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2016年10月下旬，中国演艺设备技术协会组织的考察团在美考察期间，了解到伴随着舞台灯光、舞台音响等视听演艺设备方面的机械技术信息；也看到了舞台机械设备技术在秀场配合演出中发挥的神奇作用；同时，深切体会了不同文化背景下机械技术的主要特征。考察旨在重点研究演艺设备技术与艺术的融合；重点研究演艺设备技术各专业之间的融合，在此基础上，进一步研究这些融合技术透射出来的不同民族的文化背景，从深层次探讨行业的发展。
1 展会信息
拉斯维加斯举办的2016年国际表演现场设计（Live Design international， LDI）展会上展出的机械技术产品，主要是一些设备配套厂商为扩大自身产品的应用领域而开发的延伸性机械技术及产品；一些灯光、音响设备厂商为扩大自身产品的应用效果而开发的延伸性机械技术及产品；还有一些专为配套灯光、音响设备载体而研发的专业化机械技术及产品。
1.1 SERAPID 电动升降桅杆（TELEMAST）
此次展会的展品和资料显示，总部设在法国的SERAPID与游乐设备公司和娱乐设备公司联合开发的电动升降桅杆（TELEMAST）进一步拓展了刚性链技术应用空间，将刚性链设置在多级抽拉的导向柱内，通过驱动刚性链顶升导向柱逐级升起，收缩后高度很低，可便于搬运储存。刚性链的储存箱立式设置，与收缩后的顶升柱并列，且其高度不超过顶升柱最低高度。电动升降桅杆有多种系列形式，根据需要，单根的升降桅杆可直接悬挂一组音响设备或灯具、摄像机、电子视频设备、轻小型布景等物件升降运动；也可选用升降柱顶部设有横杆的设备（T型升降桅杆），可将几组物件并排悬挂在横杆上进行升降运动。
由电动升降桅杆单元设备组合的设备是两台升降柱联合顶升一套桁架，组成门型结构的大跨度升降灯架。这种设备又引入了同步控制技术和高副铰链结构。两台升降柱顶升铰接的承载桁架时，需要严格地同步运行，以保持桁架的水平平稳状态。因此，每台升降柱上设置的位置传感器实时反馈位置信息，控制系统实时消除动态误差，达到同步升降运动。当需要承载桁架倾斜（即一头高于另一头）时，两台升降柱需要运行不同的速度或行程，这些都需要编程控制。值得注意的是，由于两台升降柱既能同步运行，又可异步运行，所以承载桁架与升降柱之间的连接采用了高副铰链结构。其实，即使仅需同步运行而没有异步运行需求，此处也需要高副铰链结构，因为同步是相对的，同步误差是绝对的。
这一结构对业内设计多杆（缸）顶升的升降平台具有一定的启示，不少此类设备由于不同步误差造成设备过约束，导致设备运行抖动，严重时甚至不能完成必要的功能。
电动升降桅杆单元的多级伸缩导向柱的制造精度也是其技术难点，设备采用方形侧壁有凸凹配合的精密结构。其单元设备和组合设备在展会上都进行了充分的升降运行展示，十分平稳与灵活。每单元都有独立的控制箱，都可联动控制，编程运行。
展出资料还显示，SERAPID研发的刚性链顶升升降座椅，可用于多功能厅的成排座椅升降与储存，每排可多达50个座椅。由于这种顶升机构可分立设置，故其成排座椅亦可呈弧形结构排列。
1.2 SEW 同步升降演示台和多维运动演示台
总部设在德国的SEW-EURODRIVE（欧洲传动公司）在展会上展出的同步升降演示台和多维运动演示台，是机械设备技术的一大亮点，其中包含了多项高难度的机械与控制技术。
（1）同步升降演示台
该演示台是在一块L型立板上设置两套导向导轨和同步带循环运动的提升结构，分别提升两块升降平台并在导轨导引下升降运动。每块升降平台上独立设置有水平运动的传送带可运输物体水平运动。立板连同两套升降平台都位于一台旋转台上可有限角度旋转，旋转台又设置在一台小车上可水平运动。这套装置集中了升降、平移、旋转、平面运动等演艺场馆所用到的各类机械运动，同时集中了同步控制、异步控制、接力运动控制、定位精度控制等多项控制技术，也包含有制造精度、复合运行控制等技术难点。演示台展示了演出场馆机械设备技术元素，体现设备厂商的技术实力。
两块升降平台同步升降时，升降平台上的传送带可运输物体水平运动，且可将物体从甲台接力输送到乙台继续前行，当物体运行至任意头边缘时，水平输送带停止运行或反向运行，不会使物体掉落。当两块升降台异步运行使其平台出现高差时，输送物体的水平带将物体运输至两平台接缝处时停止运行，不会使物体掉落。这种运动状态的实现，主要依靠传感技术和精确定位控制技术，传感技术用来感知运行速度及位置状态以及危险状态，精确定位控制技术主要用来准确地发出运行指令，当然也包括了机械部件的制造精度和控制系统的逻辑误差限制，其中优化设计及精心制造尚可奏效。
两块平台的同步升降、异步升降、两套传送带的水平运动、转盘的旋转运动等可编程控制，协调运行、变化，但底盘小车的平面运动则由外力（人力）驱动。
同步升降演示臺作为演艺设备技术的模型展示，也可作为设备产品用于其他商品的活动展台，以其运动变化的效果吸引顾客关注展品。
（2）多维运动演示台
这套演示台是将三自由度运动平台设置在旋转台上面，组成复合运动。三自由度运动平台是通过控制三支缸的不同伸缩量使平台在三维空间中绕X轴旋转、绕Y轴旋转，沿Z轴升降即三自由度运动。这种运动方式在动感座椅中已普遍采用，舞台机械设备中目前案例较少。三自由度运动平台设置于旋转台上面时，组成四自由度运动方式，旋转台的旋转运动提供绕Z轴的旋转。当三支缸增加为六支缸时，不用旋转台，即可提供六自由度运动平台，即分别沿X、Y、Z轴平动、分别绕X、Y、Z轴转动，用于六自由度动感平台，其运动控制更为复杂。但这些运动的行程范围都是有限行程，而设置转台设备，其旋转运动可以实现无限运动，用途不同时采用的结构不同。该演示台展示了厂商的运动控制器件的性能及控制系统的高难度水平。 运动平台三缸的驱动、速度及位置的信息采集、指令接受都是独立的，分别由各自的驱动器驱动。控制台总体协调三缸的运动参量，分别给予不同缸的不同速度、不同行程指令，并在瞬时实时地变化参量，如此实现左右颠簸、前后颠簸、上下颠簸等效果。实现颠簸效果的设备，须得承受载荷及机构本身合成质量的惯性力导致的冲击力、振动力、扭剪力等，其强度、刚度及稳定性设计尤为重要。颠簸效果可以通过计算机编程实现多种形式，其控制的复杂程度很高，难度很大，代表了机械控制技术的前沿水平。
1.3 ETC 紧凑型神童升降吊机系列
美国ETC（Electronic Theatre Controls）有限公司展出的紧凑型神童吊机系列是展会上机械的一大亮点。
（1） P75-SC自爬式吊机
P75-SC自爬式灯光吊机是将卷扬机设置在轻型铝合金架体内，通过自提升将驱动架体一同升降，卷扬机在架体内设有自排绳机构。该产品提供了一种简单的方式来提升重物用以存储或表演，主要适合于建筑条件受限、常规提升式吊挂设备不便安装的场合，以及巡回流动演出、需要经常拆装的場合。这种吊机除了485 kg的驱动机架体自重，可提升最大载荷约1 000 kg。驱动机架体两头可与标准中型四方桁架（520×520）快速连接成需要长度的桁架体，拼接长度可达到23 m，足以承受灯具及电缆线槽的重量载荷。
这种吊机组成的设备，其水平力是通过架体受压而自平衡，无需给建筑结构传递侧向力，适合于屋顶结构弯曲或倾斜的场所，如体育馆、礼堂、教堂、老剧场等不便对其结构进行重大改变，或其侧墙不能受载的场所。
（2） Protégé（防护性）吊机
Protégé吊机提供简单、低成本的方法来提升布景或幕布用于存储或演出，尤其适合于设备空间狭小、建筑配合困难的场所，如中等规模的学校礼堂、夜总会、礼拜堂以及其他类似场所。当吊挂的灯具、布景或幕布需要装卸或调节时，升降吊机将吊物降低，便于人员操作，避免人员攀爬梯子、支架、脚手架的麻烦；安装、更换或调整吊物后提升到位，方便场景布置。
Protégé吊机是将卷扬驱动机设置在一个框架内，形成紧凑的框架驱动头，该驱动头可以水平安装或垂直安装，对建筑结构要求比较简洁。有条件时，拐角滑轮（水平安装时无需拐角滑轮）、吊点滑轮可按常规方式设置。当建筑结构不便于承受侧向力时，设备可附带受压梁，受压梁就是在框架驱动头上连接一根型材梁，将吊点滑轮设置在该梁上，使水平力自行平衡而无需作用到建筑结构上。这种方式通常都将框架驱动头水平放置。
（3） 提升吊机系列控制台
提升吊机系列控制台具有现代和直观的用户界面，用于剧场吊挂设备的幕后控制，适用于学术性厅堂、小剧场、礼拜场所、会议中心、竞技场等场馆吊机的控制。
1.4 其他参展商
其他一些厂商展出有幕类机械部件（美国H&H）、灯光电动吊机（美国SHOW）、塔式升降机（捷克TAF）及机器人等。
荷兰的eZ专业电动吊机展出了两款型式。
（1） L型配置的底座式卷扬驱动机eZ Hoist Z-spot
L型配置的底座式卷扬驱动机是剧场所需要的典型自动化解决方案，采用人性化的限位开关，开关带有指示灯显示；设置有手动释放低噪声制动器，可选的便携式电池供电制动释放模型，使用24 V直流电；聚氨酯棍子作为提升绳保持器，四组弹簧可调节张力。
（2） 直连型或π型配置的框架式卷扬驱动机eZ Hoist eZ-FN
基本特性与前款设备相同，结构是将卷扬驱动机设置于框架之内，便于流动巡回搬运及防护，直连型配置机体机架较长，π型配置机体机架较宽。
2 秀场信息
考察团成员观看了太阳马戏团在拉斯维加斯梦幻酒店（The Mirage）演出的披头士音乐秀（The Beatles Love Show）。在观看演出时注意到，与国内建成澳门水舞间和武汉红灯笼秀场相比，“Love”秀场的舞台机械工艺布置及设备技术已不算最新，但机械设备与技术的基本要素还是相近的。
2.1 表演区及台下设备
“Love”秀场的主表演区是六边形的中心舞台。若以六边形的前后两个顶角连线为中轴线，对称两侧边中间各有一条主通道伸向观众席，两侧斜边靠近四角各有两条小通道，左右主通道和四角小通道都作为演员出场、退场的路径，呈辐射状向外伸展。秀场观众席按中心式舞台设置，呈辐射状设置通道，且将观众区分割为扇形区域。
中心舞台前后，对称各有一块方形的地坑区域，距两侧边有大约半米的固定台边，方形的一条对角线与中轴线重合，另一条对角线则与中轴线垂直。因此，沿中轴线看，地坑形状在平面内转过了45°，其前后顶角恰好与中心舞台六边形的顶角相配。方形地坑内安装有升降台，一条整块的占方形地坑的一半面积，另一半面积内又分为两块小方块升降台。
表演中，三块升降台下降少量行程（0.3 m～0.5 m），有时，全部下降到底，将演出道具升起在“池部”或舞台面参与表演；有时，靠舞台中心的一块小台与舞台面平齐而不下降，另外一大一小升降台降下，则呈现出V字形地坑；或者相反，这一大一小升平，另一小块降下……中心舞台前后两块地坑的变化形式对称同步进行。
升降台从底部升起的几种道具，其中最高的架体有两层，总高度在5 m～6 m之间。因此，升降台的升降行程不会小于6 m～7 m。升降速度大约不超过0.15 m/s。
中心舞台正中央设有一块横置的矩形升降块，表演中升出台面0.3 m～0.4 m之间（有时也降下去）。
“Love”秀场的台下机械设备仅从技术角度和演出使用的限度，没有太多亮点，但与表演活动的配合恰到好处。说明舞台机械设备与技术的应用不完全在于奇特和出新，而与灯光、音响、视频、特效以及表演艺术的完美契合和安全可靠才是最实在的价值。 另外，台下机械的工艺布置与演出效果有其独到的创意。整个舞台面的几何形状变化，既有变形美、又有对称美。结合演员与台上设备的精彩表演，简单几何形状的升降台面，不仅仅是升降道具演员的运输工具，而且成为台面变化，营造惊险的魔术工具，真可谓不落俗套，匠心独运。
2.2 台上悬吊设备
“Love”秀场的台上机械设备是整个场馆中舞台机械技术的重头戏。台上设备的工艺布置与中心舞台及场馆总体布局相对应，由设备层结构分为辐射区域。
在中心舞台两侧辐射状设置的四组小通道对应的上空，设置有轨道飞行器。水平运行轨道是上空设备层设置位置最低的设施，但至少也在距舞台面标高30 m左右。根据场馆总体布局，轨道也是呈辐射状从中心附近向外延伸，轨道在接近舞台中央位置没有沟通，而是分为四条独立设置。轨道飞行器由垂直升降点吊机悬吊物体或演员，沿轨道水平运动的同时垂直升降运动。悬吊的演员一般不进行大幅度动作，主要表现升降平移两维运动的效果，与其他悬吊表演形成对比效果。
从运行效果来看，轨道飞行器的平移速度在5 m/s左右，升降速度在4 m/s左右。升降行程从舞台面到轨道层的下限安全距离，大约有24 m。垂直升降的载荷基本在250 kg/每吊点。
左右主通道上空位置设置有纱幕悬挂设备，四条纱幕悬挂在左右主通道两侧边（不影响演员从主通道进出），纱幕下沿到接近舞台面位置（约100 mm）为止，且纱幕上也可投影，纱幕在演出过程为速追效果。
台上设备中最大量采用的还是单点吊机，这是杂技秀场的设备工艺特点。“Love”秀场的单点吊机至少在30台以上，基本布满在中心舞台上空。单点吊机应用的花样也最炫，最多的表演使用是大幅度的来回飞行游荡且升降变化，悬吊的演员可在飞行与升降的过程中翻滚舞动，表演各种惊险动作。单点吊机的有效表演高度大约在30 m范围，有效表演范围以上还有不少于20 m的行程范围，供演员从上空出场、退场，其总升降行程大约在50 m以上。只有足够高的行程才可实现大幅度的飞行游荡与高速升降动作。所以，这些设备的设备层应该距舞台面不小于60 m的高度。
舞台中央设有一台升降旋转飞行机构，由于旋转的机构设置的足够高（大约在单点吊机设备层处），所以用于旋转的机构（转盘）半径可以比较小，演员在舞台面上以大半径奔跑起步旋转飞行，上部旋转机构仅需助力即可保持演员的旋转状态，随着旋转升降的过程，半径逐步缩小，但不至于缩到中心，因有转盘维持旋转速度。这种机构如果没有演员的奔跑起步配合，旋转机构不易将柔性悬挂的吊重旋转起来产生效果。而如果没有旋转机构助力旋转，如演员以固定单点吊表演旋转飞行，则提升时不能维持有效果的旋转半径，故其机械设备与表演技巧的准确结合十分必要。升降旋转飞行器的升降机构自然与单点吊机特性雷同。
还有一些专用于吊挂景物的单点吊机，悬挂一些视频、饰物等升降运动，用于点缀场景，其升降速度也在1 m～1.5 m之间。有一些多点（八点）吊机，专用于悬吊较重、较大的景物、或同时悬吊几位演员一起表演。此类吊机的升降速度大约不超过2.5 m/s，主要不是体现速度，而是体现花样。
由于悬吊绳的柔性特点，杂技剧场的地锚设置也是很必要的，该秀场也有这一演出场景。
2.3 空中悬吊设备的技术特点
“Love”秀场的空中悬吊设备基本的机械技术元素具有典型性与代表性。
（1）这种秀场的空中悬吊设备运行的速度远远高出常规剧场舞台机械的台上设备，1.5 m/s的提升速度相对于剧场已算是比较高了；但目前秀场高速单点吊机的速度已达到5 m/s～6 m/s，甚至已有8 m/s，最低也在4 m/s。
（2）由于速度之高，动作幅度之大，导致载荷容量也居高，悬吊一到两人（70 kg～140 kg）的吊机设计额定载荷也在250 kg左右，其惯性系数达到1.7～3.5！其中也考虑到安全性及可靠性而主动取高。
（3）要实现高速大幅度运行效果，提升行程也相应超大，达到常规剧场的2倍以上，导致卷扬机卷筒的容绳量也大，卷筒超长（与舞台单点吊机相比）。
（4）剧场台上机械悬吊设备的安全性首先考虑避免坠落伤害下部人员，直接悬吊演员的情况较少。但此类秀场设备则是直接悬吊演员进行大幅度、高速度运动，除演员的技巧训练，设备的安全性保障要求极高。所以，秀场悬吊设备都配有完善的安全功能及冗余配置。
（5） “Love”秀场的空中悬吊设备控制系统也很复杂。从运行效果来看，各种各台吊机的启动、加速、提升、下降、减速、停機等等过程都需要与演出场景相协调。同时，各个设备间的同步、异步、顺序、干涉等都需要逻辑与联锁控制。尤其值得注意的是，设备物理参数的实时控制与演员表演动作的精密契合，是此类设备控制系统的最大亮点。
3 体会与思考
此次北美考察过程，使考察团成员近距离实地观察了美国以及西方国家演艺设备技术的发展动态；充分感受到不同民族文化背景对演艺设备技术发展的深刻影响；也进一步领略了前沿性技术研发与创新对行业发展的重要作用。其中体会很多，仅就机械技术相关的部分简要归纳，供业内参考。
（1）“展会信息”显示，一些国际上有影响力的演艺设备技术企业，不满足常规舞台机械装备技术对自身产品的配套应用，跨专业与业内顶级的机械装备企业及科研院所共同研究开发更加适合于自身产品应用，使其发挥更大效能的机械装备。一些舞台机械配套装置的生产企业，也竭力研发将自身产品延伸应用，更加扩大机械装备应用领域的创新技术产品。这些新研发的设备产品技术都超越了常规舞台机械设备技术的模式，提升了机械装备的技术档次，提高了机械设备的适用性，也更加贴近了应用需求。这些设备产品技术的产生，表明演艺设备技术行业中，灯光、音响等视听设备技术与机械设备技术的融合已有实例，预示着演艺设备技术各专业间的融合已成为趋势。 （2）“秀场”演出效果显示，所有高难度、惊心动魄的表演效果（如高空杂技），都需要机械设备技术的协助，才能提升其超常程度、惊险程度和吸引力度。而有些场景的表演效果（如台面杂技），并不是一定要采用高、精、尖的机械设备，普通的机械设备经过巧妙的工艺设计，再配以适当的道具也可达到轰動效应。总上两方面发现，任何机械设备都是表演艺术的辅助工具，是手段不是目的，目的是艺术效果。而“Love” 秀场的成功之处在于，舞台机械设备（无论台上、台下）与表演剧情相契合，尽管这些设备技术并非最新。因此，“Love” 秀场的舞台艺术设计与舞台工艺设计的紧密结合，艺术家们的表演技巧与机械设备技术的高度契合为演艺设备技术的研究发展提供了启示。
（3）舞台机械设备技术的发展，走过了初步机械化、电气自动化、探索智能化的道路，而这些道路过程都是为新建剧场和改造剧场整套整批地设计装备。在此策划和设计的过程中，只能是粗放地对应演出需要，归纳、总结和借鉴表演艺术所需要的各种通用功能，设备技术自成独立体系，很难关注需求的细节。即便是量身定做的机械装备，也还是缺乏与相关专业，如灯光、音响、视频、特效、舞美设计等的优化融合，故其实际使用价值和利用率大打折扣。这是一项演艺设备技术中机械装备和其他专业技术装备共同考虑研究的持久性课题，如何将各专业技术融合，如何将技术与艺术融合，力求演艺设备各专业技术最大限度的整体化、人性化、艺术化，这是演艺设备技术行业追求的永恒目标。
（4）BOSE公司和Meyer Sound工厂的研究精神，值得业内各专业设备技术企业学习借鉴。任何专业技术的发展进步都需要重视基础技术的研发，这是长足发展和保持引领性地位的基本条件，舞台机械领域也不例外。
（5） “Love” 秀场仅是拉斯维加斯的经典秀场之一，这些秀场演出还包括了杂技、游泳、跳水、喜剧、魔术等，伴随有多媒体舞台美术、电影、音乐以及科学技术等手段，包罗万象的艺术与技术元素尽在其中。秀场文化大行其道的原因除了赌场提供的客源因素之外，更深一层还有挖掘人性中深层欲念，在法制框架下开放、张扬、奔放、民主的文化背景，起到了幕后支撑的作用。
这种秀场文化传到中国，被越来越多接受西方文化的年轻一代所接受，但其接受的广度与持久性，则需要注入本民族文化的元素而不断创新才能奏效。这是中国演出业和演艺设备技术业需要深层次考虑的问题。
1 展会信息
拉斯维加斯举办的2016年国际表演现场设计（Live Design international， LDI）展会上展出的机械技术产品，主要是一些设备配套厂商为扩大自身产品的应用领域而开发的延伸性机械技术及产品；一些灯光、音响设备厂商为扩大自身产品的应用效果而开发的延伸性机械技术及产品；还有一些专为配套灯光、音响设备载体而研发的专业化机械技术及产品。
1.1 SERAPID 电动升降桅杆（TELEMAST）
此次展会的展品和资料显示，总部设在法国的SERAPID与游乐设备公司和娱乐设备公司联合开发的电动升降桅杆（TELEMAST）进一步拓展了刚性链技术应用空间，将刚性链设置在多级抽拉的导向柱内，通过驱动刚性链顶升导向柱逐级升起，收缩后高度很低，可便于搬运储存。刚性链的储存箱立式设置，与收缩后的顶升柱并列，且其高度不超过顶升柱最低高度。电动升降桅杆有多种系列形式，根据需要，单根的升降桅杆可直接悬挂一组音响设备或灯具、摄像机、电子视频设备、轻小型布景等物件升降运动；也可选用升降柱顶部设有横杆的设备（T型升降桅杆），可将几组物件并排悬挂在横杆上进行升降运动。
由电动升降桅杆单元设备组合的设备是两台升降柱联合顶升一套桁架，组成门型结构的大跨度升降灯架。这种设备又引入了同步控制技术和高副铰链结构。两台升降柱顶升铰接的承载桁架时，需要严格地同步运行，以保持桁架的水平平稳状态。因此，每台升降柱上设置的位置传感器实时反馈位置信息，控制系统实时消除动态误差，达到同步升降运动。当需要承载桁架倾斜（即一头高于另一头）时，两台升降柱需要运行不同的速度或行程，这些都需要编程控制。值得注意的是，由于两台升降柱既能同步运行，又可异步运行，所以承载桁架与升降柱之间的连接采用了高副铰链结构。其实，即使仅需同步运行而没有异步运行需求，此处也需要高副铰链结构，因为同步是相对的，同步误差是绝对的。
这一结构对业内设计多杆（缸）顶升的升降平台具有一定的启示，不少此类设备由于不同步误差造成设备过约束，导致设备运行抖动，严重时甚至不能完成必要的功能。
电动升降桅杆单元的多级伸缩导向柱的制造精度也是其技术难点，设备采用方形侧壁有凸凹配合的精密结构。其单元设备和组合设备在展会上都进行了充分的升降运行展示，十分平稳与灵活。每单元都有独立的控制箱，都可联动控制，编程运行。
展出资料还显示，SERAPID研发的刚性链顶升升降座椅，可用于多功能厅的成排座椅升降与储存，每排可多达50个座椅。由于这种顶升机构可分立设置，故其成排座椅亦可呈弧形结构排列。
1.2 SEW 同步升降演示台和多维运动演示台
总部设在德国的SEW-EURODRIVE（欧洲传动公司）在展会上展出的同步升降演示台和多维运动演示台，是机械设备技术的一大亮点，其中包含了多项高难度的机械与控制技术。
（1）同步升降演示台
该演示台是在一块L型立板上设置两套导向导轨和同步带循环运动的提升结构，分别提升两块升降平台并在导轨导引下升降运动。每块升降平台上独立设置有水平运动的传送带可运输物体水平运动。立板连同两套升降平台都位于一台旋转台上可有限角度旋转，旋转台又设置在一台小车上可水平运动。这套装置集中了升降、平移、旋转、平面运动等演艺场馆所用到的各类机械运动，同时集中了同步控制、异步控制、接力运动控制、定位精度控制等多项控制技术，也包含有制造精度、复合运行控制等技术难点。演示台展示了演出场馆机械设备技术元素，体现设备厂商的技术实力。
两块升降平台同步升降时，升降平台上的传送带可运输物体水平运动，且可将物体从甲台接力输送到乙台继续前行，当物体运行至任意头边缘时，水平输送带停止运行或反向运行，不会使物体掉落。当两块升降台异步运行使其平台出现高差时，输送物体的水平带将物体运输至两平台接缝处时停止运行，不会使物体掉落。这种运动状态的实现，主要依靠传感技术和精确定位控制技术，传感技术用来感知运行速度及位置状态以及危险状态，精确定位控制技术主要用来准确地发出运行指令，当然也包括了机械部件的制造精度和控制系统的逻辑误差限制，其中优化设计及精心制造尚可奏效。
两块平台的同步升降、异步升降、两套传送带的水平运动、转盘的旋转运动等可编程控制，协调运行、变化，但底盘小车的平面运动则由外力（人力）驱动。
同步升降演示臺作为演艺设备技术的模型展示，也可作为设备产品用于其他商品的活动展台，以其运动变化的效果吸引顾客关注展品。
（2）多维运动演示台
这套演示台是将三自由度运动平台设置在旋转台上面，组成复合运动。三自由度运动平台是通过控制三支缸的不同伸缩量使平台在三维空间中绕X轴旋转、绕Y轴旋转，沿Z轴升降即三自由度运动。这种运动方式在动感座椅中已普遍采用，舞台机械设备中目前案例较少。三自由度运动平台设置于旋转台上面时，组成四自由度运动方式，旋转台的旋转运动提供绕Z轴的旋转。当三支缸增加为六支缸时，不用旋转台，即可提供六自由度运动平台，即分别沿X、Y、Z轴平动、分别绕X、Y、Z轴转动，用于六自由度动感平台，其运动控制更为复杂。但这些运动的行程范围都是有限行程，而设置转台设备，其旋转运动可以实现无限运动，用途不同时采用的结构不同。该演示台展示了厂商的运动控制器件的性能及控制系统的高难度水平。 运动平台三缸的驱动、速度及位置的信息采集、指令接受都是独立的，分别由各自的驱动器驱动。控制台总体协调三缸的运动参量，分别给予不同缸的不同速度、不同行程指令，并在瞬时实时地变化参量，如此实现左右颠簸、前后颠簸、上下颠簸等效果。实现颠簸效果的设备，须得承受载荷及机构本身合成质量的惯性力导致的冲击力、振动力、扭剪力等，其强度、刚度及稳定性设计尤为重要。颠簸效果可以通过计算机编程实现多种形式，其控制的复杂程度很高，难度很大，代表了机械控制技术的前沿水平。
1.3 ETC 紧凑型神童升降吊机系列
美国ETC（Electronic Theatre Controls）有限公司展出的紧凑型神童吊机系列是展会上机械的一大亮点。
（1） P75-SC自爬式吊机
P75-SC自爬式灯光吊机是将卷扬机设置在轻型铝合金架体内，通过自提升将驱动架体一同升降，卷扬机在架体内设有自排绳机构。该产品提供了一种简单的方式来提升重物用以存储或表演，主要适合于建筑条件受限、常规提升式吊挂设备不便安装的场合，以及巡回流动演出、需要经常拆装的場合。这种吊机除了485 kg的驱动机架体自重，可提升最大载荷约1 000 kg。驱动机架体两头可与标准中型四方桁架（520×520）快速连接成需要长度的桁架体，拼接长度可达到23 m，足以承受灯具及电缆线槽的重量载荷。
这种吊机组成的设备，其水平力是通过架体受压而自平衡，无需给建筑结构传递侧向力，适合于屋顶结构弯曲或倾斜的场所，如体育馆、礼堂、教堂、老剧场等不便对其结构进行重大改变，或其侧墙不能受载的场所。
（2） Protégé（防护性）吊机
Protégé吊机提供简单、低成本的方法来提升布景或幕布用于存储或演出，尤其适合于设备空间狭小、建筑配合困难的场所，如中等规模的学校礼堂、夜总会、礼拜堂以及其他类似场所。当吊挂的灯具、布景或幕布需要装卸或调节时，升降吊机将吊物降低，便于人员操作，避免人员攀爬梯子、支架、脚手架的麻烦；安装、更换或调整吊物后提升到位，方便场景布置。
Protégé吊机是将卷扬驱动机设置在一个框架内，形成紧凑的框架驱动头，该驱动头可以水平安装或垂直安装，对建筑结构要求比较简洁。有条件时，拐角滑轮（水平安装时无需拐角滑轮）、吊点滑轮可按常规方式设置。当建筑结构不便于承受侧向力时，设备可附带受压梁，受压梁就是在框架驱动头上连接一根型材梁，将吊点滑轮设置在该梁上，使水平力自行平衡而无需作用到建筑结构上。这种方式通常都将框架驱动头水平放置。
（3） 提升吊机系列控制台
提升吊机系列控制台具有现代和直观的用户界面，用于剧场吊挂设备的幕后控制，适用于学术性厅堂、小剧场、礼拜场所、会议中心、竞技场等场馆吊机的控制。
1.4 其他参展商
其他一些厂商展出有幕类机械部件（美国H&H）、灯光电动吊机（美国SHOW）、塔式升降机（捷克TAF）及机器人等。
荷兰的eZ专业电动吊机展出了两款型式。
（1） L型配置的底座式卷扬驱动机eZ Hoist Z-spot
L型配置的底座式卷扬驱动机是剧场所需要的典型自动化解决方案，采用人性化的限位开关，开关带有指示灯显示；设置有手动释放低噪声制动器，可选的便携式电池供电制动释放模型，使用24 V直流电；聚氨酯棍子作为提升绳保持器，四组弹簧可调节张力。
（2） 直连型或π型配置的框架式卷扬驱动机eZ Hoist eZ-FN
基本特性与前款设备相同，结构是将卷扬驱动机设置于框架之内，便于流动巡回搬运及防护，直连型配置机体机架较长，π型配置机体机架较宽。
2 秀场信息
考察团成员观看了太阳马戏团在拉斯维加斯梦幻酒店（The Mirage）演出的披头士音乐秀（The Beatles Love Show）。在观看演出时注意到，与国内建成澳门水舞间和武汉红灯笼秀场相比，“Love”秀场的舞台机械工艺布置及设备技术已不算最新，但机械设备与技术的基本要素还是相近的。
2.1 表演区及台下设备
“Love”秀场的主表演区是六边形的中心舞台。若以六边形的前后两个顶角连线为中轴线，对称两侧边中间各有一条主通道伸向观众席，两侧斜边靠近四角各有两条小通道，左右主通道和四角小通道都作为演员出场、退场的路径，呈辐射状向外伸展。秀场观众席按中心式舞台设置，呈辐射状设置通道，且将观众区分割为扇形区域。
中心舞台前后，对称各有一块方形的地坑区域，距两侧边有大约半米的固定台边，方形的一条对角线与中轴线重合，另一条对角线则与中轴线垂直。因此，沿中轴线看，地坑形状在平面内转过了45°，其前后顶角恰好与中心舞台六边形的顶角相配。方形地坑内安装有升降台，一条整块的占方形地坑的一半面积，另一半面积内又分为两块小方块升降台。
表演中，三块升降台下降少量行程（0.3 m～0.5 m），有时，全部下降到底，将演出道具升起在“池部”或舞台面参与表演；有时，靠舞台中心的一块小台与舞台面平齐而不下降，另外一大一小升降台降下，则呈现出V字形地坑；或者相反，这一大一小升平，另一小块降下……中心舞台前后两块地坑的变化形式对称同步进行。
升降台从底部升起的几种道具，其中最高的架体有两层，总高度在5 m～6 m之间。因此，升降台的升降行程不会小于6 m～7 m。升降速度大约不超过0.15 m/s。
中心舞台正中央设有一块横置的矩形升降块，表演中升出台面0.3 m～0.4 m之间（有时也降下去）。
“Love”秀场的台下机械设备仅从技术角度和演出使用的限度，没有太多亮点，但与表演活动的配合恰到好处。说明舞台机械设备与技术的应用不完全在于奇特和出新，而与灯光、音响、视频、特效以及表演艺术的完美契合和安全可靠才是最实在的价值。 另外，台下机械的工艺布置与演出效果有其独到的创意。整个舞台面的几何形状变化，既有变形美、又有对称美。结合演员与台上设备的精彩表演，简单几何形状的升降台面，不仅仅是升降道具演员的运输工具，而且成为台面变化，营造惊险的魔术工具，真可谓不落俗套，匠心独运。
2.2 台上悬吊设备
“Love”秀场的台上机械设备是整个场馆中舞台机械技术的重头戏。台上设备的工艺布置与中心舞台及场馆总体布局相对应，由设备层结构分为辐射区域。
在中心舞台两侧辐射状设置的四组小通道对应的上空，设置有轨道飞行器。水平运行轨道是上空设备层设置位置最低的设施，但至少也在距舞台面标高30 m左右。根据场馆总体布局，轨道也是呈辐射状从中心附近向外延伸，轨道在接近舞台中央位置没有沟通，而是分为四条独立设置。轨道飞行器由垂直升降点吊机悬吊物体或演员，沿轨道水平运动的同时垂直升降运动。悬吊的演员一般不进行大幅度动作，主要表现升降平移两维运动的效果，与其他悬吊表演形成对比效果。
从运行效果来看，轨道飞行器的平移速度在5 m/s左右，升降速度在4 m/s左右。升降行程从舞台面到轨道层的下限安全距离，大约有24 m。垂直升降的载荷基本在250 kg/每吊点。
左右主通道上空位置设置有纱幕悬挂设备，四条纱幕悬挂在左右主通道两侧边（不影响演员从主通道进出），纱幕下沿到接近舞台面位置（约100 mm）为止，且纱幕上也可投影，纱幕在演出过程为速追效果。
台上设备中最大量采用的还是单点吊机，这是杂技秀场的设备工艺特点。“Love”秀场的单点吊机至少在30台以上，基本布满在中心舞台上空。单点吊机应用的花样也最炫，最多的表演使用是大幅度的来回飞行游荡且升降变化，悬吊的演员可在飞行与升降的过程中翻滚舞动，表演各种惊险动作。单点吊机的有效表演高度大约在30 m范围，有效表演范围以上还有不少于20 m的行程范围，供演员从上空出场、退场，其总升降行程大约在50 m以上。只有足够高的行程才可实现大幅度的飞行游荡与高速升降动作。所以，这些设备的设备层应该距舞台面不小于60 m的高度。
舞台中央设有一台升降旋转飞行机构，由于旋转的机构设置的足够高（大约在单点吊机设备层处），所以用于旋转的机构（转盘）半径可以比较小，演员在舞台面上以大半径奔跑起步旋转飞行，上部旋转机构仅需助力即可保持演员的旋转状态，随着旋转升降的过程，半径逐步缩小，但不至于缩到中心，因有转盘维持旋转速度。这种机构如果没有演员的奔跑起步配合，旋转机构不易将柔性悬挂的吊重旋转起来产生效果。而如果没有旋转机构助力旋转，如演员以固定单点吊表演旋转飞行，则提升时不能维持有效果的旋转半径，故其机械设备与表演技巧的准确结合十分必要。升降旋转飞行器的升降机构自然与单点吊机特性雷同。
还有一些专用于吊挂景物的单点吊机，悬挂一些视频、饰物等升降运动，用于点缀场景，其升降速度也在1 m～1.5 m之间。有一些多点（八点）吊机，专用于悬吊较重、较大的景物、或同时悬吊几位演员一起表演。此类吊机的升降速度大约不超过2.5 m/s，主要不是体现速度，而是体现花样。
由于悬吊绳的柔性特点，杂技剧场的地锚设置也是很必要的，该秀场也有这一演出场景。
2.3 空中悬吊设备的技术特点
“Love”秀场的空中悬吊设备基本的机械技术元素具有典型性与代表性。
（1）这种秀场的空中悬吊设备运行的速度远远高出常规剧场舞台机械的台上设备，1.5 m/s的提升速度相对于剧场已算是比较高了；但目前秀场高速单点吊机的速度已达到5 m/s～6 m/s，甚至已有8 m/s，最低也在4 m/s。
（2）由于速度之高，动作幅度之大，导致载荷容量也居高，悬吊一到两人（70 kg～140 kg）的吊机设计额定载荷也在250 kg左右，其惯性系数达到1.7～3.5！其中也考虑到安全性及可靠性而主动取高。
（3）要实现高速大幅度运行效果，提升行程也相应超大，达到常规剧场的2倍以上，导致卷扬机卷筒的容绳量也大，卷筒超长（与舞台单点吊机相比）。
（4）剧场台上机械悬吊设备的安全性首先考虑避免坠落伤害下部人员，直接悬吊演员的情况较少。但此类秀场设备则是直接悬吊演员进行大幅度、高速度运动，除演员的技巧训练，设备的安全性保障要求极高。所以，秀场悬吊设备都配有完善的安全功能及冗余配置。
（5） “Love”秀场的空中悬吊设备控制系统也很复杂。从运行效果来看，各种各台吊机的启动、加速、提升、下降、减速、停機等等过程都需要与演出场景相协调。同时，各个设备间的同步、异步、顺序、干涉等都需要逻辑与联锁控制。尤其值得注意的是，设备物理参数的实时控制与演员表演动作的精密契合，是此类设备控制系统的最大亮点。
3 体会与思考
此次北美考察过程，使考察团成员近距离实地观察了美国以及西方国家演艺设备技术的发展动态；充分感受到不同民族文化背景对演艺设备技术发展的深刻影响；也进一步领略了前沿性技术研发与创新对行业发展的重要作用。其中体会很多，仅就机械技术相关的部分简要归纳，供业内参考。
（1）“展会信息”显示，一些国际上有影响力的演艺设备技术企业，不满足常规舞台机械装备技术对自身产品的配套应用，跨专业与业内顶级的机械装备企业及科研院所共同研究开发更加适合于自身产品应用，使其发挥更大效能的机械装备。一些舞台机械配套装置的生产企业，也竭力研发将自身产品延伸应用，更加扩大机械装备应用领域的创新技术产品。这些新研发的设备产品技术都超越了常规舞台机械设备技术的模式，提升了机械装备的技术档次，提高了机械设备的适用性，也更加贴近了应用需求。这些设备产品技术的产生，表明演艺设备技术行业中，灯光、音响等视听设备技术与机械设备技术的融合已有实例，预示着演艺设备技术各专业间的融合已成为趋势。 （2）“秀场”演出效果显示，所有高难度、惊心动魄的表演效果（如高空杂技），都需要机械设备技术的协助，才能提升其超常程度、惊险程度和吸引力度。而有些场景的表演效果（如台面杂技），并不是一定要采用高、精、尖的机械设备，普通的机械设备经过巧妙的工艺设计，再配以适当的道具也可达到轰動效应。总上两方面发现，任何机械设备都是表演艺术的辅助工具，是手段不是目的，目的是艺术效果。而“Love” 秀场的成功之处在于，舞台机械设备（无论台上、台下）与表演剧情相契合，尽管这些设备技术并非最新。因此，“Love” 秀场的舞台艺术设计与舞台工艺设计的紧密结合，艺术家们的表演技巧与机械设备技术的高度契合为演艺设备技术的研究发展提供了启示。
（3）舞台机械设备技术的发展，走过了初步机械化、电气自动化、探索智能化的道路，而这些道路过程都是为新建剧场和改造剧场整套整批地设计装备。在此策划和设计的过程中，只能是粗放地对应演出需要，归纳、总结和借鉴表演艺术所需要的各种通用功能，设备技术自成独立体系，很难关注需求的细节。即便是量身定做的机械装备，也还是缺乏与相关专业，如灯光、音响、视频、特效、舞美设计等的优化融合，故其实际使用价值和利用率大打折扣。这是一项演艺设备技术中机械装备和其他专业技术装备共同考虑研究的持久性课题，如何将各专业技术融合，如何将技术与艺术融合，力求演艺设备各专业技术最大限度的整体化、人性化、艺术化，这是演艺设备技术行业追求的永恒目标。
（4）BOSE公司和Meyer Sound工厂的研究精神，值得业内各专业设备技术企业学习借鉴。任何专业技术的发展进步都需要重视基础技术的研发，这是长足发展和保持引领性地位的基本条件，舞台机械领域也不例外。
（5） “Love” 秀场仅是拉斯维加斯的经典秀场之一，这些秀场演出还包括了杂技、游泳、跳水、喜剧、魔术等，伴随有多媒体舞台美术、电影、音乐以及科学技术等手段，包罗万象的艺术与技术元素尽在其中。秀场文化大行其道的原因除了赌场提供的客源因素之外，更深一层还有挖掘人性中深层欲念，在法制框架下开放、张扬、奔放、民主的文化背景，起到了幕后支撑的作用。
这种秀场文化传到中国，被越来越多接受西方文化的年轻一代所接受，但其接受的广度与持久性，则需要注入本民族文化的元素而不断创新才能奏效。这是中国演出业和演艺设备技术业需要深层次考虑的问题。