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基本信息
- 項目名稱：
- 動態(tài)雕塑—互動墻
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 基于動態(tài)雕塑的理念，把藝術(shù)和電子技術(shù)相結(jié)合,設(shè)計一個能與外界環(huán)境進(jìn)行互動，而呈現(xiàn)出多樣花色的藝術(shù)墻體。
- 詳細(xì)介紹：
- (1)傳感器感知外界環(huán)境因素的變化，將與環(huán)境因素相關(guān)的信息立體地反映在由小圓片構(gòu)成的裝飾墻壁上，與環(huán)境協(xié)調(diào)動作,形成良好的互動； 2)與觀眾互動，立體的顯示各種圖案，藝術(shù)地實現(xiàn)人機(jī)交互,使得裝飾墻面具有人性藝術(shù)的體現(xiàn)；
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計目的 本作品的設(shè)計目的是基于動態(tài)雕塑的理念，設(shè)計一個能與外界環(huán)境進(jìn)行互動，而呈現(xiàn)出多樣花色的動態(tài)雕塑——互動墻。首先，它能通過傳感器感知外界環(huán)境因素的變化，將與環(huán)境因素相關(guān)的信息立體地反映在由小圓片構(gòu)成的墻壁上;其次，它能接受使用者的命令，立體的顯示英文字母。最終，實現(xiàn)文化產(chǎn)業(yè)和科學(xué)技術(shù)的結(jié)合。我們相信它的出現(xiàn)會為當(dāng)代的廣告宣傳板開創(chuàng)一個新的格局。 基本思路 本作品的設(shè)計思路是通過傳感器采集外界環(huán)境信息(諸如：風(fēng)、聲、水、電、光、觀者等等)或用戶通過上位機(jī)發(fā)送指令，并將采集到的信息或用戶指令提供給微處理器進(jìn)行必要的運算和判斷，根據(jù)不同的處理結(jié)果，微處理器通過接口電路改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)上電磁鐵的磁極，運用磁力之間的作用控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)上小圓片（內(nèi)嵌有磁鐵）的翻轉(zhuǎn)，每一個小圓片作為一個像素點將環(huán)境信息或用戶指令立體的顯示在互動墻上，實現(xiàn)本系統(tǒng)提出的與外界環(huán)境因素或使用者進(jìn)行互動的理念。 創(chuàng)新點 1）系統(tǒng)構(gòu)思上的創(chuàng)新 2）信號采集上的創(chuàng)新 3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的創(chuàng)新 技術(shù)關(guān)鍵 本作品的技術(shù)關(guān)鍵包括以下幾個部分： 1）美觀、藝術(shù)感強(qiáng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計和制作； 2）風(fēng)力風(fēng)速傳感器的設(shè)計和實現(xiàn)； 3）嵌入式微處理器對信號的運算、判斷和對執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作的控制； 4）電磁線圈中電流換向電路的設(shè)計； 5）上位機(jī)和下位機(jī)間的通信。 主要技術(shù)指標(biāo) 1）能較好的接受外界環(huán)境信息，比反應(yīng)在互動墻壁上； 2）能接受觀賞者的指令，立體的顯示英文字母。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 科學(xué)性 1）執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計 執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由8*8可翻轉(zhuǎn)的小圓片構(gòu)成，小圓片的正反兩面分別涂有不同的顏色，通過控制單個小圓片的翻轉(zhuǎn)就可以立體的顯示出不同的圖案，即美觀又具有一定的震撼力。 2）信號采集電路的設(shè)計 本作品的靈魂是與外界進(jìn)行互動，所以對外界環(huán)境信息的采集變的尤為重要。利用駐極體傳聲器設(shè)計聲音采集電路；利用數(shù)字溫度傳感器設(shè)計風(fēng)力風(fēng)速采集電路；利用光敏電阻設(shè)計光強(qiáng)采集電路。 3）下位機(jī)微處理器的選擇 本作品選擇以TI公司的16位超低功耗微處理器MSP430F5438作為整個系統(tǒng)的下位機(jī)。 先進(jìn)性 首先，本作品最大的特點是突破了傳統(tǒng)的靜的雕塑，創(chuàng)造出了動態(tài)的雕塑，賦予了雕塑生機(jī)與活力。 其次，本作品有兩種模式可供選擇，第一種是人為的通過上位機(jī)發(fā)送命令，根據(jù)人的意志控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)作出相應(yīng)的動作；第二種是通過數(shù)據(jù)采集模塊采集外界環(huán)境信息，執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)外界環(huán)境的變化而變換出不同的花色動作。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2010年10月，獲國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目立項。 2010年11月，獲西安理工大學(xué)自動化與信息工程學(xué)院，第十八屆“理奧杯”科技節(jié) 硬件類 一等獎。 2010年11月，獲西安理工大學(xué)，第十九屆大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽 特等獎。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利權(quán)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 模型、圖片、現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 使用說明 本作品主要有兩種工作模式：人機(jī)交互模式和環(huán)境互動模式。 使用者可以通過上位機(jī)PC選擇不同的選項使系統(tǒng)工作在相應(yīng)的模式。 當(dāng)用戶選擇人機(jī)交互模式時，系統(tǒng)停止接受信號采集模塊傳送來的各類信號，同時等待上位機(jī)的進(jìn)一步指令。此時，用戶可以通過PC的鍵盤輸入一個任意大寫的英文字母，下位機(jī)接收PC發(fā)送出的指令并控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)將相應(yīng)的字母以立體的方式顯示在互動墻上。 推廣前景 “動態(tài)雕塑—互動墻”是一種融合了現(xiàn)代自動控制技術(shù)的雕塑藝術(shù)表現(xiàn)形式。它的靈活性和特殊的表現(xiàn)形式給人一種新穎，富有創(chuàng)意的動態(tài)美感。 “動態(tài)雕塑—互動墻”的出現(xiàn)順應(yīng)了科技發(fā)展和時代潮流的方向，具有良好的推廣前景。 市場分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測 “動態(tài)雕塑—互動墻”它滿足了地產(chǎn)、旅游開發(fā)、文藝演出和城市規(guī)劃對裝飾物上強(qiáng)大的表現(xiàn)力和無法比擬的動態(tài)美觀性的需求，在提升城市形象和增加旅游收入方面上起重要的作用。
同類課題研究水平概述
- 科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn),知識經(jīng)濟(jì)已見端倪。知識經(jīng)濟(jì)的出現(xiàn),標(biāo)志著大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)時代已接近尾聲,人類正在步入一個新的經(jīng)濟(jì)時代。其中的一個重要表現(xiàn)就是以技術(shù)為支撐的文化產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,技術(shù)已經(jīng)成為文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的火車頭,它極大地促進(jìn)文化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新。發(fā)達(dá)國家通過積極和主動的運用技術(shù),使他們的文化產(chǎn)業(yè)成為國民經(jīng)濟(jì)和出口創(chuàng)匯的支柱產(chǎn)業(yè)。發(fā)達(dá)國家的文化產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年的探索和發(fā)展,形成了一套成熟的動作模式。 中國文化產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,要把一切可能的技術(shù)成果都盡快地體現(xiàn)在文化產(chǎn)業(yè)之中,實現(xiàn)技術(shù)成果在文化產(chǎn)業(yè)里的轉(zhuǎn)化,提高文化產(chǎn)業(yè)的技術(shù)含量。只有如此,才能實現(xiàn)中國文化產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展,實現(xiàn)中國文化產(chǎn)業(yè)由落后向先進(jìn)的轉(zhuǎn)變?？墒俏覀儑业奈幕a(chǎn)業(yè)還剛剛起步,在發(fā)展過程中,我們的文化產(chǎn)業(yè)技術(shù)含量低,。在這種情況下,我們要大力發(fā)展含技術(shù)量高的文化產(chǎn)業(yè),增強(qiáng)文化產(chǎn)業(yè)的整體實力。在此前提下,克服技術(shù)對文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展所帶來的一些消極影響,努力實現(xiàn)技術(shù)與文化產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。 動態(tài)雕塑屬于文化技術(shù)產(chǎn)業(yè)的范疇。 在國外對動態(tài)雕塑的研究比較深入，而且成品較多。較著名的代表作有慕尼黑寶馬博物館里的動態(tài)雕塑，它由714個懸浮的金屬球組成，每個金屬球都有相應(yīng)的電機(jī)控制其運動，通過多個小球的高地排列可以變幻出多種不同的形態(tài)，加上優(yōu)美的背景音樂，呈現(xiàn)出了一種奇幻的效果。 對于目前動態(tài)雕塑的研究來說，在國內(nèi)才剛剛起步，成品較少。較為著名的作品在2010年4月30日晚，上海世博會上，用770只可升降的白色小球組成的35*22魔幻方陣，由計算機(jī)精確地控制每一只小球懸浮在舞臺上空，從而變幻出不同的外形，如“中國館”、“EXP0”等字樣。
