上海世博会：感受奇妙的德国科技
- 2010/3/24 11:39:28 4885
- 来源：上海博世力士乐液压及自动化有限公司
摘要：
掌声，呼喊声，还有尖叫声——只要发出高的声响，来到2010上海世博会德国馆的参观者们就可以使一个固定在挂摆端部的大球动起来。球径达到三米的“魔术球”外表有 40 万根发光二极管，配合其运动在球面上不断产生动态变幻的视觉效果。这一高科技的挂摆的传动方案，采用的正是经过验证的力士乐驱动与线性传动技术，设计循环次数可达一百万次——对于世博会展出期间预计的 13,500 次表演，这显然绰绰有余了。
图 1：互动式摆球的驱动方案采用力士乐技术，可完成一百万次以上的循环。
德国馆结合本届上海世博会“城市，让生活更美好”的主题，将其诠释为“平衡城市”—— 一个平衡了更新与保留、变革与继承、都市与自然的城市。在展馆参观路线后的“动力之源”互动式摆球将带给观众高的体验。站在三条廊道上的参观者通过发出的声音，就能启动和引导这只1.2 吨重的互动式球体的摆动，直到其完全沿着一条的圆形轨迹旋转。这是通过一个安装在展厅顶棚上的X-Y 交叉滑台来实现的，其通过一个万向节来驱动摆轴。滑台包括四根规格65的力士乐滚柱导轨系统，长1.8米，各配两个长型滑块。它们使系统具有极高的刚性并确保即使在短行程应用时也能达到所需的长使用寿命。每个轴的一根导轨上带有力士乐滚珠和滚柱导轨用集成感应测量系统。导轨和检测系统作为一个组件工作。滑块上的传感器感应测量相对位置，分辨率可达 0.25 μm。两个IndraDrive系列伺服控制器通过力士乐的滚珠丝杠实现两个轴的高动态定位，并通过一个SERCOS接口与电脑控制系统实现严格实时通信。这种模块化驱动技术集成了诸多安全功能，并已通过 ISO 13849 认证。此外，这套摆动机构还配备了机载安全性、安全限速和安全制动监测等功能。
这套高度复杂的非线性路径控制器的可行性论证、项目工程设计、编程和仿真，均由斯图加特大学的工程与计算力学学院（ITM）和机床控制工程与制造单元学院（ISW）完成。联邦经济技术部负责本次上海世博会的德国参展工作，该部门已委托 Koelnmesse 有限公司组织并运营世博会德国馆。展览的理念设计由斯图加特市的 Milla 公司及其合作伙伴负责，建筑设计方为慕尼黑的 Schmidhuber Kaindl 建筑师事务所，展馆的建设方为毗邻纽伦堡的 Roth NÜSSLI （德国） 有限公司。这三家公司已建立了一个工作伙伴企业，起名为“上海德国国家馆集团公司”。作为“魔术球”机械和传动环节的总承包方，metron 有限公司承担了球体和传动系统的设计及建造工作。2010 中国上海世博会将于五月一日正式开幕。
图 1：互动式摆球的驱动方案采用力士乐技术，可完成一百万次以上的循环。
德国馆结合本届上海世博会“城市，让生活更美好”的主题，将其诠释为“平衡城市”—— 一个平衡了更新与保留、变革与继承、都市与自然的城市。在展馆参观路线后的“动力之源”互动式摆球将带给观众高的体验。站在三条廊道上的参观者通过发出的声音，就能启动和引导这只1.2 吨重的互动式球体的摆动，直到其完全沿着一条的圆形轨迹旋转。这是通过一个安装在展厅顶棚上的X-Y 交叉滑台来实现的，其通过一个万向节来驱动摆轴。滑台包括四根规格65的力士乐滚柱导轨系统，长1.8米，各配两个长型滑块。它们使系统具有极高的刚性并确保即使在短行程应用时也能达到所需的长使用寿命。每个轴的一根导轨上带有力士乐滚珠和滚柱导轨用集成感应测量系统。导轨和检测系统作为一个组件工作。滑块上的传感器感应测量相对位置，分辨率可达 0.25 μm。两个IndraDrive系列伺服控制器通过力士乐的滚珠丝杠实现两个轴的高动态定位，并通过一个SERCOS接口与电脑控制系统实现严格实时通信。这种模块化驱动技术集成了诸多安全功能，并已通过 ISO 13849 认证。此外，这套摆动机构还配备了机载安全性、安全限速和安全制动监测等功能。
这套高度复杂的非线性路径控制器的可行性论证、项目工程设计、编程和仿真，均由斯图加特大学的工程与计算力学学院（ITM）和机床控制工程与制造单元学院（ISW）完成。联邦经济技术部负责本次上海世博会的德国参展工作，该部门已委托 Koelnmesse 有限公司组织并运营世博会德国馆。展览的理念设计由斯图加特市的 Milla 公司及其合作伙伴负责，建筑设计方为慕尼黑的 Schmidhuber Kaindl 建筑师事务所，展馆的建设方为毗邻纽伦堡的 Roth NÜSSLI （德国） 有限公司。这三家公司已建立了一个工作伙伴企业，起名为“上海德国国家馆集团公司”。作为“魔术球”机械和传动环节的总承包方，metron 有限公司承担了球体和传动系统的设计及建造工作。2010 中国上海世博会将于五月一日正式开幕。
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