这可能是行业的终极讽刺：数十年来，流体动力技术在推土机和工业压力机中产生巨大的力量，已经找到了一个新的利基：游乐园。如果这似乎很难相信，那么看看这个国家最大和最好的主题公园。大多数都装有机器人的数字，采用液压和气动提升，扭曲，滚动和眨眼。在过去的十年中，流体动力为从史前恐龙到美国总统的电子动画人物注入了活力。但现在这个角色正在扩大。如今，流体动力已准备好为较小的场所提供高科技惊险刺激，如博物馆，嘉年华会，贸易展览，赛道，体育赛事和购物中心。它为大大小小的公园中的机器人增添了一种新的现实主义维度。

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       六度娱乐。这种新的流体动力趋势的明显赢家是小型游乐园所有者。原因是：对于相对较小的投资，游乐园可以提供十年前为较大，较富裕的公园保留的技术。

        一个典型的例子：六自由度运动基础。不久前，为六百万美元的飞行模拟器保留了六自由度运动基地。当运动基地可用于娱乐业时，三个自由度是常态，主要是由于成本。

       但现在，至少有两家娱乐领域的公司已经跃升至六个自由度，据报道有更多公司在等待。“我们公司采取的立场是，六个自由度不仅是最好的，而且是唯一的出路，”加州圣达菲斯普林斯麦克法登系统公司总裁Larry Hayashigawa指出。

       他说，原因是人类的大脑更好地调整到六个自由度。骑在运动基地的观众通常在剧院环境中观看电影。当电影暗示屏幕上的移动 - 例如俯仰，滚动或偏航时 - 运动基座将观众的座位朝这个方向移动。Hayashigawa认为六自由度系统比三自由度系统更准确地匹配屏幕上的运动。

      “人类的头脑需要经历真实的发作线索，”他解释道。“当骑手看着屏幕并期待一次运动，但又得到另一次运动时，就会发生晕车。”

       McFadden最新的运动基地，即618A，通过提供六轴运动解决了这个问题。除了俯仰，滚转和偏航之外，这些轴还包括x(推力)，y(摇摆)和z(升沉)。它通过采用15千瓦维氏集成电机泵，维氏SM-4伺服阀和伺服控制器，六个18英寸行程液压缸，模拟控制器，激光盘播放器和个人计算机来实现这一目标。

       在操作过程中，计算机运行运动配置文件并将其与激光盘同步。命令从PC传递到伺服控制器，伺服控制器与板载位置反馈传感器通信以确定致动器是否正确定位。运动配置文件每秒更新30次。除了声音轨道和胶片外，激光盘还带有一个时间轨道，使系统能够将屏幕上电影的动作与动画基座的动作配置文件同步。

       降低成本。McFadden在六自由度系统方面取得成功的关键在于它能够以与三自由度系统大致相同的成本构建单元。McFadden工程师通过“半批量生产”设计实现了这一目标。它们采用相同的18英寸维氏气缸和传感器。轴承组件很常见;装载坡道，控制架和动力装置是预先设计的。所有音响系统也经过预先设计，适用于20 x 25英尺的剧院。

        McFadden工程师表示，更安静的液压系统的开发有助于降低成本。通过使用维克斯的集成电机泵，它们包含了乘坐区域内所有装置的液压系统。虽然液压马达和泵曾经太嘈杂而无法放置在这样的场所，但现在它们几乎闻不到周围的噪音。由于集成电机泵的发射频率低于65 dB，因此它可以放置在距离车手几英尺的地方，而不会产生噪音问题。

       “我们现在可以将动力装置放在剧院内部，”McFadden Systems的Michael Rogers补充道。“我们得到了更好的响应，我们不需要为液压软管建造特殊的房间或挖沟。”

        在McFadden的VR Express中，一个像胶囊一样的运动基座和剧院，整个液压动力系统安装在该单元的装载坡道下方，距离骑手只有几英尺。由于动力单元非常靠近行驶，工程师可以用液压管路的软管代替传统的焊接管。这反过来进一步降低了噪音并简化了维护，因为可以更容易地清洁柔性软管。

       同样，位于加利福尼亚州伯班克的Iwerks娱乐公司的工程师通过在他们最新的运动基地 - 运输车中加入六个轴来实现优势。该公司由前迪士尼幻想工程师Don Iwerks共同创立，最近为位于田纳西州Pigeon Forge的Dollywood Park设计了一个定制的100座剧院，该剧院使用六自由度技术为赛车提供逼真的感觉。电影。

       “六个自由度允许我们的工程师将动作编程到我们的软件中，并带有一些非常丰富的细微之处，”该公司营销副总裁Vito Sanzone指出。“它允许程序员做一些技巧 - 在三自由度基础上无法实现的那种动作。”

      与McFadden一样，Iwerks在其设计中采用了Vickers集成电机泵，因为它有助于降低噪音，从而降低成本。Sanzone说，它还增加了戏剧体验。“进入我们剧院的人不应该考虑座椅移动的速度或系统产生的噪音，”他解释道。“我们的目标是让他们与现实失去联系五分钟。”

       从机器人技术中“走出去”。流体动力的创新也已经超越了运动基础的使用范围。通过在液压和气动技术中应用新技术，工程师可以创造出更具生命力的新一代电子动画。

       这些电子动画的移动更加顺畅和令人信服，主要是因为工程师已经消除了长期困扰电子动画角色的问题。当液压或气动致动器到达其行程的末端时，发生该问题，有时称为“boing”。就像这样，角色的动作突然停止，导致它振动。因此，术语“boing”。

       在Advanced Animations，Stockbridge，VT，工程师通过采用特殊的液压和气动技术缓解了这一问题。他们最近为佛罗里达环球影城的新互动娱乐体验设计了T-70 Cinebotic人物，称为终结者2-D：Battle Across Time。

       T-70机器人高8英尺，重约500磅，使用液压装置进行8个独立的舞台动作：身体前伸;身体转动;和身体旋转;以及前臂，肩膀和手腕的动作。T-70还采用气动装置转动头部，并将其向上和向左移动。

       为了完成身体，手臂和肩膀的移动，Advanced Animations的工程师采用了“液压顺应”技术。这使得系统能够管理由于如此多的质量的快速加速而引起的惯性。它消除了通常与较旧的电子动画相关的僵硬运动。

       Advanced Animations的液压顺应系统涉及双回路PID伺服控制。它采用明尼苏达州明尼阿波利斯的OilDyne公司的液压缸，以及HR Textron / Micro-Precision Textron的旋转执行器，直接驱动伺服阀和电子设备。该系统还采用派克汉尼汾流体连接器的管和配件。

       为了提供力反馈，工程师将来自Entran Devices Inc.，Fairfield，NJ的称重传感器放置在缸体和杆端之间。力和位置数据收集在伺服卡的不同通道中。系统使用伺服卡中的硬件和软件的专有组合处理力和位置反馈信号，然后通过命令响应以抑制潜在的振动。

      “我们的技术着眼于三个变量：力量，时间和位置，”Advanced Animations运营副总裁Bob Crean指出。“任何仔细观察人体的人都可能知道我们做了什么。”

       对于气动阻尼，Advanced Animations工程师使用称为高级惯性管理(AIM)的系统。AIM技术的关键是由Texin(R)制造的小型定制模压保险杠，这是一种由拜耳公司位于匹兹堡的聚合物部门生产的热塑性聚氨酯。气动缸使用两个缓冲器 - 在冲程的每一端有一个。通过使用Texin缓冲器，工程师可以编程更快的机器人运动，当气缸达到最低点时没有相关的“boing”现象。

       无论是液压还是气动，合规性使工程师能够以三种方式改进电子动画，Crean说。首先，它可以减少编程过程中机器人的机械应力，从而防止损坏。其次，它可以平滑运动，在正常性能期间降低机器人的机械应力，减少维护和停机时间。第三，它使机器人的运动更加令人愉悦。

    “看着它，你不一定知道它是否使用液压顺应性，”他说。“但你知道动作非常逼真。”

     科学中心的骑行展示了液压系统

      俄亥俄州托莱多 -像好的壁纸一样，流体动力元件通常起到重要的作用，并且没有通知。大多数公众并不了解流体动力在汽车和建筑设备等高度可见的应用中所起的作用，更不用说工业自动化等不太明显的功能。

       但是，当COSI Toledo科学中心于3月份开业时，流体动力的匿名性开始逐渐消失。那是因为这个光滑的新博物馆以前所未有的方式展示了流体动力。

        在Trinova公司的帮助下，COSI建造了一种先进的液压动力乘坐装置，不仅采用了流体动力，而且还对其进行了解释。“观众希望了解过山车，游乐设施和好莱坞效应，”该中心展览开发总监Joe Wisne说。“液压系统涉及所有这些景点。”

       虽然该中心面向普通大众，但它并没有阻止它教授流体动力，而游客则享受乘坐六自由度液压运动基座的经验。可以肯定的是，它是一种轻松的娱乐形式，而不是液压课程，但它也起着教育作用。在骑行过程中，基于激光盘的音轨为车手们提供了诸如“运动学”，“旋转自由度”和线性自由度等工程表达式。

      与此同时，其他游客站在景点下方的独立房间，观看液压运动基地。底座上的液压缸经过特殊喷漆处理，并以黑光突出显示，以便于查看。液压新中心舞台吸引力背后的原因之一是它在一些技术世界最引人注目的应用中的存在。它现在在环球影城和迪斯尼世界等主题公园中扮演着巨大的角色(设计新闻，1997年7月25日，第21页和第11页，共20页，第78页)，以及在好莱坞电影和百老汇服务制作。

       其新发现的人气背后的另一个驱动力是成本。二十年前，专业公司建造了六个自由度的飞行模拟器，耗资超过一百万美元。现在，像加利福尼亚州圣达菲斯普林斯的McFadden Systems公司这样的公司，只需花费这一成本的一小部分即可建立六自由度运动基地。

       业内人士表示，对于一个长期以来一直存在于公众视线之外的行业来说，COSI Toledo的流动力量是一个重要的教育目的。“我们生活在一个液压是我们生活中不可或缺的一部分的世界，但我们从未见过它，”维克斯的彼得帕森斯说。“这个展览旨在激励人们了解流体动力世界，甚至可能成为其中的一部分。

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