演艺车台具有运载演员或布景的作用,是实现舞台丰富表演及多样变化的关键性舞台机械设备。为解决传统演艺车台智能程度低,灵活性差,无法根据节目编排按指定路径任意行走、旋转的问题,提出一种基于嵌套结构的新型演艺全向车台形式,该结构由内外嵌套式双环架体组成,通过外环大齿圈与内环张紧调节驱动小齿轮部件啮合,以实现嵌套内外双环的相对运动及组合运动。对提出的结构进行了车台设计;基于运动学原理对全向车台进行运动学分析,建立运动学模型,在此基础上进行航迹推算并建立三维模型,对全向车台进行动力学分析;搭建了基于嵌套结构的全向车台试验平台,进行了系统实验与测试。结果表明,基于嵌套结构的舞台用全向车台机械性能好,且可以实现鲁棒性好、精度高的轨迹运动。

现代舞台多用齿轮齿条驱动装置实现舞台的各种运动。针对刚性驱动装置在运行过程中出现振动和噪声,影响舞台的运动平稳性和工作环境等问题,设计了链轮链板驱动结构。建立了驱动装置的模型,对驱动系统进行模拟仿真和动力学分析,并进行了实验检测。结果表明,链轮链板驱动装置具有柔性效果,消除了刚性驱动装置的缺陷,使舞台的传动平稳,噪声降低。该驱动装置已经应用于实际工程,证明了设计的合理性。