智能互动木偶剧表演系统的制作方法

专利名称：智能互动木偶剧表演系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于木偶剧表演系统，特别涉及一种智能互动木偶剧表演系统。
背景技术：
木偶戏是中国优秀传统文化，主要有提线木偶、托棍木偶手套木偶等三类，提线木偶就是由专业艺人或者使用者通过木架等控制装置带动控制线，由控制线带动木偶进行表演，一般木架等控制装置往往需要放置在舞台上方或下方进行控制；托棍木偶又称杖头木偶，在木偶头部及双手部位各装操纵杆，演员举起木偶通过操纵杆操纵其动作；手套木偶，又称掌中木偶、布袋戏等，偶人身高O. 27米或O. 40米，头部中空，颈下缝合布内袋连缀四肢，外着服装，演员的手掌伸入布内袋作为偶人躯干，五指分别撑起头部及左右臂，相互协调操纵偶人作各种动作，偶人双脚可用另一手拨动，或任其自然摆动。一般来说，提线木偶活动关节较多，动作性质最为多样，可以多人合作操作，所以采用提线木偶来表演木偶戏表 现形式最好。提线木偶也存在木偶上方控制线较多，木偶在交错时，必须进行换人操作，同时要进行空间上的换位操作，防止控制线相互交错缠绕的发生。目前，传统木偶都需要依赖专业艺人的人工操作，因此，局限性很大，艺术表现力差，更为关键的是，由于专业艺人的缺失，木偶戏这种艺术形态正面临极大的挑战，木偶表演已经越来越难见到，木偶戏的表演水准也有了较大幅度的下降，很多传统剧目已经失传，为了保护木偶戏，现在往往采用的是摄影拍摄的方式进行记录，但是这样拍摄记录一方面需要相对较高的成本，另一方面现场感也有较大的损失，表现形式和电视上的一般动画相类似，体现不出木偶戏现场的独特魅力。所以在中国市场上，也有一些简单的木偶玩具在市场上贩卖，但此类木偶更类似与玩具，其功能固定。使用者刚买时有兴趣，但玩了一段时间，由于没有功能上的变化，就会失去兴趣，起不到推广木偶戏的作用。中国专利公开号CN201719850U，公告日2011年I月26日，公开了一种新型玩偶剧场，包括箱式舞台和玩偶，其箱式舞台由底板、顶板、背板和左、右侧壁组成，所述左侧壁或/和右侧壁设有后台区，该后台区上设有可供玩偶进出的通道。此技术方案最主要公开的是一种带有多媒体形式的木偶剧舞台，从此技术方案可以看出，现有的木偶剧还是主要由艺人手工操作为主，即使是引入多媒体系统也是应用在背景展示上，所以，目前的木偶剧还是以人手工控制为主的形式。中国专利公开号CN202070170U，公告日2011年12月14日，公开了一种机器人控制的木偶表演装置，包括控制器、连接所述控制器的电机、杖头木偶、提线木偶，还包括连接所述电机的杖头木偶机械操纵臂和提线木偶机械操纵臂、以及连接所述控制器的喷水装置和音频播放装置。从此技术方案来看，此技术方案开始尝试应用了自动控制来进行木偶剧的表演，但是此技术方案采用的是固定住电机由电机带动木偶做肢体动作，而用舵机来移动整体木偶的形式，在这种情况下，一个电机通过联动机构控制一个木偶，木偶的动作表现形式极为有限，对于还原我国传统的木偶戏艺术并无较大的推动作用。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在木偶的动作表现形式极为有限，无法推动我国传统的木偶戏艺术的进一步发展的问题，提供了一种木偶剧的自动表演，能够真实完整的还原木偶剧，对抢救和保存我国传统木偶剧剧目有重大意义的智能互动木偶剧表演系统及其控制方法。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种智能互动木偶剧表演系统，由电源模块供电，包括至少一个木偶和舞台，所述的智能互动木偶剧表演系统包括系统主控装置和配设在每个木偶上的木偶控制装置，每个所述的木偶控制装置均包括木偶控制芯片、木偶通信芯片、至少一个木偶关节控制装置和控制木偶移动的木偶移动控制装置，所述的木偶控制芯片通过木偶通信芯片与所述的系统主控装置通讯连接，所述木偶移动控制装置与所述的木偶控制芯片电连接，所述的木偶关节控制装置也与所述的木偶控制芯片电连接。本实用新型采用了关节处单独设置木偶关节控制装置的方式来操控木偶关节，每个 单独的木偶都能做出丰富的肢体动作，能够很好地实现传统木偶剧中木偶的肢体动作，同时本实用新型还可根据木偶使用频率调整每个木偶的木偶关节控制装置，对于动作方式较少的木偶可以采用较为节省的配置方式，减少配设的木偶关节控制装置达到节约成本的目的，本实用新型使用同一套设备，只需更换木偶的外着衣物，即可通过执行不同的控制程序，表演不同的木偶剧，对于很多传统剧目，都可以方便地进行连场表演，对推广木偶剧起到正面积极的作用。作为优选，所述的木偶关节控制装置包括舵机和舵机控制板，所述舵机控制板的输出端与所述舵机的输入端电连接，所述舵机控制板的输入端与所述的木偶控制芯片电连接，所述舵机的动力输出端与木偶的关节联动，所述的木偶移动控制装置包括木偶联动装置、木偶控制电机驱动装置和木偶控制电机，所述的木偶控制电机驱动装置输出端与所述的木偶控制电机驱动端电连接，所述木偶控制电机驱动装置的输入端与所述的木偶控制芯片电连接，所述木偶联动装置的动力输入端与所述的木偶控制电机输出端连接。本实用新型中的木偶控制电机为步进电机，采用滚轮装置或移动轨道方式整体移动木偶时，可通过对步进电机转动的测量计算出木偶的整体移动距离，能够方便木偶进行定位。作为优选，所述的木偶控制装置还包括有数字罗盘，所述的数字罗盘配设在木偶上，所述数字罗盘的输出端与所述的木偶控制芯片电连接。木偶上配设数字罗盘可以让木偶在模拟正常的人类行走的情况下进行准确定位，避免了为了定位准确不得不采用滚轮装置或移动轨道方式整体移动木偶，木偶的下肢不动作，或木偶下肢动作不真实的情况。作为优选，所述的智能互动木偶剧表演系统还包括至少一个多媒体交互终端，所述的木偶上配设有至少一个木偶传感器，所述多媒体交互终端包括互相连接的遥控装置和木偶感应装置，所述的木偶传感器与所的木偶控制芯片电连接，所述的木偶感应装置与所述的木偶传感器相匹配，所述的遥控装置与系统主控装置通讯连接。本实用新型通过增加木偶接收互动命令的形式和方法，加强了互动性，互动形式、互动内容均有较大的创作空间，能够在木偶剧表演中引入多种方式互动增强了木偶剧的表现力，能吸引各种游客，是对木偶剧的一种积极改良。作为优选，所述的智能互动木偶剧表演系统还包括配设在木偶表演舞台上的舞台控制装置，所述的舞台控制装置包括语音播放子系统、字幕显示子系统、灯光子系统和舞台背景子系统，所述语音播放子系统、字幕显示子系统、灯光子系统和舞台背景子系统的输入端均与所述的系统主控装置电连接。本实用新型同时引入了语音、字幕、电脑控制灯光等各种多媒体设备，增强了木偶剧的表现力作为优选，所述的木偶至少包括主角 木偶、配角木偶和龙套木偶三种人形木偶中的任意一种。这样设置，保证了能根据不同的木偶剧采用相对应的木偶，达到准确配置，节省资源的效果。作为优选，对应主角木偶的木偶控制装置为主角木偶控制装置，所述的主角木偶控制装置包括水平摇摆装置、主角木偶控制芯片、主角木偶联动装置、主角木偶控制电机、主角木偶控制电机驱动装置、主角木偶通信芯片、主角木偶舵机和主角木偶舵机控制板，所述的水平摇摆装置设置在主角木偶下肢部位或腹部，主角木偶联动装置为设置在主角木偶下肢部的连杆，所述的连杆与所述的主角木偶控制电机联动，所述的水平摇摆装置也和所述的主角木偶控制电机联动，主角木偶控制电机的驱动端与主角木偶控制电机驱动装置的输出端电连接，所述主角木偶控制电机驱动装置的输入端与所述的主角木偶控制芯片电连接，主角木偶通信芯片为无线通信芯片，所述的主角木偶控制芯片通过主角木偶通信芯片与系统主控装置通讯连接，主角木偶舵机配设在主角木偶的关节处，主角木偶舵机的输入端与主角木偶舵机控制板的输出端电连接，主角木偶舵机控制板的输入端与主角木偶控制芯片电连接。这样设置，通过水平摇摆装置，可以帮助木偶控制住水平重心，此时驱动设置在主角木偶的下肢部的连杆，木偶下肢根据控制命令交替前进动作，木偶可以进行真正的两腿行走，解决了现有技术表演木偶剧时木偶的下肢不动作，或木偶下肢动作不真实的情况，是对木偶剧自动表演的一次重大革新，另外舵机直接安装在主角木偶上，采用无线控制，无需控制线和信号传输线，防止了木偶剧表演时控制线和信号传输线缠绕的情况。作为优选，控制配角木偶移动的木偶联动装置为与设置在配角木偶下方且与配角木偶连接的滚轮装置，对应配角木偶的舵机配设在配角木偶的关节处；所述舞台的上方和/或下方设置有木偶移动轨道，控制龙套木偶移动为龙套木偶联动装置，龙套木偶联动装置为与木偶移动轨道相匹配的轨道车，驱动轨道车运动的木偶控制电机和木偶控制电机驱动装置均设置在轨道车上，控制龙套木偶关节运动的舵机为设置在轨道车上的龙套木偶舵机，龙套木偶舵机的输出端通过控制线与所述龙套木偶的四肢、躯体和头部连接。采用滚轮装置和移动轨道方式整体移动木偶，可通过对步进电机转动的测量计算出木偶的整体移动距离，能够方便木偶进行定位，另外采用滚轮装置，舵机安装在配角木偶上也能降信号传输线尽量集合，能有效防止木偶剧表演时信号传输线缠绕的情况；龙套木偶使用频率较低，采用轨道车的方式移动，可以节省成本，防止过多无线通讯导致通讯错误的情况产生，表演较为稳定。作为优选，所述的智能互动木偶剧表演系统还包括信息处理控制中心，所述信息处理控制中心的输入端与所述的多媒体交互终端通讯连接，所述信息处理控制中心的输出端与所述的系统主控装置通讯连接。这样设置，可以面对多人进行互动，多媒体交互终端将交互命令发送至信息处理控制中心，由信息处理控制中心进行数据处理，得出合适的控制方案后再传输至系统主控装置，由系统主控装置进行判断如何进行下一步的操作、控制。作为优选，所述的信息处理控制中心为互联网服务器或嵌入式系统服务器。这样设置，保证了信息处理控制中心有足够的处理能力能够将多媒体交互终端将交互命令进行处理。作为优选，所述的系统主控装置包括主控无线通信芯片、主控串行通信芯片、主控处理芯片、和主控数据存储器，所述的主控数据存储器的输出端与所述的主控处理芯片电连接，所述的主控处理芯片通过主控无线通信芯片和主控串行通信芯片与所述的多媒体交互终端、木偶控制装置和舞台控制装置通讯连接。作为优选，所述的木偶控制系统还包括木偶语音装置，所述木偶语音装置的输入端与所述的木偶控制芯片电连接。作为优选，所述的多媒体交互终端中的遥控装置为安装了相应控制软件的智能手机、pad、笔记本电脑和平板电脑。作为优选，所述的多媒体交互终端为采用安装了相应控制软件和感应装置的智能手机、pad、笔记本电脑和平板电脑。
本实用新型显著的实质性效果是1.本实用新型通过系统主控装置、舞台控制装置以及木偶控制装置实现了木偶剧的自动表演，能够真实完整的还原木偶剧，对抢救和保存我国传统木偶剧剧目有重大的意义；2.本实用新型使用同一套设备，只需更换木偶的外着衣物，即可通过执行不同的控制程序，表演不同的木偶剧，对于很多传统剧目，都可以方便地进行连场表演，对推广木偶剧起到正面积极的作用；3.本实用新型通过增加木偶接收互动命令的形式和方法，加强了互动性，互动形式、互动内容均有较大的创作空间，能够在木偶剧表演中引入多种方式互动增强了木偶剧的表现力，能吸引各种游客，是对木偶剧的一种积极改良；4.本实用新型根据木偶的使用频率，对使用频率高的木偶采用无线控制的方式，防止了提线木偶绕线的情况，使用频率较低的木偶采用滚轮移动的方式，降低了成本，而对不太使用的木偶采用轨道车方式，通过拉动控制线造成空间差的方式防止了控制线的缠绕，既降低了成本又不会过多影响舞台表现力；5.本实用新型同时引入了语音、电脑控制灯光等各种多媒体设备，增强了木偶剧的表现力；6.木偶上配设数字罗盘可以让木偶在模拟正常的人类行走的情况下进行准确定位，避免了为了定位准确不得不采用滚轮装置或移动轨道方式整体移动木偶，木偶的下肢不动作，或木偶下肢动作不真实的情况。

图I是本实用新型的一种电路原理方框图；图2是本实用新型的一种网络拓扑结构图；图3是本实用新型中系统主控装置的一种电路方框图；图4是本实用新型中木偶控制装置的一种电路方框图；图5是本实用新型中舞台控制装置的一种电路方框图；图6是本实用新型中带有数字罗盘的木偶控制装置的一种电路方框图；图7是本实用新型中多媒体交互终端与系统主控装置通讯配合的一种方框示意图；图8是本实用新型中多媒体交互终端通过信息控制处理中心与系统主控装置进行通讯配合的一种方框示意图；图9是本实用新型中主角木偶的一种结构示意图；图10是本实用新型中配角木偶的一种结构示意图；[0031]图11是本实用新型中龙套木偶的一种结构示意图；图12是本实用新型的一种控制流程图；图13是本实用新型控制流程中投票模式的一种控制流程图；图14是本实用新型控制流程中遥控模式的一种控制流程图；图15是本实用新型控制流程中动作感应模式的一种控制流程图；图16是本实用新型中主角木偶控制装置的一种电路方框图；图17是本实用新型中配角木偶控制装置的一种电路方框图；图18是本实用新型中龙套木偶控制装置的一种电路方框图19是本实用新型中另一种舞台控制装置的电路方框图。图中1、系统主控装置，2、木偶控制装置，3、舞台控制装置，4、多媒体交互终端，5、信息控制处理中心，11、主控处理芯片，12、主控数据存储器，13、主控无线通信芯片，14、主控串行通信芯片，21、木偶控制芯片，22、木偶移动控制装置，23、木偶关节控制装置，24、木偶通信芯片，25、木偶语音装置，26、木偶传感器，27、数字罗盘，221、木偶控制电机驱动装置，222、木偶控制电机，223、木偶联动装置，231、舵机控制板，232、舵机，31、语音播放子系统，32、字幕显示子系统，33、灯光子系统，34、舞台背景子系统，35、舞台辅助定位系统，41、木偶感应装置，42、遥控装置，61、主角木偶，611、主角木偶关节，612、水平摇摆装置，613、，木偶支撑架，62、配角木偶，621、配角木偶关节，622、外着衣物，63、龙套木偶，64、木偶控制线,65、主木偶移动轨道，66、辅助木偶移动轨道，67、木偶轨道换轨器，21A、主角木偶控制芯片，221A、主角木偶控制电机驱动装置，222A、主角木偶控制电机，223A、主角木偶联动装置，231A、主角木偶舵机控制板，232A、主角木偶舵机，24A、主角木偶通信芯片，25A、主角木偶语音装置，26A、主角木偶传感器，21B、配角木偶控制芯片，221B、配角木偶控制电机驱动装置，222B、配角木偶控制电机，223B、配角木偶联动装置，231B、配角木偶舵机控制板，232B、配角木偶舵机，24B、配角木偶通信芯片，25B、配角木偶语音装置，26B、配角木偶传感器，21C、龙套木偶控制芯片，221C、龙套木偶控制电机驱动装置，222C、龙套木偶控制电机，223C、龙套木偶联动装置，231C、龙套木偶舵机控制板，232C、龙套木偶舵机，24C、龙套木偶通信芯片，25C、龙套木偶语音装置，26C、龙套木偶传感器。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。实施例I :一种智能互动木偶剧表演系统(参见附图1)，由电源模块供电，电源模块分别输出控制电压和驱动电压。本实施例包括一台系统主控装置I、三个木偶控制装置2、一个舞台控制装置3和三台多媒体交互终端4，系统主控装置I分别与三个木偶控制装置2通讯连接，舞台控制装置3与系统主控装置I的输入输出端电连接，三台交互终端4均与系统主控装置I通讯连接。本实施例中还包括有信息处理中心5，信息处理中心5、三台交互终端4和系统主控装置I三种设备的网络拓扑结构(参见附图2)再集中处理数据时(例如投票模式交互)三台交互终端4输出通讯信号至信息处理中心5，信息处理中心5将通讯信号汇总处理好后传输至系统主控装置1，当单独进行数据交互时，三台交互终端4分别输出通讯信号至系统主控装置I。本实施例中的系统主控装置I (参见附图3)包括主控处理芯片11、主控数据存储器12、主控串行通信芯片14和主控无线通信芯片13，主控数据存储器12与主控处理芯片11电连接，主控串行通信芯片14和主控无线通信芯片13的输入输出端与主控处理芯片11的输入输出端电连接，主控处理芯片11通过主控串行通信芯片14和主控无线通信芯片13传输通讯信号。本实施例中的一种木偶控制装置2 (参见附图4)包括木偶控制芯片21、木偶移动控制装置22、木偶关节控制装置23、木偶通信芯片24、木偶语 音装置25和木偶传感器26，木偶移动控制装置22、木偶关节控制装置23、木偶语音装置25和木偶传感器26的输入端均与木偶控制芯片21电连接，木偶控制芯片21的输入输出端与木偶通信芯片24电连接，木偶控制芯片21通过木偶通信芯片24与系统主控装置I通讯。本实施例中的木偶控制芯片21为单片机。本实施例中的木偶控制装置2不仅包括木偶控制芯片21、木偶移动控制装置22、木偶关节控制装置23、木偶通信芯片24、木偶语音装置25和木偶传感器26，还可以增加数字罗盘27 (参见附图6)，本实施例中的木偶移动控制装置22具体包括木偶控制电机驱动装置221、木偶控制电机222和木偶联动装置223，木偶控制电机驱动装置221的输入端与木偶控制芯片21的输入端电连接，木偶控制电机驱动装置221的输出端与木偶控制电机222的输入端电连接，木偶控制电机222的输出端与木偶联动装置223的动力输入端联动。本实施例中的木偶关节控制装置23具体包括舵机控制板231和舵机232，舵机控制板231的输入端与木偶控制芯片21电连接，舵机控制板231的输出端与舵机232的输入端电连接。多媒体交互终端4与系统主控装置I通讯配合(参见附图7)，多媒体交互终端4包括木偶感应装置41和遥控装置42，木偶感应装置41与木偶传感器26相匹配，本实施例中为红外感应装置，遥控交互装置4通过遥控装置42与系统主控装置I通讯连接，本实施例中的多媒体交互终端4中的遥控装置42为安装了相应控制软件的智能手机。遥控装置42与木偶感应装置41电连接。多媒体交互终端4还可通过信息处理控制中心5与系统主控装置I通讯配合(参见附图8)，信息处理控制中心5接收多媒体交互终端4发出数据，进行汇总处理后，得出相应的控制方案，然后传输至系统主控装置1，由系统主控装置I进行后续控制。信息处理控制中心5为互联网服务器。本实施例中的舞台控制装置(参见附图5)包括语音播放子系统31、字幕显示子系统32、灯光子系统33和舞台背景子系统34，语音播放子系统31、字幕显示子系统32、灯光子系统33和舞台背景子系统34的输入端均与系统主控装置I的输出端电连接。一种智能互动木偶剧表演系统控制方法(参见附图12)，适用于智能互动木偶剧表演系统，智能互动木偶剧表演系统设有供使用者使用的三个多媒体交互终端4、舞台、三个木偶、一个系统主控装置I、一个舞台控制装置3以及配设有木偶传感器26的木偶控制装置2和至少一个对应木偶控制装置2的木偶，智能互动木偶剧表演系统控制方法包括以下步骤步骤一智能互动木偶剧表演系统初始化SI，系统主控装置读取设定的控制程序并发送至木偶控制装置和舞台控制系统；本实施例中的控制程序，可以通过动态捕捉技术进行录入，也就是只需在人工表演相同木偶剧的时候使用本实施例，记录本实施例的木偶关节运动幅度、方向，木偶整体的运动幅度方向，对应时间轴记录，即可达成录入，通过后续的剪接和必要的参数调整，根据时间轴去除舞台下的木偶动作，即可完成控制程序的设置，同时，本实施例也支持图形化设置，使用者可以通过对应的计算机软件，进行设定，完成木偶剧的编排，并且上传至系统主控装置或上传至服务器由系统主控装置进行控制。步骤二 舞台控制装置和木偶控制装置根据系统主控装置的控制信号进行工作S2 ;舵机232控制木偶关节的转动，而木偶控制电机222控制木偶联动装置223动作，带动木偶整体移动，同时舞台控制装置3也接收控制信号，变换舞台背景图像、背景音乐和发出语音(唱腔)，达到舞台木偶表演的形式，此时系统主控模块根据数字罗盘27的反馈信号以及通过计算木偶控制电机，也就是步进电机的转动得出当前木偶所处的位置，将木偶顺利定位。步骤三系统主控装置根据程序设定判断是否执行工作完毕S3，如果工作完毕则跳转步骤五，否则，继续判断是否执行互动S5，如果执行互动则执行步骤四，不执行互动则继续执行步骤二； 步骤四使用者通过多媒体交互终端，根据系统主控装置设定的互动模式，通过木偶传感器执行互动S6，当互动执行完成后，继续表演，系统主控装置根据互动执行的情况发出控制命令至相应的木偶控制装置，然后跳转执行步骤二；步骤五系统主控装置发出复位命令S4，智能互动木偶剧表演系统执行复位命令，舞台和木偶复位。即木偶整体移动至舞台边缘、原有的初始化位置，木偶关节也回复到初始化状态。步骤三中，系统主控装置设定的互动模式包括动作感应模式、遥控模式和投票模式，投票模式(参见附图13)包括以下步骤投票模式步骤一进入投票模式S11，系统主控装置发送提示命令至多媒体交互终端S12，使用者根据多媒体交互终端的提示，在设定时间内选择并发出控制命令至系统主控装置进行投票S13 ;本实施例中也就是三台多媒体交互终端进行投票，举例说明，例如观众可以选择某个木偶进行左转或是右转，多媒体交互终端的提示使用者进行选择投票，使用者可根据自己的意愿进行选择。投票模式步骤二 多媒体交互终端发送投票信息至信息处理控制中心5，信息处理控制中心5对投票进行统计，根据数量的不同选定发送的投票结果，系统主控装置通过信息处理控制中心5获取投票结果，系统主控装置根据投票结果选定相应的控制命令，发送相应的信号至选定的木偶控制装置和舞台控制装置，木偶控制装置和舞台控制装置执行相应动作S14 ;同样根据上述举例，三人中两人选择右转，则信息处理控制中心5判定右转命令为投票结果输出至系统主控装置1，系统主控装置I根据设定的控制程序触发相应的剧情，进行相应的控制，木偶控制装置和舞台控制装置执行相应动作，也就是右转。投票模式步骤三系统主控装置发送继续表演的命令至多媒体交互终端，继续表演 S15 ；遥控模式(参见附图14)包括以下步骤；遥控模式步骤一进入遥控模式S21，系统主控装置发送提示命令和控制目标至多媒体交互终端，使用者根据多媒体交互终端的提示，在设定时间内选择并发出控制命令至系统主控装置进行遥控操作S22 ;本实施例中，进入遥控模式后，三个多媒体交互终端分别收到不同的提示命令，告知使用者，自己所使用的多媒体交互终端对应的木偶，使用者通过多媒体交互终端发送移动命令和关节动作命令。遥控模式步骤二 系统主控装置读取当前控制命令，发送相应的信号至选定的木偶控制装置和舞台控制装置，木偶控制装置和舞台控制装置执行相应动作S24 ;本实施例中，系统主控装置I直接接受多媒体交互终端4的命令，发送三个相应的信号至三个选定的木偶控制装置和舞台控制装置，木偶控制装置和舞台控制装置执行相应动作，由使用者自己参与的木偶剧可以上演，具体应用举例三个木偶进 行赛跑，使用者可以输出相应的动作，三个木偶即能进行赛跑的比赛。遥控模式步骤三系统主控装置根据驱动命令结合数字罗盘的反馈数据确定当前被遥控木偶的位置，系统主控装置根据当前被遥控木偶的位置和执行时间判断本次遥控步骤是否结束，如果互动结束则执行遥控模式步骤四，否则跳转执行遥控模式步骤一 S25 ；同样以木偶赛跑为例，未有任何木偶达到预定位置时，本实施例一直处于遥控模式，当一只木偶达到预定位置时，系统主控装置I根据数字罗盘的反馈数据确定当前被遥控木偶的位置，即得出此木偶为冠军，此时，系统主控装置I根据设定的控制程序触发相应的剧情，进行相应的控制，比如进行欢庆。遥控模式步骤四系统主控装置发送继续表演的命令至多媒体交互终端，继续表演 S36 ；动作感应模式(参见附图15)包括以下步骤动作感应模式步骤一进入动作感应模式S31，系统主控装置发送提示命令和控制目标至多媒体交互终端，使用者根据多媒体交互终端的提示，在设定时间内使用者通过木偶传感器与选定的木偶进行相应的动作感应S32 ;本实施例中具体实施为模拟瞄准射击，也就是使用者通过多媒体交互终端4瞄准木偶传感器26。动作感应模式步骤二 木偶控制装置读取当前木偶传感器数据，并将当前木偶传感器数据传输至系统主控装置S33 ;木偶传感器26接收多媒体交互终端4中木偶感应装置的信号，并将此信号传输至系统主控装置I。动作感应模式步骤三系统主控装置根据动作感应结果选定相应的控制命令，发送相应的信号至选定的木偶控制装置和舞台控制装置，木偶控制装置和舞台控制装置执行相应动作S34 ;系统主控装置I根据木偶感应装置的信号和设定的控制程序触发相应的剧情，进行相应的控制，例如瞄准准确的时候木偶执行倒下的动作，而瞄准不准确的时候，木偶进行执行原有动作，系统主控装置I判断动作感应模式是否执行完毕，如果执行完毕则执行动作感应模式步骤四，否则跳转执行动作感应模式步骤一 S35 ；动作感应模式步骤四系统主控装置发送继续表演的命令至多媒体交互终端，继续表演S36。实施例2 本实施例与实施例I基本相同，不同之处在于本实施例中的木偶包括各种形式的木偶，其中的人形木偶分为主角木偶61、配角木偶62和龙套木偶63三种人形木偶。人形木偶均设有对应人形的上肢、下肢、躯体和头部。[0072]对应主角木偶61的木偶控制装置为主角木偶控制装置(参见附图16)，本实施例中的主角木偶控制装置包括水平摇摆装置612、主角木偶控制芯片21A、主角木偶联动装置223A、主角木偶控制电机222A、主角木偶控制电机驱动装置221A、主角木偶通信芯片24A、主角木偶舵机232A和主角木偶舵机控制板231A，水平摇摆装置612 (参见附图9)设置在主角木偶腹部，主角木偶联动装置223A为设置在主角木偶下肢部的连杆，连杆与主角木偶控制电机222A联动，水平摇摆装置612也和主角木偶控制电机222A联动，主角木偶控制电机222A的驱动端与主角木偶控制电机驱动装置221A的输出端电连接，主角木偶控制电机驱动装置221A的输入端与主角木偶控制芯片21A电连接，主角木偶通信芯片24A为无线通信芯片，主角木偶控制芯片21A通过主角木偶通信芯片24A与系统主控装置I通讯连接，主角木偶舵机232A配设在主角木偶关节611处，主角木偶舵机232A的输入端与主角木偶舵机控制板231A的输出端电连接，主角木偶舵机控制板231A的输入端与主角木偶控制芯片21A电连接。主角木偶控制装置还包括主角木偶语音装置25A、主角木偶传感器26A和数字罗盘27，主角木偶语音装置25A和数字罗盘27设置在主角木偶61的躯体上，主角木偶传感器26A设置在主角木偶的上肢、下肢、躯体和头部处。主角木偶语音装置25A的输入端、主角木偶传感器26A的输出端和数字罗盘27的输出端均与木偶控制芯片21A的输入输出端电连接。主角木偶61的下肢最下端设置有木偶支撑架613，木偶支撑架613与舞台接触面 积较大，能起到支撑作用。主角木偶通信芯片24A与系统主控装置I进行无线通讯，木偶控制芯片21A输出控制信号，对主角木偶61进行控制。由主角木偶控制电机222A驱动水平摇摆装置612和主角木偶联动装置223A动作，主角木偶联动装置223A带动木偶支撑架，主角木偶61模拟人类行进方式动作表现力较强，主角木偶61内部动作驱动整体移动且是无线通讯方式通讯，所以，主角木偶61移动时没有位置限制，主角木偶61还通过数字罗盘27进行定位，能最好的达到无线表演木偶剧的目的。对应配角木偶62的木偶控制装置为配角木偶控制装置(参见附图17)，本实施例中的配角木偶控制装置包括木偶控制芯片21B、配角木偶联动装置223B、配角木偶控制电机222B、配角木偶控制电机驱动装置221B、配角木偶通信芯片24B、配角木偶舵机232B和配角木偶舵机控制板231B，配角木偶联动装置223B为设置在配角木偶下方且与配角木偶连接的滚轮装置(参见附图10)，配角木偶下肢处罩设有外着衣物622，配角木偶控制电机222B的驱动端与配角木偶控制电机驱动装置221B的输出端电连接，配角木偶控制电机驱动装置221B的输入端与配角木偶控制芯片21B电连接，配角木偶控制芯片21B通过配角木偶通信芯片24B与系统主控装置I通讯连接，配角木偶舵机232B配设在配角木偶关节621处，配角木偶舵机232B的输入端与配角木偶舵机控制板231B的输出端电连接，配角木偶舵机控制板231B的输入端与配角木偶控制芯片21B电连接。配角木偶控制装置还包括配角木偶语音装置25B和配角木偶传感器26B，配角木偶语音装置25B设置在配角木偶62的躯体上，配角木偶传感器26B设置在配角木偶的上肢、下肢、躯体和头部处。配角木偶语音装置25B的输入端、配角木偶传感器26B的输出端与木偶控制芯片21B的输入输出端电连接。配角木偶通信芯片24B与系统主控装置I进行有线通讯，木偶控制芯片21B输出控制信号，对配角木偶62进行控制。由配角木偶控制电机222B驱动滚轮装置动作。配角木偶62为木偶内部动作驱动整体移动但是有线通讯方式通讯，所以，配角木偶62移动时限制较少，尽量避免绕圈的形式移动，配角木偶61通过计算步进电机转动来进行定位，达到无线表演木偶剧的目的，定位准确度不足，但是配角木偶的制造成本相对主角木偶右较大下降，适用于有一定演出，但动作、移动较少的木偶，同时由于采用有限通讯的形式，防止了无线通讯相互干扰的情况。龙套木偶63为提线木偶，对应龙套木偶63的木偶控制装置为龙套木偶控制装置(参见附图18)，本实施例中的龙套木偶控制装置包括木偶控制芯片21C、龙套木偶联动装置223C、龙套木偶控制电机222C、龙套木偶控制电机驱动装置221C、龙套木偶通信芯片24C、龙套木偶舵机232C和龙套木偶舵机控制板231C，龙套木偶控制电机222C的驱动端与龙套木偶控制电机驱动装置221C的输出端电连接，龙套木偶控制电机驱动装置221C的输入端与龙套木偶控制芯片21C电连接，龙套木偶控制芯片21C通过龙套木偶通信芯片24C与系统主控装置I通讯连接，龙套木偶舵机232C的输入端与龙套木偶舵机控制板231C的输出端电连接，龙套木偶舵机控制板231C的输入端与龙套木偶控制芯片21C电连接。龙套木偶控制装置还包括龙套木偶语音装置25C和龙套木偶传感器26C，龙套木偶语音装置25C设置在龙套木偶61的躯体上，龙套木偶传感器26C设置在龙套木偶的上肢、下肢、躯体和头部处。龙套木偶语音装置25C的输入端、龙套木偶传感器26C的输出端与木偶控制芯片21C的输入输出端电连接。对应龙套木偶63，舞台的上方设置有主木偶移动轨道65 (参见附 图11)、辅助木偶移动轨道66和木偶轨道换轨器67，主木偶移动轨道65通过木偶轨道换轨器67与辅助木偶移动轨道66活动连接，且辅助木偶移动轨道66与主木偶移动轨道65在水平面呈90°夹角，控制龙套木偶移动的龙套木偶联动装置223C为与主木偶移动轨道65和辅助木偶移动轨道66相匹配的轨道车，驱动轨道车运动的龙套木偶控制电机驱动装置222C和龙套木偶控制电机223C均设置在轨道车上，控制龙套木偶关节运动的龙套木偶舵机232C也设置在轨道车上，龙套木偶舵机的输出端通过控制线64与龙套木偶的四肢、躯体和头部连接。控制线64由龙套木偶舵机232输出端带动，本实施例使用时，龙套木偶63需要通过木偶控制线64带动龙套木偶整体移动，且采用的是有线通讯方式通讯，所以，龙套木偶63移动时限制较多，当两个龙套木偶需要交叉时，需先将一辆轨道车通过木偶轨道换轨器67开至辅助木偶移动轨道66处，另一辆轨道车先在主木偶移动轨道65上移动，等另一辆轨道车先在主木偶移动轨道65上移动完成后，再将辅助木偶移动轨道66上的轨道车开出，完成两个龙套木偶63的交叉。但是龙套木偶63成本最低，特别适用于背景或者只少数出场的木偶或是旁白木偶，这些本身没有或不需要很强表现力的木偶，大大降低了整体表演的成本。实施例3 本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于舞台控制装置3还包括舞台辅助定位系统35 (参见附图19)，舞台辅助定位系统35的输入端系统主控装置I的输出端电连接，当配角木偶62和龙套木偶63在舞台上移动时，舞台辅助定位系统35监测配角木偶62和龙套木偶63的位置并反馈至系统主控装置1，由系统主控装置I进行统一管理，在舞台上表演木偶剧时，辅助起到定位控制的作用。当执行互动模式时，舞台辅助定位系统35还起到辅助识别的作用，判断当前设定位置的具体木偶为哪个木偶。在互动模式中，启动判断优胜者的作用。实施例4 本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于主角木偶联动装置223A为设置在主角木偶腰部的连杆。实施例5 本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于本实施例中的人形木偶只使用龙套木偶。本实施例中只使用龙套木偶对还原传统艺术最为接近，表演时最为原汁原味。实施例6:本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于本实施例 中的人形木偶只使用主角木偶和配角木偶。本实施例中使用主角木偶和配角木偶是对传统艺术的还原和改进，使用时更为方便。实施例7 本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于本实施例中的龙套木偶采用杖头木偶，龙套木偶的关节、躯体、四肢均通过连接棍与龙套木偶舵机连接，主木偶移动轨道65、辅助木偶移动轨道66和木偶轨道换轨器67均设置在舞台之下，龙套木偶舵机设置在轨道车上。实施例8 本实施例与实施例I基本相同，不同之处在于本实施例中，木偶控制电机驱动装置221、木偶控制电机222和木偶联动装置223为集成模块，舵机控制板231和舵机232也为集成模块。实施例9 本实施例与实施例I基本相同，不同之处在于本实施例中，信息处理控制中心为嵌入式系统服务器。实施例10 本实施例与实施例I基本相同，不同之处在于本实施例中，多媒体交互终端只设置有遥控装置，遥控装置为安装了相应控制软件的智能手机。智能手机通过软件识别自动选择与系统主控装置I通讯或是与信息处理控制中心5通讯，同时，使用者也可手动选择与系统主控装置I通讯或是与信息处理控制中心5通讯。实施例11 本实施例与实施例I基本相同，不同之处在于本实施例中，多媒体交互终端只设置有木偶感应装置。本实施例使用时，使用者只能通过木偶感应装置41与木偶传感器26实时互动。本实施例中的木偶感应装置41为红外线发生器。这样设置在简易木偶剧表演中加入了互动元素，节省了成本，增加了乐趣。实施例12 本实施例与实施例I基本相同，不同之处在于本实施例中，遥控装置为安装了相应控制软件的智能手机或PAD，执行互动模式时，跳出手机游戏供使用者游戏，只有使用者完成手机游戏后，才能进行木偶的操控，这样越快完成手机游戏的使用者就越快拥有木偶的控制权，有利于木偶赛跑等比赛中取得优势，本实施例中的手机游戏为打地鼠、连连看和对对碰等形式的手机游戏。以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
权利要求1.一种智能互动木偶剧表演系统，由电源模块供电，包括至少一个木偶和舞台，其特征在于所述的智能互动木偶剧表演系统包括系统主控装置和配设在每个木偶上的木偶控制装置，每个所述的木偶控制装置均包括木偶控制芯片、木偶通信芯片、至少一个木偶关节控制装置和控制木偶移动的木偶移动控制装置，所述的木偶控制芯片通过木偶通信芯片与所述的系统主控装置通讯连接，所述木偶移动控制装置与所述的木偶控制芯片电连接，所述的木偶关节控制装置也与所述的木偶控制芯片电连接。
2.根据权利要求I所述的智能互动木偶剧表演系统，其特征在于所述的木偶关节控制装置包括舵机和舵机控制板，所述舵机控制板的输出端与所述舵机的输入端电连接，所述舵机控制板的输入端与所述的木偶控制芯片电连接，所述舵机的动力输出端与木偶的关节联动，所述的木偶移动控制装置包括木偶联动装置、木偶控制电机驱动装置和木偶控制电机，所述的木偶控制电机驱动装置输出端与所述的木偶控制电机驱动端电连接，所述木偶控制电机驱动装置的输入端与所述的木偶控制芯片电连接，所述木偶联动装置的动力输入端与所述的木偶控制电机输出端连接。
3.根据权利要求I所述的智能互动木偶剧表演系统，其特征在于所述的木偶控制装置还包括有数字罗盘，所述的数字罗盘配设在木偶上，所述数字罗盘的输出端与所述的木偶控制芯片电连接。
4.根据权利要求I所述的智能互动木偶剧表演系统，其特征在于所述的智能互动木偶剧表演系统还包括至少一个多媒体交互终端，所述的木偶上配设有至少一个木偶传感器，所述多媒体交互终端包括互相连接的遥控装置和木偶感应装置，所述的木偶传感器与所的木偶控制芯片电连接，所述的木偶感应装置与所述的木偶传感器相匹配，所述的遥控装置与系统主控装置通讯连接。
5.根据权利要求3或4所述的智能互动木偶剧表演系统，其特征在于所述的智能互动木偶剧表演系统还包括配设在木偶表演舞台上的舞台控制装置，所述的舞台控制装置包括语音播放子系统、字幕显示子系统、灯光子系统和舞台背景子系统，所述语音播放子系统、字幕显示子系统、灯光子系统和舞台背景子系统的输入端均与所述的系统主控装置电连接。
6.根据权利要求2所述的智能互动木偶剧表演系统，其特征在于所述的木偶至少包括主角木偶、配角木偶和龙套木偶三种人形木偶中的任意一种。
7.根据权利要求6所述的智能互动木偶剧表演系统，其特征在于对应主角木偶的木偶控制装置为主角木偶控制装置，所述的主角木偶控制装置包括水平摇摆装置、主角木偶控制芯片、主角木偶联动装置、主角木偶控制电机、主角木偶控制电机驱动装置、主角木偶通信芯片、主角木偶舵机和主角木偶舵机控制板，所述的水平摇摆装置设置在主角木偶下肢部位或腹部，主角木偶联动装置为设置在主角木偶下肢部的连杆，所述的连杆与所述的主角木偶控制电机联动，所述的水平摇摆装置也和所述的主角木偶控制电机联动，主角木偶控制电机的驱动端与主角木偶控制电机驱动装置的输出端电连接，所述主角木偶控制电机驱动装置的输入端与所述的主角木偶控制芯片电连接，主角木偶通信芯片为无线通信芯片，所述的主角木偶控制芯片通过主角木偶通信芯片与系统主控装置通讯连接，主角木偶舵机配设在主角木偶的关节处，主角木偶舵机的输入端与主角木偶舵机控制板的输出端电连接，主角木偶舵机控制板的输入端与主角木偶控制芯片电连接。
8.根据权利要求6所述的智能互动木偶剧表演系统，其特征在于控制配角木偶移动的木偶联动装置为与设置在配角木偶下方且与配角木偶连接的滚轮装置，对应配角木偶的舵机配设在配角木偶的关节处；所述舞台的上方和/或下方设置有木偶移动轨道，控制龙套木偶移动为龙套木偶联动装置，龙套木偶联动装置为与木偶移动轨道相匹配的轨道车，驱动轨道车运动的木偶控制电机和木偶控制电机驱动装置均设置在轨道车上，控制龙套木偶关节运动的舵机为设置在轨道车上的龙套木偶舵机，龙套木偶舵机的输出端通过控制线与所述龙套木偶的四肢、躯体和头部连接。
9.根据权利要求4所述的智能互动木偶剧表演系统，其特征在于所述的智能互动木偶剧表演系统还包括信息处理控制中心，所述信息处理控制中心的输入端与所述的多媒体交互终端通讯连接，所述信息处理控制中心的输出端与所述的系统主控装置通讯连接。
10.根据权利要求9所述的智能互动木偶剧表演系统，其特征在于所述的信息处理控制中心为互联网服务器或嵌入式系统服务器。
专利摘要本实用涉及一种智能互动木偶剧表演系统。本实用可以解决现有技术中木偶的表现形式有限的问题。其技术方案要点是，一种智能互动木偶剧表演系统，由电源模块供电，包括木偶和舞台，所述的智能互动木偶剧表演系统包括系统主控装置和配设在每个木偶上的木偶控制装置，每个所述的木偶控制装置均包括木偶控制芯片、木偶通信芯片、至少一个木偶关节控制装置和控制木偶移动的木偶移动控制装置，所述的木偶控制芯片通过木偶通信芯片与所述的系统主控装置通讯连接，所述木偶移动控制装置与所述的木偶控制芯片电连接，所述的木偶关节控制装置也与所述的木偶控制芯片电连接。本实用实现了木偶剧的自动表演，能够真实完整的还原木偶剧，表现形式丰富。
文档编号A63J19/00GK202605745SQ20122023261
公开日2012年12月19日 申请日期2012年5月23日 优先权日2012年5月23日
发明者冯建权, 戚兴隆, 李详, 姚国新 申请人:宁波华亿第三极科技有限公司