水中噴泉白鷺表演裝置的制作方法

本發明涉及一種水面表演裝置，尤其涉及一種水中噴泉白鷺表演裝置。

背景技術：

目前，水面上表演的裝置是較為新穎的展示、科普、娛樂項目，它繼集了多種現代先進技術，為觀眾提供了不同以往的視覺震撼。但是，現有技術中，適用于水面上表演的裝置并不適用于海面上表演，因為一般水面表演裝置使觀眾不能完全擺脫平面視覺的束縛，因此降低了觀看表演的臨場感和震撼力。

技術實現要素：

本發明的目的就是為了解決上述現有技術中存在的問題，提供一種水中噴泉白鷺表演裝置，其結構簡單，可在海面上表演，白鷺機構可伸縮運動，便于存放，表演時，白鷺機構根據演出需要完成相應動作，配合上噴泉機構及燈光效應，可模擬白鷺展翅飛翔的姿勢，從而使觀賞人員擺脫了平面視覺的束縛，增強了觀看的臨場感和真實感，使觀眾具有更大的視覺震撼力。

為實現本發明的上述目的，本發明一方面提供一種水中噴泉白鷺表演裝置，其包括：固定底座，固定于置于水面的表演平臺上；回轉底座，安裝于固定底座上；白鷺機構，具有與回轉底座連接的鷺身組件和與鷺身組件連接的鷺頭組件；驅動機構，用于驅動回轉底座、鷺身組件和鷺頭組件。

進一步的，還包括：噴泉機構，設置在所述白鷺機構上，用于吸納海水并將海水從所述鷺身組件和/或所述鷺頭組件噴出，以便所述白鷺機構模擬白鷺展翅的姿勢。

其中，所述鷺身組件包括：第一運動臂，其一端與所述回轉底座鉸接；第二運動臂，其一端與第一運動臂另一端鉸接；第三運動臂，其一端與第二運動臂另一端鉸接，其另一端與所述鷺頭組件連接。

其中，所述鷺頭組件包括：頸部運動臂，其一端與所述第三運動臂另一端回 轉連接；鷺頭支撐臂，與頸部運動臂的另一端轉動連接，具有并列設置的一對框架；一對LED顯示屏，分別安裝于鷺頭支撐臂的一對框架上。

其中，所述驅動機構包括：第一液壓驅動件，其液壓缸與所述回轉底座鉸接，其活塞桿與所述第一運動臂鉸接，用于驅動第一運動臂相對回轉底座旋轉；第二液壓驅動件，其液壓缸與所述第一運動臂鉸接，其活塞桿與所述第二運動臂鉸接，用于驅動第二運動臂相對第一運動臂旋轉；第三液壓驅動件，其液壓缸與所述第二運動臂鉸接，其活塞桿與所述第三運動臂鉸接，用于驅動第三運動臂相對第二運動臂旋轉。

其中，所述驅動機構還包括：回轉驅動件，與所述頸部運動臂連接，用于驅動所述頸部運動臂相對所述第三運動臂回轉；翻轉驅動件，與所述鷺頭支撐臂連接，用于驅動所述鷺頭支撐臂相對所述頸部運動臂翻轉。

其中，所述噴泉機構包括：噴水管道，具有沿所述白鷺機構的鷺身組件至鷺頭組件的方向并排鋪設的一對輸水管；多對噴頭，并排設置于一對輸水管上；噴泉泵，其出水口與噴水管道的入口相連通，其吸水口與海水相連通，用于將海水吸入并經由噴水管道輸出。

進一步的，還包括控制機構，具有：任務管理單元，具有預設的用于驅動所述白鷺機構運動的動作指令；伺服控制單元，分別連接所述任務管理單元和所述驅動機構，用于根據所述動作指令控制所述驅動機構執行相應動作；液壓源單元，與所述驅動機構連接，用于為驅動機構提供高壓油；油源控制單元，分別連接任務管理單元和液壓源單元，用于根據所述動作指令控制液壓源單元。

進一步的，所述控制機構還包括：傳感器單元，具有用于檢測所述白鷺機構的各運動臂的位移或角位移的多個傳感器。

更進一步的，所述控制機構還包括：與液壓源單元連接的蓄能器組。

與現有技術相比，本發明的水中噴泉白鷺表演裝置具有如下突出的優點：

本發明的裝置結構簡單，可在海面上表演，且白鷺機構可伸縮運動，在不表演時，白鷺機構收回，便于存放，表演時，白鷺機構根據演出需要完成相應動作，配合上噴泉機構及燈光效應，可模擬白鷺展翅飛翔的姿勢，從而使觀賞人員擺脫了平面視覺的束縛，增強了觀看的臨場感和真實感，使觀眾具有更大的視覺震撼力。

下面結合附圖對本發明進行詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明水中噴泉白鷺表演裝置處于初始狀態時的透視圖；

圖2是本發明水中噴泉白鷺表演裝置的主視圖；

圖3是本發明水中噴泉白鷺表演裝置的噴泉機構安裝位置示意圖；

圖4是本發明噴泉機構中管道走向示意圖；

圖5是本發明的鷺頭支撐臂的主視圖；

圖6是圖5所示鷺頭支撐臂的俯視圖；

圖7是本發明控制機構與驅動機構組成示意圖；

圖8是本發明的控制機構的控制原理示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，分別為本發明提供的一種水中噴泉白鷺表演裝置的透視圖和主視圖，由圖1、圖2可知，本發明的水中噴泉白鷺表演裝置包括：固定底座1，固定于置于水面的表演平臺(圖中未示出)上，表演平臺由具有防腐蝕作用的材料制成；回轉底座2，安裝于固定底座1上且相對固定底座1回轉；白鷺機構，具有與回轉底座2連接的鷺身組件和與鷺身組件連接的鷺頭組件；驅動機構，具有與回轉底座2連接的底座驅動組件、與鷺身組件連接的鷺身驅動組件、與鷺頭組件連接的鷺頭驅動組件，用于分別驅動回轉底座2、鷺身組件和鷺頭組件執行相應動作。

此外，還包括控制機構，分別連接底座驅動組件、鷺身驅動組件及鷺頭驅動組件，并控制底座驅動組件、鷺身驅動組件及鷺頭驅動組件執行相應動作；其中，在控制機構的控制下，回轉底座2在固定底座1上回轉運動，以便帶動白鷺機構模擬白鷺轉身的姿勢，而鷺身驅動組件驅動鷺身組件模擬白鷺飛翔的姿勢，鷺頭驅動組件驅動鷺頭組件模擬白鷺頭部搖頭擺動的姿勢。

具體的，如圖1、圖2所示，本發明的白鷺機構模擬白鷺形狀，其包括鷺身組件和鷺頭組件。

其中，鷺身組件包括：第一運動臂4，其一端與回轉底座2鉸接；第二運動 臂6，其一端與第一運動臂4另一端鉸接；第三運動臂8，其一端與第二運動臂6另一端鉸接，其另一端與鷺頭組件連接。

如圖5、圖6所示，本發明的鷺頭組件包括：頸部運動臂9，其一端與第三運動臂8另一端回轉連接，如，可以在第三運動臂8的所述另一端設置回轉座(回轉座的中軸線與第三運動臂長度延伸方向一致)，在頸部運動臂9的所述一端安裝回轉軸承，回轉軸承安裝在回轉座內，從而將頸部運動臂與第三運動臂連接為一體；鷺頭支撐臂，與頸部運動臂9的另一端轉動連接，具有并列設置的一對橢圓形的框架10和將兩個框架10連接為一體的連接軸，連接軸中心設有通孔，通孔內安置軸承，而在頸部運動臂9的另一端設置轉軸，轉軸穿設過安置在通孔內的軸承，從而使鷺頭支撐臂可以相對頸部運動臂9旋轉；一對LED顯示屏10a(如圖1所示)，分別安裝于鷺頭支撐臂的一對框架10上，用于根據演出需要發出相同或不同顏色的燈光。

其中，回轉底座2、鷺身組件和鷺頭組件分別在底座驅動組件、鷺身驅動組件和鷺頭驅動組件的驅動下動作，以便模擬白鷺運動的各種姿勢。

其中，驅動機構中的鷺身驅動組件包括：第一液壓驅動件3，其液壓缸與回轉底座2鉸接，其活塞桿與第一運動臂4鉸接，用于驅動第一運動臂4繞著第一運動臂4與回轉底座2的鉸接點旋轉，使第一運動臂4向上擺動豎起或回收；第二液壓驅動件5，其液壓缸與第一運動臂4鉸接，其活塞桿與第二運動臂6鉸接，用于驅動第二運動臂6繞著與第一運動臂4的鉸接點旋轉，使第二運動臂6向上擺動豎起或回收；第三液壓驅動件7，其液壓缸與第二運動臂6鉸接，其活塞桿與第三運動臂8鉸接(如圖2所示)，用于驅動第三運動臂8繞著與第二運動臂6的鉸接點旋轉，使第三運動臂8向上擺動豎起或回收。優選的，為了增加第二運動臂6和第三運動臂8之間的連接強度，使兩個運動臂運動穩定、自如，在第二運動臂6和第三運動臂8之間還可以設置一套連桿組件，連接組件包括對稱設置于第二運動臂6和第三運動臂8的外側的一對第一連桿14、一對第二連桿17(如圖1、圖3所示)及將一對第一連桿14和一對第二連桿17連接為一體的橫桿(圖中未示出)，每個第一連桿14與對應的第二運動臂6鉸接，每個第二連桿17與對應的第三運動臂8鉸接，第一連桿14和第二連桿17也通過鉸接的方式連接為一體，設計時，可使橫桿的兩端分別與一對第一連桿或一對第二連桿鉸接， 而第三液壓驅動件7可以與橫桿中部連接，以便其活塞桿伸出時，通過推動橫桿的方式推動第三運動臂向上擺動豎起。其中，本發明的各液壓驅動件可以為液壓缸，也可以為液壓馬達。

其中，驅動機構的鷺頭驅動組件包括：回轉驅動件，與安裝在頸部運動臂9的回轉軸承連接，用于驅動頸部運動臂9在第三運動臂8的所述另一端回轉運動，該回轉驅動件可以采用現有技術的回轉驅動方式，如齒式回轉驅動結構，也可以是蝸輪蝸桿回轉驅動結構，還可以是液壓回轉驅動結構，在此不對回轉驅動件的結構進行具體描述；翻轉驅動件，與安置在鷺頭支撐臂10的連接軸通孔內的軸承連接，用于驅動鷺頭支撐臂10相對頸部運動臂9翻轉，該翻轉驅動件可以為齒式回轉驅動結構，也可以是蝸輪蝸桿回轉驅動結構，還可以是液壓回轉驅動結構，同樣，翻轉驅動件的結構可以采用現有技術的結構，在此也不對翻轉驅動件的結構進行具體描述。

其中，驅動回轉底座運動的底座驅動組件也可以采用現有技術的結構，在此不對其結構進行描述。

其中，本發明的白鷺機構安置在表演平臺上，而表演平臺安置于海面上，為了充分利用海水，本發明的水中噴泉白鷺表演裝置還包括噴泉機構，該噴泉機構設置在白鷺機構上，用于吸納海水并將海水從鷺身組件和/或鷺頭組件噴出，以便白鷺機構可以模擬白鷺展翅飛翔的姿勢。

其中，如圖3、圖4所示，本發明的噴泉機構包括：噴水管道15，具有沿白鷺機構的鷺身組件至鷺頭組件的方向并排鋪設的一對輸水管，一對輸水管分別位于鷺身組件和鷺頭組件的兩側；多對噴頭13，并排設置于一對輸水管上，尤其是，在鷺身組件的第二運動臂和第三運動臂的兩側分別對稱設置多對噴頭，以便水流噴出時，可以模擬白鷺展翅的姿勢；噴泉泵16，其出水口與噴水管道15的入口相連通，其吸水口與海水相連通，用于將海水吸入并經由噴水管道15輸出。其中，一對輸水管的底端連通并與噴泉泵16的出水口相連通，而一對輸水管頂端合并后伸入到鷺頭組件的鷺頭支撐臂10處，合并后的出口處也設置有噴頭，且噴頭噴出的水可從鷺頭支撐臂10的一對框架內射出，以便射出的水流可模擬白鷺的嘴巴。

其中，本發明的驅動機構在控制機構的控制下動作，以便驅動對應的回轉底 座、鷺身組件和鷺頭組件完成預定動作。

具體的，如圖7所示，本發明的控制機構包括：任務管理單元，具有預設的用于驅動白鷺機構運動的動作指令；伺服控制單元，分別連接任務管理單元和驅動機構，用于根據動作指令控制驅動機構執行相應動作；液壓源單元，與驅動機構連接，用于為驅動機構提供高壓油；油源控制單元，分別連接任務管理單元和液壓源單元，用于根據動作指令控制液壓源單元。此外，還包括：與液壓源單元連接的蓄能器組；傳感器單元，具有用于檢測第一、第二、第二運動臂以及鷺頭支撐臂和頸部運動臂的位移或角位移的多個傳感器。

其中，任務管理單元具有任務管理計算機，其是系統的人機接口，一方面，操作人員通過任務管理計算機可以導入白鷺機構預先設定到的運動動作，并且可以對驅動機構、噴泉機構進行運動控制，以便白鷺機構可以模擬相應運動姿勢；另一方面，操作人員可以通過任務管理計算機了解水中噴泉白鷺表演裝置各構件的狀態信息。

其中，伺服控制單元實現對驅動機構的各個驅動組件的閉環控制，伺服控制單元通過以太網接受任務管理計算機的指令，并根據該指令控制驅動機構、噴泉機構及LED燈動作。

其中，油源控制單元的作用是控制液壓源單元(即液壓站)的狀態，包括油泵電機的啟動停止、加壓卸荷等操作，并且油源控制單元還負責采集液壓站的狀態并將其傳送到任務管理計算機中，以便顯示給操作人員。

其中，液壓站為系統提供高壓油，并提供一定的流量供給各個驅動組件，液壓站提供的流量是系統所需要的平均流量，而蓄能器組為系統提供峰值流量，是對液壓站提供流量的一種補充。

下面，對本發明的控制機構的控制原理進行描述。

水中噴泉白鷺表演裝置工作時，首先啟動液壓站，當液壓站啟動完成后為蓄能器組充油，當系統壓力穩定后，油源控制單元進入待命狀態，等待運動指令。運動指令可以由操作人員在任務管理計算機給出，也可以由外部信號激發預定的運動。伺服控制單元根據運動指令信號和各傳感器(用于檢測各運動臂、鷺頭支撐臂、頸部運動臂9的位移或角位移)的反饋信號來控制油源控制單元的各伺服閥驅動各液壓缸實現各個驅動組件的閉環控制，閉環控制原理如圖8所示。伺服 控制單元接受到系統運動的指令信號后，將運動指令信號作為給定信號與反饋信號比較，偏差信號經過控制策略后生成伺服閥的給定信號，伺服閥是功率放大元件，其將壓力能轉化為流量驅動液壓缸(或液壓馬達)運動，以便實現各個運動臂的運動，各運動臂運動的位移(或角位移)反饋到伺服控制器，至此實現系統的閉環控制。

而本發明的水中噴泉白鷺表演裝置的工作過程如下：

初始狀態時，驅動機構的各驅動組件均處于未動作狀態，此時，水中噴泉白鷺表演裝置處于如圖2所示的狀態。

當表演開始時，第一液壓驅動件3、第三液壓驅動件7同時工作，相應的活塞桿伸出，從而使第一運動臂4、第三運動臂8向上擺動豎起。

在表演過程中，第一液壓驅動件3、第二液壓驅動件5和第三液壓驅動件7按照運動指令動作，以使第一運動臂4、第二運動臂6和第三運動臂8可以根據需要聯動實現其他姿態。

除了三個運動臂根據需要聯動之外，底座驅動組件可以驅動回轉底座2回轉擺動，使白鷺機構探出表演平臺以外并懸出，以便模擬白鷺飛翔的姿勢。

而在表演過程中，頸部運動臂9可以繞其與第三運動臂8連接處的回轉中心搖頭擺動；鷺頭支撐臂10可繞其與頸部運動臂9的回轉中心旋轉擺動。

當白鷺機構的動作展開并滿足預定姿勢后，根據演出要求，噴泉機構和LED燈開始表演，使噴泉從第二運動臂6、第三運動臂8及鷺頭支撐臂10處噴出，以便模擬白鷺展翅、飛翔的狀態。

本發明的水中噴泉白鷺表演裝置，結構簡單，造型獨特，可在海面上表演，且白鷺機構可伸縮運動，在不表演時，白鷺機構收回便于存放，平時在海面上時是一個景觀裝置，與水是有相關聯元素，不至于在水面看上去較突兀，而表演時，白鷺機構根據演出需要完成相應動作，配合上噴泉機構及燈光效應，可模擬白鷺展翅飛翔的姿勢，仿生效果強，改變了與觀眾之間的視覺關系，演出中從無到有或又消失，增加藝術演出的魅力，使觀眾擺脫了平面視覺的束縛，增強了觀看的臨場感和真實感，使觀眾具有更大的視覺震撼力。

盡管上文對本發明作了詳細說明，但本發明不限于此，本技術領域的技術人員可以根據本發明的原理進行修改，因此，凡按照本發明的原理進行的各種修改 都應當理解為落入本發明的保護范圍。