[Beckhoff 어플리케이션] 물, 빛 그리고 움직임의 황홀한 공연

키네틱 조각은 물, 빛과 상호작용 한다

물, 빛 그리고 움직임의 황홀한 공연

정교하고 기술적으로 어려운 트릭 분수의 개발은 수세기 동안 엔지니어들의 상상력을 불러일으켰다. 2017년 2월 암스테르담에서 열린 ISE 무역박람회에서 처음으로 공개된 인터렉티브 키네틱 조각은 물과 형형색색의 빛으로 황홀한 상호작용을 만들어 냈다. “3D KineMatrix”는 인터렉티브 설치와 키네틱 조각의 설계, 개발 및 구현 분야에서 입증된 전문가 MKT Fine Exhibition Engineering에 의해 개발됐다. 이 프로젝트는 레이저쇼, 멀티미디어 및 비디오 매핑 프로젝트 분야에서 세계적으로 유명한 HB-Laser와 협력하여 완성됐다.

2017 년 2월 암스테르담에서 열린 ISE 무역박람회에서 처음 공개된 3D KineMatrix 인터렉티브 키네틱 조각은 물과 형형색색의 빛으로 황홀한 상호작용을 만들어낸다.

“우리는 우리의 경험을 결합하고, HB-Laser와 우리의 키네틱스 전문 기술에 의해 개발된 ‘3D HydroMatrix’와 같은 개별 제품에서 뭔가 독창적인 것을 창조하겠다는 목표를 세웠습니다.”라고 MKT의 이사인 Axel Haschkamp는 설명한다. 그 결과물, 빛, 움직임을 이용한 마법의 3D 조각이 탄생했다: 하얀 공은 물줄기 위에 가볍게 떠있는 것처럼 보이며, 진동 및 원운동으로 움직인다. 때로는 분수 끝에서 균형을 잡고 어떤 때에는 물 아래로 잠긴다. 다음 순간에는 공 자체가 물줄기의 동적인 상하운동을 따라 움직이는 것처럼 보인다. 물, 빛,키네틱 조각의 상호작용을 제어하는 정교한 안무를 이해하기는 어렵지만 관람객들은 결코 그 상호작용을 보는 것에 싫증을 느끼지 않는다.

모듈성 및 확장성: 인터렉티브 조각품은 개별 위치에 유연하게 적응하다

이 조각품은 공간이 제한된 실내용으로 설계됐다. 이런 장소에는 호텔 로비, 쇼핑몰, 회사로비, 공항, 카지노 및 놀이공원이 포함된다. 본질적으로 관람객들을 감동시키고 즐겁게 해주고 쉴 수 있게 해주는 곳이면 어디서나 이상적인것이다. 엄청난 양의 계획과 개발이 수반되는 맞춤형 조각에 대한 투자는 종종 건축가 또는 고객의 예산을 초과한다. KineMatrix를 통해 MKT와 HB-Laser는 개별 위치에 유연하게 적용할 수 있는 모듈형 솔루션을 개발했다.

이 제품은 HB-Laser가 개발한 3D HydroMatrix 모듈을 기반으로 한다. 제트기 10개와 RGBWLED 10개가 장착되어 있으며, 물과 조명 설치에 필요한 모든 구성요소가 포함되어 있다. 애플리케이션의 위치와 범위에 따라 여러 모듈을 별 또는 사각형 모양으로 원하는 크기, 개별 또는 직렬 구성으로 컴파일 할 수 있다. HB-Laser의 전무이사 Harald Bohlinger에 따르면 유연한 디자인과 콤팩트한 크기가 이 인터렉티브 조각을 매우 독특하게 만든다고 한다. “이렇게 짧은 거리에서 3D 효과를 제공하는 시스템은 현재 시장에 없습니다. 이러한 놀라운 효과를 내기 위해 기존의 분수는 최소 300~400 mm의 공간을 필요로 하는 반면 우리의 시스템은 단지 50 mm의 워터제트 공간에서도 가능합니다. 또한 LED 분수 사이의 최소 간격으로 비디오 또는 문자를 픽셀 수준의 해상도로 투사할 수 있습니다.”

물-빛 매트릭스와 키네틱 어셈블리는 모두 유연하게 확장 가능하며 특정 애플리케이션 시나리오에 맞게 조정할 수 있다. 공 대신 어떤 물체든 물, 빛과 상호작용 하기 위해 3D HydroMatrix 위의 공간에서 3차원적으로 움직일 수 있다. 또한 KineMatrix를 비디오, 레이저, 빛, 오디오, 안개와 같은 다른 매체와 유연하게 결합할 수 있다.

정밀 모션 제어가 주목받다

3D KineMatrix의 모듈성 및 확장성을 위한 필수조건은 차원 및 복잡성 측면에서 개별 프로젝트의 요구사항에 맞게 확장 및 조정할 수 있는 소형 제어 플랫폼이다. ISE의 프리젠테이션에서 사용된 공의 3차원 움직임은 3개의 윈치에 의해 생성된다. 모션 제어 플랫폼은 통합형 홀딩 브레이크가 장착된 Beckhoff 서보모터, One Cable Technology를 갖춘 EL7201-0010 서보모터 I/O 터미널(12 mm 터미널 하우징에 엔코더 시스템을 포함한 완벽한 서보 증폭기가 통합됨) 및 브레이크 저항을 제공하는 브레이크-초퍼 I/O 터미널로 구성되어 있다. Beckhoff 임베디드 PCCX2030은 중앙 제어 장치 역할을 한다. 제어시스템에는 외부에서 생성된 CSV 파일에서 가져온 케이블 길이 및 타이밍과 함께 전체 쇼프로시저가 포함되어 있다. TwinCAT NC PTP 모션 제어 소프트웨어는 고정밀 위치 계산을 수행한다. TwinCAT Camming 기능은 위치 테이블에 따라 마스터 지원점과 해당 슬레이브 위치의 선형 또는 스플 라인 보간을 수행한다. 이것은 겉으로 보기에 흐르는 듯한 움직임을 만들어낸다. 회로기판에 저장되는 워터매트릭스 제어 시퀀스와 키네틱을 동기화하기 위해 제어 시스템은 ADS를 통해 상위 마스터 PC에 값을 전송한다. 이 마스터 PC는 애플리케이션의 시각화 소프트웨어도 실행한다.