所有的工作，没有比赛让杰克一个沉闷的男孩，所以俗话说。它适合，然后，除了成为普遍存在的工业技术之外，运动控制在娱乐中起着至关重要的作用。从旋转马戏团表演者的高度开销带来动态相机镜头完美的焦点，运动控制使我们的休闲时间更加愉快。

虽然娱乐应用可能不会涉及每分钟包装400瓶，但它们可能会令人惊讶。“Clients will say, ‘We want to be able to fly a person around this room in all three dimensions at 30 ft/s and we want it to be safe and we need to be able to do this repeatedly night after night, for 10 or 15 years,’” says Nathan Wells, Project Manager at Stage Technologies Inc. (Las Vegas, Nevada), which engineers motion systems for everything from stage shows like Cirque de Soleil to the Princess cruise lines. Part of the challenge can simply be the sheer speed of development. Forget modifications to specs; often, schedules force StageTech designers to begin work on a project before the specs are even resolved. They didn’t receive specs until last fall, for example, for a project that must be designed, built, commissioned, and handed over by summer.

对于架子，50轴系统很小;更常见的是超过100轴的系统，最大目前在250轴上。控制和坐标运动，转向PLCS.，在主/从配置中加起来，并由多个人机接口运行（HMIS）．“我们一般推动网络拓扑，”威尔斯说。“我们在整个建筑物中拥有两三个，甚至六名HMI，甚至六HMIS并不常见，同时运行。如果你有六个人移动事情，你可以很容易地挖出网络。“

当然，表演需要真人表演，这增加了兴奋感，但也显著提高了系统所需的反应能力。典型的显示可能涉及一个陷阱门滑开,露出一电梯上升,来填补这个洞,而从侧面板下滑的阶段,从头顶吊灯下,背景幻灯片到适当的位置创建一个特定的效果与灯光和声音。在如此复杂的场景中，时间是至关重要的，但表演者是人类，而不是电子动画，这给过程增加了一定程度的不确定性。如果一个演员在电梯还没把舞台上的洞填满之前就跳过舞台，他们可能会受伤甚至更糟。

该解决方案是预先编程序列并使用HMI运行，该HMI具有执行按钮和滑块。在性能期间，操作员将序列与执行按钮触发，但有自由度将其加速或使用滑块向下速度。如果出现问题，则该控制水平也允许显示在原始序列中移动的灵活性。

可靠性是关键。在任何应用程序中，停机时间是一个问题。在舞台表明的情况下，每位票价超过200美元的情况下，故障成本上升到全新水平。通过其本质，应用程序是有选择的难以理解的。例如，如果系统下午8点到下午6点到下午6点甚至12小时，则这只是不方便的。如果在显示时间和节目必须被取消期间，那么成本可能很容易上升到半百万美元。

安全第一
保持操作人员、机器和产品不受损坏安全- 是工业应用中的一个关键问题，但斯塔基内克的客户将它带到一个全新的水平。“工厂所有者非常关心有一些”爆炸“，但你的整个建筑中只有几个人，而我们实际上是在我们的设备上悬挂的人，并在观众中脱颖而出，”威尔斯说。“在技术上，在观众上飞越观众的表演者为剧院工作，而是表演者可能会落下的无辜者创造了一系列新的问题。它有各种巨大的责任影响。我们不能让事情“爆炸”，我们不能有失控的电机或刹车失败。“

这是一个有趣的挑战:确切地说，你如何让一个演员以30英尺/秒的速度飞行，进入安全扭矩关闭模式?太快的停止可能会导致受伤，所以StageTech主要关注NFPA 1类停止，这需要动力减速。除了控制基本动作的plc，该公司还增加了安全plc网络，基于冗余错误检查和独立处理的策略，以避免共模故障。例如，他们的绞车集成了冗余的、满载的动态制动器。当单元拿起或拉出绳时，软件包括编码器位置监控的位置和速度限制。由于编码器提供位置感知，StageTech的工程师可以在机器接近功能极限时编程控制减速。在编码器出现故障或故障的情况下，它们还纳入了严格的机械限制作为额外的保护装置。

在十年的早期部分，斯塔基内德与PLC通过PROFIBUS网络控制的驱动器合作。额外的手动受控网络提供备份并允许它们在整合整个系统之前或剧院建设完成之前调试系统子模块。“[使用此架构]，我们可以在我们有主控制设置之前运行机器并移动它们，”井说。“它还给了我们一定程度的冗余。如果您在节目中间，有人将主要网络躯干从建筑物的地下室剪切到控制器 - 这可能是几个楼层 - 那么您可以有人跑下来并抓住手动控制器。他们可能无法完成节目，但它们至少仍然可以移动东西，也许可以让表演者从平台上或出来。我们还越来越多地进入有线系统和无线设备快速漫游技术的冗余网络路径。“

在最近的设计中，StageTech已经远离智能驱动器，将更多智能放回控制单元。井说，该方法提供了可观的成本节约，鉴于其系统的高轴计数。

保持安静的东西
除了所有其他挑战之外，还有另一个出现在工业环境中的问题很少：声噪声。在一个充满精心策划的效果的演出中，呜咽和吹气可能是灾难性的。贴纸安装的典型噪声限制为55 dB;相比之下，正常的会话级别约为65 dB。

为了满足规格要求，需要仔细注意刹车和电机的选择，以及伺服调整．工程团队倾向于使用交流永磁伺服电机与绝对编码器读取电机轴。“我们这样做是因为马达的效率，”威尔斯说。“在感应电机上，仅仅因为线圈激励，你就会损失大约30%的安培。用永磁伺服电机，你发送到它的每一个安培都会运动。我们可以获得更高的效率，因此我们可以使用更小的驱动器和更少的电流;电流越少，马达噪音就越小。此外，伺服电机往往是全封闭的，没有感应电机那样的冷却风扇。”

普雷斯顿电影系统公司(Preston Cinema Systems，加州圣莫尼卡)也面临噪音问题，该公司生产用于电影摄像机的自动镜头调整系统。在每一个有爆炸和车祸的场景中，都有其他完全取决于细微差别和低语的场景。总裁兼创始人霍华德·普雷斯顿说:“我们不能让镜头马达的噪音干扰录音，这意味着我们需要特殊的轴承和转子的特殊平衡，以保持它们的安静和最小化振动。”

由无线手机操作，该公司的三轴设计控制焦点，虹膜和缩放。普雷斯顿的工程团队专注于使与尽可能多的不同摄像头和镜头兼容的单位，这提出了一个重要的挑战 - 运动图像摄像机的镜头可以重量0.5到25磅，直径广泛变化。寻找安静的电机还不够;该团队需要具有足够扭矩密度的组件，以调整最大的镜头。此外，该系统需要尽可能小，并且尽可能小，因为今天的大部分拍摄都使用经营者携带的摄像机进行。

“在一般的市场，人们非常关心产品的重量和性能，”格斯·盖尔说Micromo Electronics Inc.（透明水，佛罗里达州）。增加扭矩的简单方法是通过减速，但董事希望在拍摄期间快速响应;添加齿轮头将降低对不可接受的水平的响应的速度。答案是电机设计。“功率密度来自磁铁和线圈系统，”Geil说。“当你结合右线圈和右手磁铁时，你得到了很多功率密度。”

普雷斯顿的系统已经取得了如此成功，即“普雷斯顿”已成为自动镜头调节器的行业速记。2007年，普雷斯顿和同事Mirko Kovacevic获得了奥斯卡，为他们的电影行业的贡献。

在剧院里
Show Control和Multimedia专业MediaMation Inc.（加利福尼亚州）在镜头的另一边运行。该公司开始在侏罗纪公园电影中像恐龙那样建立animatronics。最近，他们已经扩大到运动模拟，为所谓的4-D剧院生产特殊效果座位。通过伺服阀控制气动技术提供动力，座椅提供了超过三次自由度的动作，除了像振动，空气喷射和喷水等更细微的效果外。观众观看座位上的3-D电影获得真正的多媒体体验。

该公司采用动态控制方法。该公司联合创始人兼首席技术官丹·贾梅尔表示:“像恐龙这样的大型电子动画设备，仅仅是让它的头伸出来就需要做大约12个动作。”“我们在控制系统中构建了所谓的通用运动学，这使我们能够将这些复杂的运动映射到单滑块的激活中，从而实现实时操作。”例如，在准备一场演出时，他们可以观看电影，轻松地调整预先设定的程序，在这里增加一个凸起，在那里增加一个更大的倾斜。他补充道:“对我们来说，通过自由度而不是单个轴来编辑运动是件大事。

该公司开发了自己的控制系统。它们结合了集中式和分布式的控制架构，通过一个带有HMI的主控制器来运行整个节目，但作为一个单元来操作每个四个座位的银行。这种方法减少了布线，减少了故障点，使剧院更加模块化，因此无论有20个还是200个座位，控制系统基本上是相同的。

应用程序可能会有所不同，但快速，准确，可重复，可靠的性能呈现在全部的核心。白天和夜晚，在每一个大陆，运动控制在戏剧上工作。