沈慶平 劉長榮 何內(nèi)文

[摘要]介紹亞洲文化嘉年華大型綜藝晚會中機(jī)器孔雀的藝術(shù)創(chuàng)意，以及機(jī)械運(yùn)動機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)，說明藝術(shù)與技術(shù)融合的新思路。

[關(guān)鍵詞]亞洲文化嘉年華;演藝裝置;藝術(shù)創(chuàng)意;機(jī)器孔雀;機(jī)械運(yùn)動機(jī)構(gòu);控制系統(tǒng)

文章編號：10.3969/j.issn.1674-8239.2019.07.002

2019年5月15日，作為亞洲文明對話大會的重要活動之一的亞洲文化嘉年華大型綜藝晚會（以下簡稱“晚會”）在北京鳥巢國家體育場隆重呈獻(xiàn)，《吉祥吉祥》節(jié)目中9只靈動的大型機(jī)器孔雀與舞蹈演員默契的藝術(shù)表演為晚會增光添彩（見圖1），色彩斑斕的孔雀開屏博得觀眾熱烈的掌聲，將演出推向高潮。

大型機(jī)器孔雀取得巨大成功的背后蘊(yùn)含了藝術(shù)與技術(shù)的高度融合，并催生了新時期演藝裝置向智能化發(fā)展的創(chuàng)新思路。

機(jī)器孔雀是一種表演機(jī)器人，屬演藝裝置。演藝裝置的技術(shù)主要由機(jī)電系統(tǒng)組成，并隨著機(jī)器人行業(yè)成熟技術(shù)的應(yīng)用，智能化程度不斷提高。表演機(jī)器人與機(jī)器人行業(yè)的工業(yè)機(jī)器人有很大的不同。

表演機(jī)器人在藝術(shù)形象上需要具有靈性的具象造型（如孔雀、天鵝等生物形象），不局限于“人”的概念，可以利用高科技手段賦予其生命的靈動。表演機(jī)器人更注重表演的藝術(shù)性，不需要工業(yè)機(jī)器人的高精度。因此，表演機(jī)器人是演藝與工業(yè)機(jī)器人融合的新生產(chǎn)物，是演藝表演的創(chuàng)新思路應(yīng)用。

1機(jī)器孔雀的藝術(shù)創(chuàng)意

孔雀是吉祥、美麗的象征，在舞臺上的呈現(xiàn)需要抽象化、藝術(shù)化（見圖2）。

晚會上呈現(xiàn)的機(jī)器孔雀有1大8小共9只，大孔雀開屏后寬度達(dá)10.5m，小孔雀開屏后寬度達(dá)9m。

孔雀造型的設(shè)計由固定部分和運(yùn)動部分組成。

固定部分為孔雀身體及背板羽毛造型，孔雀身體部分設(shè)計成船型臺車，由圍板和后背板組成，圍板和后背板裝飾為放射性金色花紋，在白光照耀下更顯金光璀璨（見圖3）。

運(yùn)動部分為孔雀尾部的運(yùn)動，孔雀尾部裝有35根孔雀翎（見圖4），通過伺服驅(qū)動使尾部可豎起和放下，展開與合攏。當(dāng)孔雀開屏?xí)r，孔雀翎可前后抖動?？兹隔嵩O(shè)計為白色，在彩光的照射下，色彩斑斕，美輪美奐。

孔雀頭部設(shè)計為舞蹈演員表演的位置，舞蹈演員的舞姿與裝置造型合一的亦真亦幻，充分展現(xiàn)了藝術(shù)的表現(xiàn)力。

2機(jī)器孔雀的機(jī)械運(yùn)動機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)及燈光系統(tǒng)

2.1機(jī)械運(yùn)動機(jī)構(gòu)

孔雀的機(jī)械運(yùn)動機(jī)構(gòu)由孔雀翎“豎起”與“放下”運(yùn)動機(jī)構(gòu)、“展開”與“合攏”運(yùn)動機(jī)構(gòu)、孔雀行走運(yùn)動機(jī)構(gòu)組成。

孔雀翎“豎起”與“放下”運(yùn)動機(jī)構(gòu)由一臺DC 48V伺服電機(jī)與大速比行星減速機(jī)驅(qū)動組成，整個運(yùn)行過程在最高速度下只需5s，可大比例調(diào)速。

孔雀翎“展開”與“合攏”運(yùn)動機(jī)構(gòu)類似折扇的結(jié)構(gòu)，只是折扇是從一端向另一端“展開”與“合攏”，而孔雀翎是從中間向兩端“展開”與“合攏”，兩者的相同點是合攏時均為折疊狀態(tài)。尾翎由11片尾翎支架組成，其中，中間一片尾翎支架可插5根尾翎，為固定狀態(tài);支架剩余10片尾翎支架分左右各5片，每片可插3根尾翎，共30根尾翎，呈疊起狀態(tài)，分別向兩端“展開”與向中間“合攏”，如圖5所示。

尾翎“展開”與“合攏”運(yùn)動機(jī)構(gòu)地需一臺DC 48V伺服電機(jī)與大速比行星減速機(jī)驅(qū)動，控制巧妙、簡單，整個運(yùn)行過程在最高速度下只需10s，可大比例調(diào)速。

當(dāng)孔雀開屏?xí)r，孔雀翎可作前后抖動，抖動的幅度、頻率和時間都可通過軟件進(jìn)行設(shè)置。

孔雀行走運(yùn)動機(jī)構(gòu)由四組膠輪支撐，前兩組為萬向輪，后兩組為固定輪。為防止在表演中滑動，設(shè)計了快速固定支撐機(jī)構(gòu)，確保演出中的孔雀穩(wěn)定，保證演員的安全。

2.2特效裝置

孔雀翎上鑲嵌18只高亮度綠色激光器，并配置了大功率煙霧機(jī)和風(fēng)機(jī)。18只激光器發(fā)出的激光束穿過煙霧并向周邊發(fā)散，留下18道綠色光束，并隨著孔雀翎的抖動而呈現(xiàn)出閃爍的光效。

孔雀翎上的全部翎眼均裝有白色LED燈，作為翎眼邊界多層次背光照明，極好地突出了翎眼的效果。

2.3控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)由可編程控制器（PLC）、數(shù)字伺服電機(jī)驅(qū)動、無線遙控等部分組成，采用蓄電池供電。

機(jī)器孔雀采用無線遙控等多種操作方式的聯(lián)合控制運(yùn)行，通過運(yùn)行PLC的高精度定時器，同時啟動多臺機(jī)器孔雀運(yùn)動，保證系統(tǒng)的同步性及安全可靠運(yùn)行。9套機(jī)器孔雀的演出程序均不相同，各自獨(dú)立執(zhí)行孔雀翎的豎起與放下、開屏與收攏、煙霧加熱與噴煙、風(fēng)機(jī)開啟、激光啟閉、孔雀翎LED燈啟閉等動作，既可以獨(dú)立表演，也可統(tǒng)一調(diào)度控制融于整體演出。

演出時，9套機(jī)器孔雀的動作必須與音樂節(jié)拍保持高度一致，有同時同步動作，又有分時動作，相互配合完成一組連貫的、變化多端的表演。

機(jī)器孔雀的控制系統(tǒng)要求不高，動作也不復(fù)雜，但其關(guān)鍵技術(shù)在于，為達(dá)到這種高端大型演出高可靠性的要求，需要控制系統(tǒng)的可靠冗余度、故障檢測和快速處理能力更加智能化。

3從機(jī)器孔雀的啟示中得到的衍生與發(fā)展

機(jī)器孔雀的成功證明;創(chuàng)新思路可以為演藝裝置帶來新的生機(jī)。智能化的演藝裝置不同于舞臺機(jī)械設(shè)備和演出道具，是將藝術(shù)創(chuàng)意與運(yùn)動、效果等元素全部融合為一體，具有獨(dú)立、完整、智能化的表演體系。如上述9只機(jī)器孔雀與9名美麗精湛的舞蹈演員的完美演繹，動感十足的孔雀開屏以及燈光、激光、煙霧、風(fēng)機(jī)等設(shè)備的有機(jī)配合產(chǎn)生了靈動的效果。

現(xiàn)在正在打造新一代機(jī)器孔雀，造型的裝飾性也更強(qiáng)，智能化程度更高，仿真孔雀開屏、行走、脖頸彎曲、頭部轉(zhuǎn)動、嘴巴開合、眼珠轉(zhuǎn)動、眼皮的睜閉等一連貫的動作，惟妙惟肖。

另外，新開辟了以機(jī)器天鵝為主的機(jī)械秀表演模式，推出觀演性更高、更加智能化的機(jī)器天鵝表演系列（見圖6）。這種新型的表演模式是以機(jī)械天鵝為主導(dǎo)，配合與其相關(guān)的高科技燈光秀、水秀等場景，配以少量演員或不用演員的一種新的表演模式，如圖7所示。機(jī)器天鵝更加智能化集中體現(xiàn)在后續(xù)研發(fā)的脖頸運(yùn)動，為多關(guān)節(jié)三維運(yùn)動模式，其多關(guān)節(jié)三維運(yùn)動之間均有關(guān)聯(lián)，須經(jīng)軟件算法解耦控制，可使脖頸達(dá)到任意彎曲造型，但因天鵝脖頸細(xì)而長，所以機(jī)械結(jié)構(gòu)、力的傳遞及控制算法等是機(jī)械與控制解決的重點與難點。這種模式適用于各類秀場、各大公園的現(xiàn)有水域場地的開發(fā)，主體天鵝還可以作為公園及秀場標(biāo)志性形象吸引觀眾駐留拍照。

4結(jié)語

從靈動的機(jī)器孔雀在亞洲文化嘉年華演出中的反響看，演藝裝置賦予智能化，就產(chǎn)生了靈性，藝術(shù)也就產(chǎn)生了生命，使藝術(shù)與技術(shù)高度融合。因此，無論是孔雀還是天鵝或其他衍生品系列，智能化演藝裝置是撬動演藝領(lǐng)域發(fā)展的創(chuàng)新之路，形成自己的特色，可帶來衍生發(fā)展的廣闊前景。

作者簡介：

沈慶平，原總政歌舞團(tuán)國家一級舞美設(shè)計。曾任2008年第十三屆殘奧會開閉幕式舞美總設(shè)計，連續(xù)六屆雙擁晚會舞美總設(shè)計。獲第九屆國務(wù)院文化部文華獎舞臺美術(shù)獎，第七、八、九屆全軍文藝會演舞美設(shè)計一等獎，多次獲“五個一”工程獎，第四屆全國少數(shù)民族文藝會演最佳舞美設(shè)計獎等。

劉長榮，自動控制高級工程師，資深航天、舞臺機(jī)械控制專家，全國注冊電氣工程師。曾任中國載人航天發(fā)射場控制系統(tǒng)總設(shè)計師，2008北京奧運(yùn)會殘奧會開閉幕式舞臺機(jī)械控制系統(tǒng)專家。

何內(nèi)文，舞美燈光設(shè)計師。曾任大型演出《圣水觀音》舞美統(tǒng)籌、技術(shù)總監(jiān)，北京天龍源溫泉旅游藝術(shù)劇院藝術(shù)團(tuán)團(tuán)長。

（編輯：杜青）