一种用于机器人演出的旋转剧场系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种机器人演出剧场系统，具体为提供仿人、仿生型机器人结合场景设备来进行舞台演出的剧场与其中的设备。剧场总体结构为多层环形，观众区位于外环，由数个可沿轨道运动的观众席分区组成，演出区与后台区域位于内环，演出区亦分为数个舞台分区，通过观众区沿轨道绕内环的旋转，实现多个批次观众轮流观看连续切换的多幕场景的内容。能够满足更加复杂、充实的布景的变换需求，及解决机器人进行舞台演出的角色切换与场景变换问题，提供一种全新的应用机器人表演的实现方式，降低技术门槛。同时，还能结合剧场内的辅助设备，提升观众的观看体验、流程的运行效率，是一套完整的机器人演出剧场系统。

A Rotary Theatre System for Robot Performance and Its Control Method

The invention relates to a theatre system for robot performance, in particular to a theatre and its equipment for providing humanoid and bionic robots to perform stage performances in combination with scene equipment. The overall structure of the theatre is a multi-layer ring. The auditorium is located in the outer ring. It consists of several auditorium zones which can move along the track. The performance area and the backstage area are located in the inner ring. The performance area is also divided into several stage zones. Through the rotation of the auditorium along the track around the inner ring, multiple batches of audiences can watch the contents of the multi-scene which can be switched continuously in turn. It can meet the needs of more complex and substantial scenery transformation, and solve the problem of role switching and scene transformation for robot stage performance. It provides a new way to realize the application of robot performance and reduces the technical threshold. At the same time, it can also combine the auxiliary equipment in the theatre to improve the viewing experience of the audience and the operation efficiency of the process. It is a complete set of robot theatre system.

【技术实现步骤摘要】
一种用于机器人演出的旋转剧场系统及其控制方法
本专利技术涉及一种机器人模拟演员演出用的剧场，具体地是一种总体结构为环形可旋转、实现多个批次观众轮流观看多幕内容的机器人演出用剧场，尤其涉及一种用于机器人演出的旋转剧场系统。
技术介绍
随着科技的发展，机器人技术的不断进步，其相关应用领域在不断地扩展和深化，如今走进了人们的文化娱乐生活中，各种仿人、仿生机器人，和各种赋予静物动作的演出行动设备出现在各式各样的文化娱乐场所，如主题公园、科技娱乐展会、各种宣传活动现场等。而借由自动化控制技术、多媒体技术的配合，机器人登上舞台模拟演员进行表演亦成为可能，能够满足人们的好奇心，带给人们新鲜感，并让普通大众了解机械与电子技术，同时突破真人演出的一些限制，配合场景特效，给予观众全新的体验。而目前机器人技术应用到普通大众的文娱项目中尚存在不易实施、经济性不佳的情况，使用拟真的机器人进行表演在生产、研发、维护方面有较大成本，则此时产业内诞生一种专门用于特定剧本进行特定动作流程表演用的机器人，称为“机模”，其动作原理与机械结构专门为某一故事背景、场景氛围要求定制，程序控制以实现特定数种动作流程为目标，搭配精细拟真的外包装，完成在特定主题范围内演绎其中一个角色的任务，而“机器人演出用剧场”则是专门搭配“机模”实现主题定制剧情演出的有力工具。由于机器人演员需要时间进行调试与准备工作，且配套设备较多，单次演出需要准备时间较长，而与场景设备搭配方面可拓展空间又较大，所以本专利提出多幕场景圆周排列，通过观众席围绕其进行旋转，以实现多个批次观众轮流观看多幕内容的机器人演出用旋转剧场系统。在各幕舞台可以设置为一个故事中按时间顺序的不同场景，其中可以设置精心搭建的比普通舞台更加复杂细节更加充实的布景，可以安放角色包装相同、动作原理与控制完全不同的机器人演员，再配合场景特效、静物动作的其他设备，提供一种新型的高质量的机器人演出形式。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种用于机器人演出的旋转剧场系统，通过观众席自动绕多幕舞台旋转，连续展现各幕的演出内容，解决单幕舞台机器人表演时角色、布景切换需耗费较长时间的问题，和受其限制机器人角色与布景的内容难以充实、丰富的问题。基于上述目的，本专利技术提供一种用于机器人演出的旋转剧场系统。一种用于机器人演出的旋转剧场系统，其包括机器人演出主舞台(1)、机器人演出副舞台(2)、观众席分区(31)、圆周轨道(321)、径向轨道(322)、缓冲区(323)、后台准备与设备控制区(4)、观众排队区(51)、观众离场区(52)、隔音墙(6)、控制系统，圆周轨道位于主舞台、副舞台的径向外侧，缓冲区、观众排队区、观众离场区位于圆周轨道的径向外侧，观众席分区为多个，以圆周方式设置的隔音墙在径向方向上位于圆周轨道与缓冲区之间，其特征在于：主舞台、副舞台为多个且数量相等，主舞台、副舞台沿圆周交错排列，缓冲区为一与圆周轨道同心的弧形轨道，该弧形轨道的圆心角为30-180°，弧形轨道连接着两组径向轨道，两组径向轨道分别位于弧形轨道的周向两端，弧形轨道通过两端的径向轨道与圆周轨道相连接；径向轨道可升降，动力源通过传动组件连接径向轨道。其中，观众席分区包括房间壳体，房间壳体下方通过连接组件连接有动力系统，动力系统包括径向运动轮、圆周向运动轮，径向运动轮位置略高于圆周向运动轮，动力系统含有压力传感器与位置传感器。其中，房间壳体仅在前方敞开，其余面为钢结构加装隔音壁，特效设备安装在钢结构壁上，用于实现灯光、音效、震动、水雾、烟雾、气流、气泡和/或雪花效果；房间壳体前方设置电动幕，房间壳体的前方且位于电动幕下方设置防护壁，防护壁上设置有多个传感器，用于感应观众并发出语音提示。其中，圆周轨道、径向轨道、弧形轨道为双排轨道或三排以上轨道，在各轨道进行变轨的节点处，且在移动方向的前方设置机械限位结构。其中，主舞台为静止，主舞台的背景墙为显示屏，背景墙呈内凹形结构。其中，副舞台可旋转，副舞台为圆环形，副舞台在圆周上被副舞台分隔壁等分成4个分区，其有2个工作位置，旋转180°切换一次工作位置，副舞台外侧由副舞台幕遮蔽，副舞台幕为大于或等于180°的圆环形，副舞台幕22呈外凸形结构，与主舞台背景墙的内凹形结构相反。其中，副舞台包括旋转台，减速电机通过齿轮组传动连接旋转台中心轴，旋转台中心轴与旋转台固定连接，旋转台下方固定连接转台支架，在底支架上设置多个托轮，多个托轮绕旋转台中心轴沿圆周排布，多个托轮与转台支架滚动配合。其中，在副舞台的旋转台上设置多个位置传感器，位置传感器用于检测旋转台是否旋转了180°，及识别2个工作位置是否处于旋转台的外侧。其中，在旋转台的下方设置多个水平度传感器，用于检测旋转台的水平度或倾斜度。其中，当观众席分区沿圆周轨道或缓冲区移动至径向轨道相接位置时，径向轨道被提升，托起径向运动轮，使圆周向运动轮悬空，压力传感器检测到各运动轮受压力变化后，驱动圆周向运动的机组停机，驱动径向运动的机组开机，由圆周运动转变为径向运动，实现变轨。一种利用所述用于机器人演出的旋转剧场系统的控制方法，其特征在于：定义外圈的观众席分区为A，内圈的5个观众席分区沿逆时针分别为B、C、D、E、F，其一个循环可分为4个工作状态：1)观众席分区A刚经缓冲区移动至与观众排队区对接位置，开始供观众进入，另一观众席分区F经离场轨道开始向与观众离场区对接位置移动，其余观众席分区观看演出中；2)观众席分区A供观众进入完成后准备关闭分区门，另一观众席分区F到达与观众离场区对接位置，开始供观众离场，其余观众席分区整体逆时针旋转一定角度；3)观众席分区A完成关门后开始沿入场轨道进入圆周轨道，另一观众席分区F中观众离场完成后准备关闭分区门，其余观众席分区完成移动，观看新一幕演出；4)观众席分区A到达圆周轨道，观众开始观看演出，另一观众席分区F开始经缓冲区向与观众排队区对接位置移动，其余观众席分区观看演出中；随后，观众席分区F到达与观众排队区对接位置，且有一新的观众席分区E准备向与观众离场区对接位置移动，构成步骤1)的工作状态，开始新一轮循环。其中，还包括控制系统，控制系统与各电气元件、运动部件电性连接或WIFI连接，控制系统中包括分析模块、计算模块、输出模块。一种用于机器人演出的旋转剧场系统包括：机器人演出主舞台、机器人演出副舞台、场景特效系统、观众流动观看系统、后台准备与设备控制区及整个剧场的控制系统。其中，剧场总体结构为多层环形，观众流动观看系统位于外环，机器人演出主舞台、机器人演出副舞台位于内环，后台准备与设备控制区位于整个剧场中心，场景特效系统存在于舞台与观众席。所述机器人演出主舞台、机器人演出副舞台数量相同，为N个，沿圆周等距排列，正面均朝向圆周法向向外，每个机器人演出副舞台设置于两个机器人演出主舞台之间。具体地，所述场景特效系统，包括特效设备及其控制系统，所述特效设备包括由实现灯光、音效、震动、水雾、烟雾、气流、气泡、雪花效果的设备。所述的机器人演出主舞台，包括模拟角色艺术动作表情的机器人、配合其的舞台布景、和二者所在的舞台，所述机器人包括仿人、仿生机器人及虚构形态机器人，所述舞台布景包括场景内的静物、装饰、能够配合演出的物体动作装置和特效设备。所述的机器人演出副舞本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机器人演出的旋转剧场系统，其包括机器人演出主舞台(1)、机器人演出副舞台(2)、观众席分区(31)、圆周轨道(321)、径向轨道(322)、缓冲区(323)、后台准备与设备控制区(4)、观众排队区(51)、观众离场区(52)、隔音墙(6)、控制系统，圆周轨道位于主舞台、副舞台的径向外侧，缓冲区、观众排队区、观众离场区位于圆周轨道的径向外侧，观众席分区为多个，以圆周方式设置的隔音墙在径向方向上位于圆周轨道与缓冲区之间，其特征在于：主舞台、副舞台为多个且数量相等，主舞台、副舞台沿圆周交错排列，缓冲区为一与圆周轨道同心的弧形轨道，该弧形轨道的圆心角为30‑180°，弧形轨道连接着两组径向轨道，两组径向轨道分别位于弧形轨道的周向两端，弧形轨道通过两端的径向轨道与圆周轨道相连接；径向轨道可升降，动力源通过传动组件连接径向轨道。

【技术特征摘要】
1.一种用于机器人演出的旋转剧场系统，其包括机器人演出主舞台(1)、机器人演出副舞台(2)、观众席分区(31)、圆周轨道(321)、径向轨道(322)、缓冲区(323)、后台准备与设备控制区(4)、观众排队区(51)、观众离场区(52)、隔音墙(6)、控制系统，圆周轨道位于主舞台、副舞台的径向外侧，缓冲区、观众排队区、观众离场区位于圆周轨道的径向外侧，观众席分区为多个，以圆周方式设置的隔音墙在径向方向上位于圆周轨道与缓冲区之间，其特征在于：主舞台、副舞台为多个且数量相等，主舞台、副舞台沿圆周交错排列，缓冲区为一与圆周轨道同心的弧形轨道，该弧形轨道的圆心角为30-180°，弧形轨道连接着两组径向轨道，两组径向轨道分别位于弧形轨道的周向两端，弧形轨道通过两端的径向轨道与圆周轨道相连接；径向轨道可升降，动力源通过传动组件连接径向轨道。2.如权利要求1所述用于机器人演出的旋转剧场系统，其特征在于：观众席分区包括房间壳体，房间壳体下方通过连接组件连接有动力系统，动力系统包括径向运动轮、圆周向运动轮，径向运动轮位置略高于圆周向运动轮，动力系统含有压力传感器与位置传感器。3.如权利要求2所述用于机器人演出的旋转剧场系统，其特征在于：房间壳体仅在前方敞开，其余面为钢结构加装隔音壁，特效设备安装在钢结构壁上，用于实现灯光、音效、震动、水雾、烟雾、气流、气泡和/或雪花效果；房间壳体前方设置电动幕，房间壳体的前方且位于电动幕下方设置防护壁，防护壁上设置有多个传感器，用于感应观众并发出语音提示。4.如权利要求2所述用于机器人演出的旋转剧场系统，其特征在于：圆周轨道、径向轨道、弧形轨道为双排轨道或三排以上轨道，在各轨道进行变轨的节点处，且在移动方向的前方设置机械限位结构。5.如权利要求2所述用于机器人演出的旋转剧场系统，其特征在于：主舞台为静止，主舞台的背景墙为显示屏，背景墙呈内凹形结构；副舞台可旋转，副舞台为圆环形，副舞台在圆周上被副舞台分隔壁等分成4个分区，其有2个工作位置，旋转180°切换一次工作位置，副舞台外侧由副舞台幕遮蔽，副舞台幕为大于或等于180°的圆环形，副舞台幕22呈外凸形结构，与主舞台背景墙的内凹形结构相反。6.如权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭鑫，邵鹏鹏，吴楠，刘超，
申请(专利权)人：海宁哈工联新投资合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：浙江,33