装置，转动安装在所述安装架上；

第二旋转驱动机构，用于驱动所述表演展示装置转动；

俯仰驱动机构，用于驱动所述安装架转动，调节表演展示装置的俯仰角度；

所述表演展示装置上安装有座椅，所述表演展示装置为鼓，所述座椅有多个，间隔固定在表演展示装置的外侧。

2.如权利要求1所述的用于舞台演艺的多自由度设备，其特征在于，所述升降台上固定有导靴，所述升降驱动机构包括：

竖直导轨，设置在所述基架上，所述升降台的导靴与对应的竖直导轨滑动配合；

链条组件，设置在所述基架上，所述升降台与链条组件连接；以及

驱动组件，用于驱动所述链条组件活动，带动升降台上下移动；

所述链条组件包括转动安装在基架上部的上链轮、转动安装在基架下部的下链轮以及绕设在上链轮和下链轮上的链条，所述链条与升降台固定；

所述驱动组件用于直接或间接驱动上链轮或下链轮转动。

3.如权利要求2所述的用于舞台演艺的多自由度设备，其特征在于，所述容纳空间的两侧均具有两组所述链条组件；所述驱动组件有两组，每组驱动组件分别用于驱动对应侧的两组链条组件；

所述驱动组件包括：

换向器，所述换向器具有输入轴以及与输入轴垂直的两根输出轴；

传动轴，所述传动轴的轴线垂直于下链轮的轴线，传动轴的一端与所述换向器的输入轴连接；

两根第一联轴器，分别与换向器的两根输出轴连接，所述第一联轴器远离所述换向器的一端与对应的下链轮固定；以及

主驱动电机，用于驱动所述传动轴转动；

所述升降驱动机构还包括第二联轴器，两组驱动组件的传动轴通过第二联轴器连接，实现同步转动。

4.如权利要求3所述的用于舞台演艺的多自由度设备，其特征在于，所述驱动组件还包括与所述主驱动电机同轴线连接的备份驱动电机。

5.如权利要求1所述的用于舞台演艺的多自由度设备，其特征在于，所述第一旋转驱动机构包括固定在所述立柱上的第一主齿轮以及至少一组第一旋转驱动组件；所述第一旋转驱动组件包括固定在升降台上的第一旋转电机以及由第一旋转电机驱动，与第一主齿轮啮合的第一传动齿轮；

所述第二旋转驱动机构包括固定在表演展示装置上的第二主齿轮以及至少一组第二旋转驱动组件；所述第二旋转驱动组件包括固定在安装架上的第二旋转电机以及由第二旋转电机驱动，与第二主齿轮啮合的第二传动齿轮。

6.如权利要求1所述的用于舞台演艺的多自由度设备，其特征在于，所述俯仰驱动机构包括电动缸，所述电动缸的缸身与立柱转动连接，所述电动缸的伸缩杆的端部与所述安装架转动连接。

7.如权利要求6所述的用于舞台演艺的多自由度设备，其特征在于，所述电动缸还具有主减速电机，所述主减速电机用于驱动伸缩杆伸缩；所述俯仰驱动机构还包括手动离合器以及与电动缸相对固定的辅助减速电机，所述主减速电机的输出轴和辅助减速电机的输出轴通过所述手动离合器连接。

8.如权利要求1所述的用于舞台演艺的多自由度设备，其特征在于，还包括锁定机构，所述锁定机构包括：

限位槽，设置在基架上；

锁舌，滑动安装在所述升降台上，所述锁舌用于插入所述限位槽，锁紧升降台；

电动推杆，安装在升降台上，用于驱动所述锁舌往复移动。

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