一、技術原理

1、中央控制系統

以計算機為核心的中央控制系統，是整個魔球表演的“大腦”，運行專門的控制軟件，對表演流程、魔球動作、燈光效果等統一管理和協調。

2、通信網絡

采用高速通信網絡連接中央控制系統與各個魔球的控制模塊，確保控制指令快速、準確傳輸，實現多個魔球的實時同步控制。

3、動作編程與特效設計

工作人員通過編程軟件為魔球表演設計動作序列和特效，根據表演內容和情節需求，精確設置每個魔球在不同時間點的動作、燈光效果等。

4、電機驅動系統

魔球由小型電機驅動，通過電機的正反轉、轉速調節等精確控制魔球的旋轉角度和速度，使魔球可快速轉向或緩慢轉動以配合表演。

5、機械傳動裝置

通常采用齒輪、鏈條或皮帶等傳動裝置，將電機動力傳遞給魔球，保證動力傳輸穩定，確保多個魔球間運動同步、協調。

6、定位與校準系統

配備高精度傳感器和定位裝置，實時監測魔球位置和角度，反饋給控制系統進行校準，保證魔球在復雜動作中精準定位。

二、系統方案

本文是基于邁信EP5系列EtherCAT伺服驅動器在魔球舞臺表演上的應用。EP5驅動器作為執行單元，配合德國倍福控制器，實現多臺伺服組合成矩陣式平臺，3D算法程序給出每一臺伺服電機不同的位置，PLC控制伺服運行，展現出不同的三維效果。

三、現場應用圖片

四、EP5系列驅動器產品特點

全新一代EP5系列伺服驅動器，采用輕薄型外觀設計，顯著減小安裝體積，更加優化的模型算法，支持在線慣量識別、自動陷波、機械分析、增益自適應等功能，搭配豐富的接口設計，可廣泛應用于數控機床、木工、激光、包裝、機器人、3C等行業。

1、顯著減小安裝尺寸

400W驅動器寬度45mm，相較于上一代產品減小30%；750W驅動器寬度45mm，相較于上一代產品減小40%。

2、模型算法提升

3kHz速度環響應帶寬；最高支持25bit編碼器；支持在線慣量識別、自動陷波、機械分析、增益自適應；總線系列產品支持全閉環控制。

3、全新接口設計

兼容5V差分/24V單端指令脈沖輸入，最高頻率4MHz；7路DI/5路DO功能自定義；總線系列產品使用彈簧接線端子，IO免焊接；1394型編碼器接口。

4、兼容性設計

驅動器輸出功率400W~15kW；可配套旋轉電機、直驅電機、直線電機；可搭配單圈/多圈絕對值、磁編、旋變等各類型編碼器。

5、更多實用功能

可選動態制動器；支持遠程固件升級；可選Modbus、CANopen通訊；總線系列產品可選STO功能。