本發明屬于機械自動化技術領域，涉及一種小型一體化皮影自動表演系統。

背景技術：

皮影戲的傳統表演技藝是我國珍貴的文化遺產，然而皮影戲的傳統表演過程中，表演者須在同時控制多個皮影人物肢體動作的同時，兼顧唱腔，旁白，以及與配樂的配合，表演技藝難度極大，學習周期很長，且就業機會少之又少，愿意投身皮影技藝表演與傳承的人才數目極為有限。皮影戲的傳統表演技藝面臨著后繼無人的危機。

機電一體化的皮影表演設備可以作為一種皮影表演問題的一種方案，一定程度上代替藝人進行皮影戲的表演，一定程度上還原傳統皮影表演的獨到韻味，但是現有皮影表演系統或方法還存在有一些明顯缺陷：

例如中國專利發明201310416239.2。該方案是一種大型的一體化皮影戲表演設備，由可升降幕布，雙導軌，兩個皮影表演的機械臂組成，可實現兩個表演的皮影人物的左右互換，但是，一方面，這套系統的體積過于龐大，造價昂貴，系統構成復雜，需具備一定的專業技術的人員才能夠進行使用和維護，不便于一般用戶欣賞皮影表演，不利于個體用戶購買和收藏皮影表演機器，不利于皮影表演藝術走進公眾的日常生活，從而一定程度上限制了皮影表演的藝術魅力在公眾視野中的發展和傳承；另一方面，在表演過程中，幕布是不能夠改變的，場景圖案單調且不靈活，即，在表演開始前，在幕布上布置和所表演的曲目相關的場景圖案，表演過程中，不能隨曲目劇情的改變而改變以配合劇情發展，也不能在所表演的曲目切換時自動切換場景。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種小型一體化皮影自動表演系統，該系統能夠實現皮影戲的自動表演，體積小、成本低，并且能夠根據皮影劇情的改變更換場景。

為達到上述目的，本發明所述的小型一體化皮影自動表演系統包括殼體、以及固定于殼體內的控制系統、第一轉軸、第二轉軸、幕布、燈源、喇叭、舵機、若干皮影人物、用于固定燈源的燈光布置板、用于固定舵機及喇叭的固定板、以及用于驅動第一轉軸轉動的驅動裝置，幕布上依次繪制有若干皮影場景；

第一轉軸及第二轉軸豎直固定于殼體內，幕布的一端固定于第一轉軸上，幕布的另一端固定于第二轉軸上，幕布的中部纏繞于第二轉軸上，燈光布置板固定于幕布的后方，皮影人物及固定板位于幕布的前方，舵機的輸出端通過連桿與皮影人物相連接，控制系統的輸出端與驅動裝置的控制端、燈源的控制端、喇叭的控制端及舵機的控制端相連接。

控制系統包括主控單片機、舵機控制模塊、電機驅動模塊、LED驅動電路及音頻控制模塊，主控單片機通過舵機控制模塊與舵機的控制端相連接；主控單片機通過電機驅動模塊與驅動裝置的控制端相連接；主控單片機通過LED驅動電路與燈源的控制端相連接；主控單片機通過音頻控制模塊與喇叭的控制端相連接。

殼體的側面設有用于控制喇叭音量的音量控制按鍵、以及用于控制主控單片機的控制按鍵。

殼體內設有第一轉軸支架、第二轉軸支架及第三轉軸支架，其中，第一轉軸支架及第二轉軸支架均固定于殼體的底部，第三轉軸支架的側面固定于殼體的頂部，其中，第一轉軸的下端通過第一軸承與第一轉軸支架相連接，第一轉軸的上端通過第二軸承與第三轉軸支架的一端相連接，第二轉軸的下端通過第三軸承與第二轉軸支架相連接，第二轉軸的上端通過第四軸承與第三轉軸支架的另一端相連接。

所述第一轉軸支架及第二轉軸支架為矩形框架，其中，驅動裝置位于第一轉軸支架內。

燈光布置板的上端與第三轉軸支架的側面相連接，燈光布置板的下端固定于殼體的底部，且燈光布置板的下端位于第一轉軸支架與第二轉軸支架之間。

驅動裝置為減速電機，其中，減速電機的輸出軸與第一轉軸相連接。

燈源為LED燈組。

驅動裝置通過聯軸器與第一轉軸相連接。

本發明具有以下有益效果：

本發明所述的小型一體化皮影自動表演系統在具體操作時，先將皮影戲的劇情預設到控制系統中，控制系統根據皮影戲的劇情通過驅動裝置驅動第一轉軸轉動，第一轉軸帶動幕布移動，實現幕布內皮影場景的更換，以配合劇情發展和曲目切換的需要，進一步保證皮影表演的優美性，同時控制系統根據皮影戲的劇情控制喇叭發出聲音，并控制舵機通過連桿控制皮影人物活動，完成皮影戲的自動表演，同時通過燈源光線的位置及明暗變化，配合幕布上圖案的變化，對表演進行烘托，使皮影表演更具藝術性，并且體積較小，成本低，燈光布置板、幕布及固定板由后到前依次布置。

進一步，通過控制按鍵來實現人機交互，便于沒有相關技術基礎的用戶來進行操作。

進一步，舵機通過連桿與皮影人物相連接，占用空間較小。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

其中，1為殼體、2為控制按鍵、31為第一轉軸、32為第二轉軸、4為幕布、51為第一轉軸支架、52為第二轉軸支架、53為第三轉軸支架、6為固定板、7為連桿、8為燈光布置板、9為控制系統。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述：

參考圖1，本發明所述的小型一體化皮影自動表演系統包括殼體1、以及固定于殼體1內的控制系統9、第一轉軸31、第二轉軸32、幕布4、燈源、喇叭、舵機、若干皮影人物、用于固定燈源的燈光布置板8、用于固定舵機及喇叭的固定板6、以及用于驅動第一轉軸31轉動的驅動裝置，幕布4上依次繪制有若干皮影場景；第一轉軸31及第二轉軸32豎直固定于殼體1內，幕布4的一端固定于第一轉軸31上，幕布4的另一端固定于第二轉軸32上，幕布4的中部纏繞于第二轉軸32上，燈光布置板8固定于幕布4的后方，皮影人物及固定板6位于幕布4的前方，舵機的輸出端通過連桿7與皮影人物相連接，控制系統9的輸出端與驅動裝置的控制端、燈源的控制端、喇叭的控制端及舵機的控制端相連接。

控制系統9包括主控單片機、舵機控制模塊、電機驅動模塊、LED驅動電路及音頻控制模塊，主控單片機通過舵機控制模塊與舵機的控制端相連接；主控單片機通過電機驅動模塊與驅動裝置的控制端相連接；主控單片機通過LED驅動電路與燈源的控制端相連接；主控單片機通過音頻控制模塊與喇叭的控制端相連接；殼體1的側面設有用于控制喇叭音量的音量控制按鍵、以及用于控制主控單片機的控制按鍵2。

殼體1內設有第一轉軸支架51、第二轉軸支架52及第三轉軸支架53，其中，第一轉軸支架51及第二轉軸支架52均固定于殼體1的底部，第三轉軸支架53的側面固定于殼體1的頂部，其中，第一轉軸31的下端通過第一軸承與第一轉軸支架51相連接，第一轉軸31的上端通過第二軸承與第三轉軸支架53的一端相連接，第二轉軸32的下端通過第三軸承與第二轉軸支架52相連接，第二轉軸32的上端通過第四軸承與第三轉軸支架53的另一端相連接；第一轉軸支架51及第二轉軸支架52為矩形框架，其中，驅動裝置位于第一轉軸支架51內；燈光布置板8的上端與第三轉軸支架53的側面相連接，燈光布置板8的下端固定于殼體1的底部，且燈光布置板8的下端位于第一轉軸支架51與第二轉軸支架52之間。

驅動裝置為減速電機，其中，減速電機的輸出軸與第一轉軸31相連接；燈源為LED燈組；驅動裝置通過聯軸器與第一轉軸31相連接。

本發明還包括恢復電機，恢復電機位于第二轉軸支架52內，恢復電機的輸出軸與第二轉軸32相連接，所述殼體1的材質為亞克力，連桿7為彎曲結構，使得同一人物的不同肢體之間不發生碰撞，使皮影人物之間的肢體可以在一定程度上相互交錯，保證表演的流暢性及優美性。

連桿7固定于皮影人物的頸部及雙手位置，舵機轉動通過連桿7帶動皮影人物活動，舵機帶動連桿7在豎直平面內轉動，極大節省占用的空間。

本發明的具體操作過程為：

用戶打開控制按鍵2，使主控單片機正常工作，主控單片機根據預設皮影劇情通過電機驅動模塊控制驅動裝置工作，驅動裝置驅動第一轉軸31轉動，第一轉軸31的轉動使幕布4由第二轉軸32向第一轉軸31移動，實現場景的切換；主控單片機根據預設皮影劇情通過音頻控制模塊控制喇叭工作，完成皮影劇情聲音的播放；主控單片機根據預設皮影劇情通過舵機控制模塊控制舵機工作，舵機通過連桿7帶動皮影人物活動，同時主控單片機根據預設皮影劇情通過LED驅動電路驅動燈源工作，調整燈源的工作狀態，當皮影播放完成后，主控單片機通過電機驅動裝置驅動恢復電機工作，恢復電機帶動第二轉軸32轉動，第二轉軸32帶動幕布4纏繞到第二轉軸32上，實現幕布4的復位。

上述實施例和圖式并非限定本發明的產品形態和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明的專利范疇。