基本信息
- 项目名称：
- 动态雕塑—互动墙
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 基于动态雕塑的理念，把艺术和电子技术相结合,设计一个能与外界环境进行互动，而呈现出多样花色的艺术墙体。
- 详细介绍：
- (1)传感器感知外界环境因素的变化，将与环境因素相关的信息立体地反映在由小圆片构成的装饰墙壁上，与环境协调动作,形成良好的互动； 2)与观众互动，立体的显示各种图案，艺术地实现人机交互,使得装饰墙面具有人性艺术的体现；
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计目的 本作品的设计目的是基于动态雕塑的理念，设计一个能与外界环境进行互动，而呈现出多样花色的动态雕塑——互动墙。首先，它能通过传感器感知外界环境因素的变化，将与环境因素相关的信息立体地反映在由小圆片构成的墙壁上;其次，它能接受使用者的命令，立体的显示英文字母。最终，实现文化产业和科学技术的结合。我们相信它的出现会为当代的广告宣传板开创一个新的格局。 基本思路 本作品的设计思路是通过传感器采集外界环境信息(诸如：风、声、水、电、光、观者等等)或用户通过上位机发送指令，并将采集到的信息或用户指令提供给微处理器进行必要的运算和判断，根据不同的处理结果，微处理器通过接口电路改变执行机构上电磁铁的磁极，运用磁力之间的作用控制执行机构上小圆片（内嵌有磁铁）的翻转，每一个小圆片作为一个像素点将环境信息或用户指令立体的显示在互动墙上，实现本系统提出的与外界环境因素或使用者进行互动的理念。 创新点 1）系统构思上的创新 2）信号采集上的创新 3）执行机构上的创新 技术关键 本作品的技术关键包括以下几个部分： 1）美观、艺术感强的执行机构的设计和制作； 2）风力风速传感器的设计和实现； 3）嵌入式微处理器对信号的运算、判断和对执行机构动作的控制； 4）电磁线圈中电流换向电路的设计； 5）上位机和下位机间的通信。 主要技术指标 1）能较好的接受外界环境信息，比反应在互动墙壁上； 2）能接受观赏者的指令，立体的显示英文字母。
科学性、先进性
- 科学性 1）执行机构的设计 执行机构是由8*8可翻转的小圆片构成，小圆片的正反两面分别涂有不同的颜色，通过控制单个小圆片的翻转就可以立体的显示出不同的图案，即美观又具有一定的震撼力。 2）信号采集电路的设计 本作品的灵魂是与外界进行互动，所以对外界环境信息的采集变的尤为重要。利用驻极体传声器设计声音采集电路；利用数字温度传感器设计风力风速采集电路；利用光敏电阻设计光强采集电路。 3）下位机微处理器的选择 本作品选择以TI公司的16位超低功耗微处理器MSP430F5438作为整个系统的下位机。 先进性 首先，本作品最大的特点是突破了传统的静的雕塑，创造出了动态的雕塑，赋予了雕塑生机与活力。 其次，本作品有两种模式可供选择，第一种是人为的通过上位机发送命令，根据人的意志控制执行机构作出相应的动作；第二种是通过数据采集模块采集外界环境信息，执行机构根据外界环境的变化而变换出不同的花色动作。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年10月，获国家大学生创新性实验计划项目立项。 2010年11月，获西安理工大学自动化与信息工程学院，第十八届“理奥杯”科技节 硬件类 一等奖。 2010年11月，获西安理工大学，第十九届大学生课外学术科技作品竞赛 特等奖。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 专利权转让
作品可展示的形式
- 模型、图片、现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明 本作品主要有两种工作模式：人机交互模式和环境互动模式。 使用者可以通过上位机PC选择不同的选项使系统工作在相应的模式。 当用户选择人机交互模式时，系统停止接受信号采集模块传送来的各类信号，同时等待上位机的进一步指令。此时，用户可以通过PC的键盘输入一个任意大写的英文字母，下位机接收PC发送出的指令并控制执行机构将相应的字母以立体的方式显示在互动墙上。 推广前景 “动态雕塑—互动墙”是一种融合了现代自动控制技术的雕塑艺术表现形式。它的灵活性和特殊的表现形式给人一种新颖，富有创意的动态美感。 “动态雕塑—互动墙”的出现顺应了科技发展和时代潮流的方向，具有良好的推广前景。 市场分析和经济效益预测 “动态雕塑—互动墙”它满足了地产、旅游开发、文艺演出和城市规划对装饰物上强大的表现力和无法比拟的动态美观性的需求，在提升城市形象和增加旅游收入方面上起重要的作用。
同类课题研究水平概述
- 科学技术突飞猛进,知识经济已见端倪。知识经济的出现,标志着大规模的工业化生产时代已接近尾声,人类正在步入一个新的经济时代。其中的一个重要表现就是以技术为支撑的文化产业的快速发展,技术已经成为文化产业发展的火车头,它极大地促进文化产业的发展和创新。发达国家通过积极和主动的运用技术,使他们的文化产业成为国民经济和出口创汇的支柱产业。发达国家的文化产业经过多年的探索和发展,形成了一套成熟的动作模式。 中国文化产业的迅速发展,要把一切可能的技术成果都尽快地体现在文化产业之中,实现技术成果在文化产业里的转化,提高文化产业的技术含量。只有如此,才能实现中国文化产业的跨越式发展,实现中国文化产业由落后向先进的转变。可是我们国家的文化产业还刚刚起步,在发展过程中,我们的文化产业技术含量低,。在这种情况下,我们要大力发展含技术量高的文化产业,增强文化产业的整体实力。在此前提下,克服技术对文化产业发展所带来的一些消极影响,努力实现技术与文化产业的协调发展。 动态雕塑属于文化技术产业的范畴。 在国外对动态雕塑的研究比较深入，而且成品较多。较著名的代表作有慕尼黑宝马博物馆里的动态雕塑，它由714个悬浮的金属球组成，每个金属球都有相应的电机控制其运动，通过多个小球的高地排列可以变幻出多种不同的形态，加上优美的背景音乐，呈现出了一种奇幻的效果。 对于目前动态雕塑的研究来说，在国内才刚刚起步，成品较少。较为著名的作品在2010年4月30日晚，上海世博会上，用770只可升降的白色小球组成的35*22魔幻方阵，由计算机精确地控制每一只小球悬浮在舞台上空，从而变幻出不同的外形，如“中国馆”、“EXP0”等字样。
