一、應用概況

魔球表演是指主題樂園中魔球劇場表演所運用的一種高科技表演道具，通過數字程控技術實現各種造型和動作變化，配合舞臺表演，為觀眾帶來獨特的視覺體驗。魔球本身具有豐富的色彩變化，可以呈現出各種絢麗多彩的圖案和場景，如璀璨的星空、神秘的遠古世界等，給觀眾帶來強烈的視覺沖擊。眾多魔球組成的立體表演空間，能夠變幻出各種立體造型和動態效果，如螺旋上升的鏈條、飛翔的鳥等，增加了表演的層次感和立體感。 

二、技術原理

1、中央控制系統
以計算機為核心的中央控制系統，是整個魔球表演的“大腦”，運行專門的控制軟件，對表演流程、魔球動作、燈光效果等統一管理和協調。

2、通信網絡
采用高速通信網絡連接中央控制系統與各個魔球的控制模塊，確保控制指令快速、準確傳輸，實現多個魔球的實時同步控制。

3、動作編程與特效設計
工作人員通過編程軟件為魔球表演設計動作序列和特效，根據表演內容和情節需求，精確設置每個魔球在不同時間點的動作、燈光效果等。

4、電機驅動系統
魔球由小型電機驅動，通過電機的正反轉、轉速調節等精確控制魔球的旋轉角度和速度，使魔球可快速轉向或緩慢轉動以配合表演。

5、機械傳動裝置
通常采用齒輪、鏈條或皮帶等傳動裝置，將電機動力傳遞給魔球，保證動力傳輸穩定，確保多個魔球間運動同步、協調。

6、定位與校準系統
配備高精度傳感器和定位裝置，實時監測魔球位置和角度，反饋給控制系統進行校準，保證魔球在復雜動作中精準定位。

三、系統方案

本文是基于邁信EP5系列EtherCAT伺服驅動器在魔球舞臺表演上的應用。EP5驅動器作為執行單元，配合德國倍福控制器，實現多臺伺服組合成矩陣式平臺，3D算法程序給出每一臺伺服電機不同的位置，PLC控制伺服運行，展現出不同的三維效果。

四、現場應用圖片

五、EP5系列驅動器產品特點

全新一代EP5系列伺服驅動器，采用輕薄型外觀設計，顯著減小安裝體積，更加優化的模型算法，支持在線慣量識別、自動陷波、機械分析、增益自適應等功能，搭配豐富的接口設計，可廣泛應用于數控機床、木工、激光、包裝、機器人、3C等行業。



1、顯著減小安裝尺寸
400W驅動器寬度45mm，相較于上一代產品減小30%；750W驅動器寬度45mm，相較于上一代產品減小40%。

2、模型算法提升
3kHz速度環響應帶寬；最高支持25bit編碼器；支持在線慣量識別、自動陷波、機械分析、增益自適應；總線系列產品支持全閉環控制。

3、全新接口設計
兼容5V差分/24V單端指令脈沖輸入，最高頻率4MHz；7路DI/5路DO功能自定義；總線系列產品使用彈簧接線端子，IO免焊接；1394型編碼器接口。

4、兼容性設計
驅動器輸出功率400W~15kW；可配套旋轉電機、直驅電機、直線電機；可搭配單圈/多圈絕對值、磁編、旋變等各類型編碼器。

5、更多實用功能
可選動態制動器；支持遠程固件升級；可選Modbus、CANopen通訊；總線系列產品可選STO功能。