本发明属于皮影表演机技术领域，具体涉及一种皮影表演装置、大型皮影表演装置及皮影表演组件。
背景技术：
皮影戏的传统表演技艺是我国珍贵的文化遗产，然而皮影戏的传统表演过程中，表演者须在同时控制多个皮影人物肢体动作的同时，兼顾唱腔，旁白，以及与配乐的配合，表演技艺难度极大，学习周期很长，且就业机会少之又少，愿意投身皮影技艺表演与传承的人才数目极为有限。皮影戏的传统表演技艺面临着后继无人的危机。
因此，机电一体化的皮影表演设备走进了人们的视野，并且一定程度上代替艺人进行皮影戏的表演，但是现有的皮影表演设备有的机械结构简单，人物动作表现单一，缺乏感染力，失去了皮影戏本该有的灵动性和精彩度；有的大型的皮影表演设备又存在机械结构复杂，造价成本过高，而且不能同时控制多个人物进行表演，限制了皮影戏的表演剧目。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的皮影表演设备人物动作表现单一、不能同时控制多个人物进行表演的技术问题，本发明提供了以下技术方案：
一种皮影表演装置，包括壳体，所述壳体内部安装有皮影表演组件、幕布组件以及控制单元，所述皮影表演组件和控制单元设置于所述壳体内部底面上，所述幕布组件设置于所述壳体内部顶面上；
所述皮影表演组件包括第一舵机、运动杆、直角杆、中间隔离板，所述第一舵机固定于所述壳体内部底面上，所述运动杆的一端通过一连接件与所述第一舵机的旋转轴连接，所述运动杆的另一端与所述直角杆一端连接，所述直角杆的另一端与所述皮影人物连接，所述中间隔离板固定于所述壳体内部、且与所述壳体顶板平行设置，所述中间隔离板上开设有供所述运动杆贯穿的切孔；
所述幕布组件包括第二舵机、幕布杆、主动齿轮和从动齿轮，所述第二舵机固定于所述壳体内部顶面上，所述第二舵机的旋转轴与所述主动齿轮连接，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述幕布杆通过一固定件可转动的安装于所述壳体内部顶面上，所述幕布杆一端与所述从动齿轮连接，所述幕布杆上设置有幕布，所述幕布上依次绘制有若干皮影场景；
所述壳体内部顶面上设置有顶部灯带，所述中间隔离板顶面上设置有底部灯带，所述壳体内部的后面板上设置有背灯，所述壳体内部的前面板上设置有喇叭；
所述控制单元的输出端与所述第一舵机的控制端、第二舵机的控制端、顶部灯带的控制端、底部灯带的控制端、背灯的控制端及喇叭的控制端连接。
作为本发明的进一步说明，所述控制单元包括单片机系统、供电模块、舵机控制模块、音乐播放模块、功放模块、灯光控制模块；
所述单片机系统通过所述舵机控制模块与所述第一舵机和第二舵机的控制端连接，所述单片机系统通过所述音乐播放模块和功放模块与所述喇叭的控制端连接，所述单片机系统通过灯光控制模块与所述顶部灯带、底部灯带和背灯的控制端连接。
作为本发明的进一步说明，所述第一舵机通过一舵机夹持架固定安装于所述壳体内部底面上。
作为本发明的进一步说明，所述第一舵机、运动杆、直角杆均设置三个，所述直角杆的另一端分别与皮影人物的左手、右手和颈部连接。
一种大型皮影表演装置，包括壳体，所述壳体内部通过多个沿竖直和水平方向设置的隔板、分隔为多个单元格结构，每一个所述单元格内均设置有一个皮影表演组件，所述壳体的两个侧板外侧顶部均固定安装有一幕布夹持架，所述幕布夹持架之间的幕布杆上设置有幕布，所述幕布杆由幕布夹持架上的电机驱动旋转，所述幕布上依次绘制有若干皮影场景；
所述皮影表演组件包括第一舵机、运动杆、直角杆、中间隔离板，所述第一舵机固定于所述壳体内部底面上，所述运动杆的一端通过一连接件与所述第一舵机的旋转轴连接，所述运动杆的另一端与所述直角杆一端连接，所述直角杆的另一端与所述皮影人物连接，所述中间隔离板固定于所述壳体内部、且与所述壳体顶板平行设置，所述中间隔离板上开设有供所述运动杆贯穿的切孔；
所述单元格内部顶面上和所述中间隔离板顶面上均设置有灯带，所述单元格内部的后面板上设置有背灯；
还包括控制单元，所述控制单元的输出端与所述第一舵机的控制端、电机的控制端、灯带和背灯的控制端连接。
作为本发明的进一步说明，所述控制单元包括单片机系统、舵机控制模块、供电模块、电机控制模块、显示模块、灯光控制模块和音乐控制模块；
所述单片机系统通过所述舵机控制模块与所述第一舵机的控制端连接，所述单片机系统通过所述电机控制模块与所述电机的控制端连接，所述单片机系统通过所述灯光控制模块与所述灯带和背灯的控制端连接。
作为本发明的进一步说明，还包括设置于所述壳体外的触摸屏和扬声器，所述触摸屏的控制端通过所述显示模块与所述单片机系统的输出端连接，所述扬声器的控制端通过所述音乐控制模块与所述单片机系统的输出端连接。
作为本发明的进一步说明，所述第一舵机通过一舵机夹持架固定安装于所述壳体内部底面上。
作为本发明的进一步说明，所述第一舵机、运动杆、直角杆均设置三个，所述直角杆的另一端分别与皮影人物的左手、右手和颈部连接。
一种皮影表演组件，包括第一舵机、运动杆、直角杆、中间隔离板，所述第一舵机固定于安装面板上，所述运动杆的一端通过一连接件与所述第一舵机的旋转轴连接，所述运动杆的另一端与所述直角杆一端连接，所述直角杆的另一端与所述皮影人物连接，所述中间隔离板设置于所述第一舵机上方、且所述中间隔离板上开设有供所述运动杆贯穿的切孔。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果为：
本发明的皮影表演装置通过控制单元智能控制提前设置到控制单元中的皮影戏剧情，并且能够分别或者同时控制多个皮影表演组件进行表演，同时通过灯源光线及明暗变化，配合幕布上图案的变化，对表演进行烘托；机械结构上通过舵机控制皮影人物的动作，是人物动作更加灵活多变，使皮影表演更加生动和精彩；本发明的皮影表演装置结构合理、成本低，有利于皮影艺术的传承和推广。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是皮影表演装置结构示意图。
图2是大型皮影表演装置结构示意图。
图3是舵机夹持架结构示意图。
图4是舵机旋转轴与运动杆之间的连接件结构示意图。
图5是运动杆与皮影人物之间的直角杆结构示意图。
图6是单片机芯片电路原理图。
图7是单片机周边电路原理图。
图8是供电模块电路原理图。
图9是舵机电路原理图。
图10是音乐播放模块电路原理图。
图11是通信接口电路原理图。
图12是电机驱动电路原理图。
图13是显示模块电路原理图。
图14是稳压器电路原理图。
图15是继电器电路原理图。
图中：1、舵机夹持架；2、控制单元；3、壳体；4、连接件；5、第一舵机；6、中间隔离板；7、运动杆；8、直角杆；9、背灯；10、从动齿轮；11、主动齿轮；12、第二舵机；13、幕布杆；14、顶部灯带；15、固定件；16、底部灯带；17、喇叭；18、出音孔；19、单元格；20、幕布夹持架；21、幕布；22、皮影人物。
具体实施方式
为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
实施例1：
本实施例提供的这种皮影表演装置，如图1所示，包括壳体3，壳体3内部安装有皮影表演组件、幕布组件以及控制单元2，皮影表演组件和控制单元2设置于壳体3内部底面上，幕布组件设置于壳体3内部顶面上；皮影表演组件包括第一舵机5、运动杆7、直角杆8、中间隔离板6，第一舵机5固定于壳体3内部底面上，运动杆7的一端通过如图4所示的连接件4与第一舵机5的旋转轴连接，运动杆7的另一端与直角杆8一端连接，直角杆8的另一端与皮影人物连接，该直角杆8结构如图5所示，中间隔离板6固定于壳体3内部、且与壳体3顶板平行设置，中间隔离板6上开设有供运动杆7贯穿的切孔；幕布组件包括第二舵机12、幕布杆13、主动齿轮11和从动齿轮10，第二舵机12固定于壳体3内部顶面上，第二舵机12的旋转轴与主动齿轮11连接，主动齿轮11与从动齿轮10啮合，幕布杆13通过一固定件15可转动的安装于壳体3内部顶面上，幕布杆13一端与从动齿轮10连接，幕布杆13上设置有幕布，幕布上依次绘制有若干皮影场景；壳体3内部顶面上设置有顶部灯带14，中间隔离板6顶面上设置有底部灯带16，壳体3内部的后面板上设置有背灯9，壳体3内部的前面板上设置有喇叭17；控制单元2的输出端与第一舵机5的控制端、第二舵机12的控制端、顶部灯带14的控制端、底部灯带16的控制端、背灯9的控制端及喇叭17的控制端连接。
上述控制单元2包括单片机系统、供电模块、舵机控制模块、音乐播放模块、功放模块、灯光控制模块；单片机系统通过舵机控制模块与第一舵机5和第二舵机12的控制端连接，单片机系统通过音乐播放模块和功放模块与喇叭17的控制端连接，单片机系统通过灯光控制模块与顶部灯带14、底部灯带16和背灯9的控制端连接。
上述壳体3和中间隔离板6均选用5mm厚亚克力材料构成。
上述单片机系统采用stm32最小系统，其电路原理图如图6、图7所示；上述供电模块为整个控制单元2供电，采用ac220v转dc12v，其电路原理图如图8所示，且该供电模块可配合稳压器共同使用，使整体电路电压更加稳定，该稳压器电路原理图如图14所示；上述第一舵机5和第二舵机12均选用mg996r舵机，其电路原理图如图9所示；上述音乐播放模块中设置有sd卡，该模块将sd卡中储存的音乐从数字信号转为模拟信号，并通过功放模块将该模拟信号放大，保证可以驱动扬声器的正常工作，该音乐播放模块的电路原理图如图10所示；在单片机系统上还预留有通信接口，用于连接舵机和扬声器等，其电路原理图如图11所示。
上述第一舵机5通过如图3所示的舵机夹持架1固定安装于壳体3内部底面上。
优选地，上述第一舵机5、运动杆7、直角杆8均设置三个，直角杆8的另一端分别与皮影人物的左手、右手和颈部连接，使皮影人物活动更加灵活，从而提高皮影表演的精彩程度。同时，在壳体3的前面板上与喇叭17对应的位置上还开设有多个出音孔18，保证皮影表演时，音乐更好的播放出去。
本实施例提供的皮影表演装置，用户通过壳体3上的控制按键，控制单片机系统正常工作，单片机系统根据预设皮影剧情通过舵机控制模块控制第一舵机5和第二舵机12工作，第二舵机12控制幕布的升降，实现场景的切换，第一舵机5通过运动杆7带动皮影人物活动，同时，单片机系统根据预设皮影剧情通过灯光控制模块控制灯带和背灯9，调整灯源的工作状态，当皮影表演播放完成后，单片机系统控制第二舵机12转动，实现幕布复位。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供一种大型皮影表演装置，如图2所示，包括壳体3，壳体3内部通过多个沿竖直和水平方向设置的隔板、将所述壳体3内部空间分隔为多个单元格19结构，本实施例中将壳体3分隔为九宫格结构，共含有九个单元格19，其中每一个单元格19内均设置有一个皮影表演组件，壳体3的两个侧板外侧顶部均固定安装有一幕布夹持架20，幕布夹持架20之间的幕布杆13上设置有幕布21，幕布杆13由幕布夹持架20上的电机驱动旋转，幕布21上依次绘制有若干皮影场景；皮影表演组件包括第一舵机5、运动杆7、直角杆8、中间隔离板6，第一舵机5固定于壳体3内部底面上，运动杆7的一端通过一连接件4与第一舵机5的旋转轴连接，运动杆7的另一端与直角杆8一端连接，直角杆8的另一端与皮影人物22连接，中间隔离板6固定于壳体3内部、且与壳体3顶板平行设置，中间隔离板6上开设有供运动杆7贯穿的切孔；单元格19内部顶面上和中间隔离板6顶面上均设置有灯带，单元格19内部的后面板上设置有背灯9；还包括控制单元2，控制单元2的输出端与第一舵机5的控制端、电机的控制端、灯带和背灯9的控制端连接。
本实施例的控制单元2包括单片机系统、舵机控制模块、供电模块、电机控制模块、显示模块、灯光控制模块和音乐控制模块；单片机系统通过舵机控制模块与第一舵机5的控制端连接，单片机系统通过电机控制模块与电机的控制端连接，单片机系统通过灯光控制模块与灯带和背灯9的控制端连接。
进一步地，还包括设置于壳体3外部的触摸屏和扬声器，触摸屏的控制端通过显示模块与单片机系统的输出端连接，扬声器的控制端通过音乐控制模块与单片机系统的输出端连接。
上述电机控制模块用于驱动电机控制幕布的升降，该电机驱动的电路原理图如图12所示；上述显示模块采用可交互式触摸屏，触摸屏上显示有装置状态、模式等信息，并可进行装置开关、模式转换、单个单元格19控制、集体控制、灯光控制、音乐控制、莫不升降等操作，该显示模块的电路原理图如图13所示；该控制单元2中其他模块均与实施例1相同，固不再赘述。
上述第一舵机5通过一舵机夹持架1固定安装于壳体3内部底面上。
优选地，每一个皮影表演组件中的第一舵机5、运动杆7、直角杆8均设置三个，直角杆8的另一端分别与皮影人物22的左手、右手和颈部连接，使皮影人物22活动更加灵活，从而提高皮影表演的精彩程度。
本实施例的大型皮影表演装置，每一个单元格19的后面板上均设置有舵机线孔、灯带和背灯9线孔，然后将布线全部引出连接于控制单元2，在控制单元2上设置有一继电器，全部引线均通过该继电器与单片机系统连接，从而实现单片机系统对单元格19内的皮影表演组件的控制，该继电器的电路原理图如图15所示。
本实施例的大型皮影表演装置，能够进行多种模式的皮影表演，例如单个单元格19表演，多个单元格19表演以及全部单元格19表演，从而可以实现大型皮影戏表演，使皮影表演的精彩程度进一步提高，本实施例中每一个单元格19内的皮影表演组件的工作原理与实施例1相同，固不再赘述。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。