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控制系統(tǒng)

博物館中的高科技媒體技術(shù)使得人與歷史能夠進(jìn)行更多互動 Beckhoff基于PC的控制技術(shù)賦予動態(tài)學(xué)景觀模型生命

2025China.cn   2016年02月22日

  動態(tài)模型的實(shí)施、制作和安裝耗時 8 個月,并于 2014 年 8 月正式對外開放。布景專家 ATELIER BRUCKNER 負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)整個方案。全球領(lǐng)先的永久動力裝置專家MKT AG 公司負(fù)責(zé)整個項(xiàng)目的技術(shù)實(shí)施工作。TAMSCHICKMEDIA+SPACE公司則負(fù)責(zé)多媒體設(shè)計(jì)與制作。

 

  博物館館長 Dr. Sabine Wolfram 說道:“這一壯觀的演示模型無疑是smac參觀者能夠在博物館體驗(yàn)的一大亮點(diǎn)。令人印象最深刻的畫面是從三樓往下看,參觀者可以直觀感受到景觀雕塑正向他移過來。”

  通過科學(xué)的角度,加上吸引眼球的方式展示地域歷史對于當(dāng)?shù)夭┪镳^館長來說是一個很大的挑戰(zhàn)。在德國開姆尼斯國家考古博物館中,則成功地實(shí)現(xiàn)了這一平衡:由于采用了最先進(jìn)的多媒體技術(shù),歷史變成了一種感官體驗(yàn)。動態(tài)景觀模型描述的是薩克森州的歷史,它盤旋在博物館門廳處,在諸多德國博物館中無疑最為獨(dú)特。當(dāng)模型經(jīng)過三個樓層時,一部電影就投影到它上面,講述薩克森州的文化發(fā)展歷史。動態(tài)模型的實(shí)施、制作和安裝耗時 8 個月,并于 2014 年 8 月正式對外開放。布景專家 ATELIER BRUCKNER 負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)整個方案。全球領(lǐng)先的永久動力裝置專家MKT AG 公司負(fù)責(zé)整個項(xiàng)目的技術(shù)實(shí)施工作。TAMSCHICKMEDIA+SPACE公司則負(fù)責(zé)多媒體設(shè)計(jì)與制作。

  開姆尼斯國家考古博物館(簡稱為smac)于 2014 年 5 月正式對外開放,其地址選在原肖肯(Schocken)百貨大樓,該建筑位于開姆尼斯中心區(qū),始建于古典現(xiàn)代主義時期。在其三層高的展示廳(總面積超過 3000 平米)中,smac將考古發(fā)現(xiàn)作為基礎(chǔ),展現(xiàn)了薩克森州 300,000 多年的悠久歷史。該展示通過從自然時代到聚落時代再到現(xiàn)代畜牧?xí)r代的演變,記錄了今天的薩克森州在勞動人民的努力和環(huán)境和氣候條件不斷變化的背景推動下所經(jīng)歷的漫長歷史?!拔覀冋故具@些考古發(fā)現(xiàn),因?yàn)樗_實(shí)是 — 回顧歷史,面向未來?!盌r. Sabine Wolfram 解釋說道。“我們嘗試新方法回答一些最普遍的問題:這也是為什么每個人都可以在我們的博物館找到一些他想要的東西?!?/FONT>

  將高科技應(yīng)用于博物館:動態(tài)裝置可以實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)式教育

  “‘薩克森時間動態(tài)模型’在從底樓開始運(yùn)行時就有一個互動和教育功能,以及一個通過吸引裝置自動激活的時間軸?!睘閟mac設(shè)計(jì)了這一創(chuàng)新的多媒體交互展示方式的 ATELIER BRUCKNER 公司,其創(chuàng)意總監(jiān)Uwe R. Bruckner 教授這樣說道。

  動態(tài)模型在大樓中心位置浮動,從視覺和內(nèi)容上連接三個展示樓層的門廳。各個半透明板上升到近 15 米的高空,懸掛在 30 根鋼索上。電影和聲音效果完全配合著平板的滾動和向上向下動態(tài)運(yùn)動。“多媒體雕塑裝置每小時垂直上下運(yùn)動一次,它為每個樓層展示的內(nèi)容構(gòu)成了一個敘事性空間和鏈接,一臺‘記憶機(jī)’帶著我們走過一段富有詩意的旅程,充分感受薩克森州 300,000 年的悠久歷史文化?!盩AMSCHICKMEDIA+SPACE公司創(chuàng)意總監(jiān) Charlotte Tamschick在談到動力裝置和多媒體技術(shù)方面時說道。

  投影表面懸掛在 30 根鋼索上,它們的運(yùn)動由伺服電機(jī)分別控制,穿過三個展示樓層,上升到近 15 米高空。共安裝了八臺投影儀,其中五臺安裝在三樓的天花板上,其它三個樓層每層各安裝了一臺

  如果雕塑裝置不處于演示模式,它就會被放置在底樓,參觀者可以與其互動并搜索。雕塑裝置四周有 8 個觸摸屏,可以用來查看有關(guān)薩克森州的考古以及文化和經(jīng)濟(jì)歷史方面的信息。顯示屏可以從監(jiān)視切換到薩克森模型,從而疊加查詢信息,這樣,參觀者之間可以進(jìn)行很好的互動?!捌浣Y(jié)果是一個不斷變化的地形地貌 — 一幅薩克森州的‘活畫圖’。”Charlotte Tamschick說道。

  用于從上或下投影的“平板”移動到光錐中,動態(tài)投影映射確保能夠根據(jù)軸向運(yùn)動精確調(diào)整圖像的清晰度

  如果雕塑裝置不處于演示模式,它就會被放置在底樓,參觀者可以與其互動并查找線索。8 個觸摸屏可以用來查看有關(guān)薩克森自由州的考古以及文化和經(jīng)濟(jì)歷史方面的信息。顯示屏可以從觀看切換到薩克森模型

  結(jié)構(gòu)緊湊且可擴(kuò)展:量身定制的控制技術(shù)

  同為 MKT AG 公司(受委托負(fù)責(zé)動態(tài)雕塑的技術(shù)實(shí)現(xiàn))負(fù)責(zé)人的 Peter Haschkamp在描述該裝置的技術(shù)特點(diǎn)時說道:“我們面臨的一個主要的挑戰(zhàn)是:裝置的重量和負(fù)荷分布 — 考慮到現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)條件。該裝置的總重量約為 8 噸,包括平板、鋼索盤、電機(jī)和投影儀,必須以不影響歷史建筑結(jié)構(gòu)的方式分布在天花板上。這意味著,技術(shù)解決方案必須非常緊湊。”

  所有的軸和傳感器,包括安全技術(shù),都通過兩臺適合控制柜安裝的Beckhoff C6525工業(yè) PC 分別控制。自動化軟件使用的是 TwinCAT NC PTP,它也負(fù)責(zé)高精度運(yùn)動控制。

  MKT在全球各地實(shí)施了大量動態(tài)裝置,擁有可靠的業(yè)績記錄。其中一個最負(fù)盛名的項(xiàng)目是新加坡樟宜機(jī)場的“雨之舞”動態(tài)雕塑,共有 1216 根軸同步運(yùn)動。然而,“雨之舞”的負(fù)載很小,而薩克森州模型的平板重達(dá) 42 公斤,因此,系統(tǒng)也要視它們具體的尺寸而設(shè)計(jì)。這對鋼索、鋼索盤和電機(jī)有更嚴(yán)格的要求 — 每塊平板要使用三個直徑在 300 到 400 毫米之間的鋼索盤。“15 根伺服軸通過集成了 TwinSAFE 選項(xiàng)卡的Beckhoff AX5x03系列伺服驅(qū)動器,和帶有 AG2300 行星齒輪減速機(jī)的 AM8043 型號的伺服電機(jī)驅(qū)動?!盉eckhoff 公司劇院與娛樂技術(shù)行業(yè)經(jīng)理 Michel Matuschke 解釋道。

  “MKT非常欣賞我們的控制組件所具備的可擴(kuò)展性,如smac中用到的單通道和雙通道型號的伺服驅(qū)動器。除了重量限制之外,另一項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)是如何最小化頂層天花板的安裝空間。整個設(shè)備必須安裝在 6 x 9 米的區(qū)域內(nèi)。這一任務(wù)只能通過分布式控制架構(gòu)實(shí)現(xiàn),如 PC 控制技術(shù)所提供的控制架構(gòu)?!盤eter Haschkamp 補(bǔ)充說道。“它讓我們能夠在天花板上均勻分布控制組件。我們已經(jīng)在之前的多個項(xiàng)目中與Beckhoff有過合作,在開發(fā)薩克森州模型的技術(shù)解決方案中,我們又再一次進(jìn)行了密切合作。”MKT AG 公司負(fù)責(zé)人之一 Axel Haschkamp 認(rèn)為另外一個優(yōu)點(diǎn)就是Beckhoff電機(jī)在運(yùn)行時“特別安靜”。這讓薩克森州模型的平板可以無聲地在空間內(nèi)上下浮動。

  EtherCAT:精確同步多軸運(yùn)動和投影映射

  負(fù)責(zé)互動播放和電影投影編程的Focus4 GmbH 公司經(jīng)理 Christian Lungershausen在描述該項(xiàng)目特點(diǎn)時說道:“我們總共安裝了八臺投影儀 — 其中五臺安裝在三樓的天花板上,其它三個樓層每層各安裝了一臺 — 將電影素材放映到景觀模型上。兩個模式之間是有區(qū)別的:在互動模式中,當(dāng)薩克森州模型位于底樓時,參觀者能夠?qū)⒛承﹥?nèi)容投影到該模型上。在演示模式中,模型上升到近 15 米高空,需要 8 臺投影儀的協(xié)調(diào)聯(lián)動。用于從上或下投影的“平板”移動到光錐中。在樓層之間運(yùn)動過程中,投影數(shù)據(jù)在投影儀間交換。動態(tài)投影映射確保使用的圖像是正確的,并能夠調(diào)整對焦?!?/FONT>

  “通過 TwinCAT ADS(自動化設(shè)備規(guī)范)連接多媒體控制 PC 和平板運(yùn)動控制器輕松、巧妙地完成了此項(xiàng)任務(wù)。它無需額外的硬件,借助在多媒體控制程序中集成 ADS 通訊 DLL 的方式通過以太網(wǎng)輕松實(shí)施?!盉eckhoff慕尼黑辦事處的銷售代表Raphik Shahmirian如此說道?!坝捎谑褂昧诉@個開放的通訊接口,多媒體控制器隨時可以知道平板的確切位置,因此能夠相應(yīng)地切換對焦和多媒體投影儀?!?/FONT>

  在其經(jīng)過博物館門廳的行程中,薩克森時間動態(tài)模型在每個展示樓層都會停留。每個樓層的展示內(nèi)容都通過電影投影的圖像和聲音展現(xiàn)

  開姆尼斯國家考古博物館地址選在原肖肯(Schocken)百貨大樓,該建筑位于德國開姆尼斯中心區(qū)。古典主義時期的著名建筑師埃里克·門德爾松于 1927 到 1930 年期間為由猶太人肖肯(Schocken)兄弟創(chuàng)立的百貨集團(tuán)設(shè)計(jì)和規(guī)劃了該建筑

  概覽:

  針對舞臺燈光音響技術(shù)的解決方案

  具有動態(tài)投影映射的動態(tài)裝置的控制

  為客戶帶來的好處

  ● 快速傳輸和處理大量數(shù)據(jù)

  ● 控制和驅(qū)動模塊的緊湊型設(shè)計(jì)是項(xiàng)目成功實(shí)施的先決條件

  PC 控制結(jié)構(gòu)

  ● 伺服驅(qū)動器和伺服電機(jī)用于實(shí)現(xiàn)動態(tài)運(yùn)動控制

  ● EtherCAT端子模塊

  ● 安全端子模塊

  ● TwinCAT NC PTP

(轉(zhuǎn)載)

標(biāo)簽:倍福 Beckhoff 我要反饋