現(xiàn)代科學技術發(fā)展與舞臺機械的發(fā)展的影響

簡單、原始的機械裝置出現(xiàn)在劇場，最早可以追溯到17世紀的歐洲。從古老的舞臺機械裝置到21世紀現(xiàn)代化大型復雜的機械化舞臺系統(tǒng)，舞臺機械的發(fā)展經(jīng)歷了近四個世紀。舞臺機械的功能和作用隨著舞臺機械技術水平的發(fā)展得到了極大的豐富和發(fā)展。從最初簡單的景片移動和布景的遷換，到實現(xiàn)復雜的變換和運動，舞臺機械成為舞臺藝術不可或缺的表演手段，與舞臺燈光、音響等共同創(chuàng)造了令人驚嘆不已的舞臺藝術效果?，F(xiàn)代舞美對藝術的不斷追求與創(chuàng)新，對舞臺機械系統(tǒng)提出了更高的要求，舞臺機械系統(tǒng)作為現(xiàn)代舞美藝術的載體也在不斷創(chuàng)新，而舞臺機械的發(fā)展與創(chuàng)新始終得益于科學技術的發(fā)展。隨著科學技術的進步，一些高新技術和設備在舞臺機械和控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。
  舞臺機械可以理解為用于演出舞臺、服務于表演藝術和舞臺美術的專用機械設備，機械化舞臺則是由若干臺套舞臺機械組合起來，采用計算機控制系統(tǒng)進行集中控制，可以按設計程序?qū)崿F(xiàn)多種復雜機械運動的機電一體化系統(tǒng)。從技術來分，主要包含機械和控制系統(tǒng)兩個方面。20世紀以來，以計算機技術、 信息技術為代表的高科技成果不斷涌現(xiàn)，促進和帶動了機械化舞臺的發(fā)展。
  現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展使舞臺機械設備性能不斷提高，舞臺機械作為一種專用設備，看起來和起重、升降、輸送設備相似,但由于其參與表演載送演員和道具的特殊性，其安全性、可靠性、運動的平穩(wěn)性、準確性、低噪音等特性都對其設計及制造提出了很高的要求，不同于普通的起重、升降和輸送設備?，F(xiàn)代制造技術，可以大大提高產(chǎn)品加工制造精度，比如精密制造的傳動裝置，可以提高其運動平穩(wěn)性、準確性和降低噪音。據(jù)有關資料介紹，經(jīng)過特殊設計和制造的電機和減速機組裝成的吊桿卷揚機構的運行噪音只有50分貝?，F(xiàn)代化的設計手段，精確數(shù)值計算，三維設計、計算機模擬仿真技術的應用，不但提高了工作效率，又使舞臺機械的設計更加合理、安全。
  在舞臺機械發(fā)展過程中，傳動技術的發(fā)展對舞臺機械產(chǎn)生了極大影響。在18世紀，舞臺機械傳動裝置簡單笨重而且粗糙，噪音很大。采用水壓傳動方式，通過水泵從水箱中抽水注入活塞產(chǎn)生的壓力頂升舞臺臺板，實現(xiàn)升降運動。但整個水泵系統(tǒng)非常龐大，至今在德國有的劇場里還可以看到這種裝置。隨著制造、控制和高壓密封技術的發(fā)展，液壓系統(tǒng)工作壓力得到很大提高，可以達到35Mpa。由于傳動介質(zhì)液壓油在高壓下能量密度很大，作直線運動部件的油缸和作旋轉(zhuǎn)運動的油馬達體積可以很小，這樣就縮小了舞臺機械裝置的體積，特別適合上部空間非常有限但又要布置數(shù)十臺甚至上百臺設備的舞臺，加上液壓系統(tǒng)動力源——泵站可以和運動部件分開設置在能夠隔離噪音的地方，從而使舞臺機械的傳動裝置噪音很小。另外，高壓液壓油剛度很大，液壓比例控制和伺服控制技術也比較成熟可靠，可以獲得較高的定位控制精度。在20世紀，液壓傳動方式在機械化舞臺上得到了應用，但其昂貴的造價和較高的維護要求使得普遍推廣應用受到了限制。20世紀后期，機械傳動裝置的精密化、低噪音性能的提高和變頻調(diào)速技術的發(fā)展，專用直線運動裝置的研究開發(fā)，使得機械傳動方式在機械化舞臺中的應用中又占據(jù)了主導地位。