机械创新设计复习课件

机械现代设计机械现代设计(机械创新设计）机械创新设计）考试时间及地点：；教室：考试题型：简答，填空，分析，计算，作图考试内容：以课堂教学内容为主考试方式：开卷建议复习主要内容及步骤收集资料手工、计算机检索：工具，方法机构组合型式判定串、并、复合、叠加式功能分析和功能结构图寻找各种可能的方案原理解再生运动链构形设计对方案进行评价和决策创新技法：列举法，联想法，形态分析法，设问法，信息交汇法，类比法等。反求工程TRITZ理论一、摆脱习惯性思维训练题1.某人的衬衣纽扣掉进了已经倒入咖啡的杯子里，他赶紧从杯子某人的衬衣纽扣掉进了已经倒入咖啡的杯子里，他赶紧从杯子里拾起纽扣，不但手不湿，连纽扣也是干的，这是怎么回事？里拾起纽扣，不但手不湿，连纽扣也是干的，这是怎么回事？2.汽车司机的哥哥叫李强，可是李强并没有弟弟，这是怎么回事？汽车司机的哥哥叫李强，可是李强并没有弟弟，这是怎么回事？3.如果你口袋里的火柴盒中只剩下一根火柴，黑夜里你走进房间，房如果你口袋里的火柴盒中只剩下一根火柴，黑夜里你走进房间，房间里有蜡烛、油灯及煤气灶，那么，你先点燃什么？间里有蜡烛、油灯及煤气灶，那么，你先点燃什么？4.4.广场上有一匹马，马头朝东站立着，后来又向左转广场上有一匹马，马头朝东站立着，后来又向左转270270，请问，这，请问，这时它的尾巴指向哪个方向？时它的尾巴指向哪个方向？5.一天晚上，老王正在读一本很有趣的书，他的孩子把灯关了，尽管屋一天晚上，老王正在读一本很有趣的书，他的孩子把灯关了，尽管屋里一团漆黑，可老王仍在继续读书，这是怎么回事？里一团漆黑，可老王仍在继续读书，这是怎么回事？6.天花板下悬挂两根相距天花板下悬挂两根相距5米的长绳，在旁边的桌子上有些小纸条和一米的长绳，在旁边的桌子上有些小纸条和一把剪刀，你能站在两绳之间不动，伸开双臂，两手各拉住一根绳子吗把剪刀，你能站在两绳之间不动，伸开双臂，两手各拉住一根绳子吗？发散性思维GPS的功能1.确定移动物的确切位置；确定移动物的确切位置；2.追踪小偷；追踪小偷；3.测速；测速；4.为盲人指路；为盲人指路；5.研究地质（地质灾害预测）；研究地质（地质灾害预测）；6.找离家出走的人（小孩、痴呆老人，嫌疑人）找离家出走的人（小孩、痴呆老人，嫌疑人）7.测量湿度；测量湿度；8.监测路面施工状况，起重大件位移、速度控制；监测路面施工状况，起重大件位移、速度控制；9.绘制地图；绘制地图；10.导航导航;11.考古。考古。针对以下信息，运用逆向思维提出新设想针对以下信息，运用逆向思维提出新设想(填表填表)。基本信息逆向思维结果(新设想)水龙头跑步锻炼为防尘室内脱鞋抽水泵跑步机鞋套机2 2 希望点列举法希望点列举法缺点列举与希望点列举区别缺点列举与希望点列举区别原理原理:提出希望提出希望,经过归纳经过归纳,实现创造。实现创造。步骤：步骤：1）了解人们的需求心理（生理、安全、社交、自尊、自我实现、）了解人们的需求心理（生理、安全、社交、自尊、自我实现、生产和科研需求）【求新、求美、求异、求实、求全、求奇、生产和科研需求）【求新、求美、求异、求实、求全、求奇、求快、求廉、求健、求胜、求稳】求快、求廉、求健、求胜、求稳】“方便方便”（面、粥、净菜）；（面、粥、净菜）；“肥胖肥胖”（减肥茶、健身，医疗）；（减肥茶、健身，医疗）；“省电省电”2）列举、收集希望点）列举、收集希望点多观察、多联想，紧扣人们的需求多观察、多联想，紧扣人们的需求广泛征求意见或进行抽样调查广泛征求意见或进行抽样调查采用智力激励法实施列举采用智力激励法实施列举 3）希望点的分析与鉴别）希望点的分析与鉴别运用希望点列举法改进手机1)希望手机与GPS联接，迷路时充当向导。2)希望手机高度智能化、情感化，它是人的工具又是朋友，烦闷时谈心，孤寂时聊天。3)希望手机配医学专家系统，病时获诊断、处方。4)希望可以利用手机记帐和个人理财。5)希望手机在夜行时充当手电筒。6)希望手机上网像计算机上网一样方便。7)希望手机能接受电台、电视台的节目。8)希望生产出适合各种性格和年龄的人们使用的具有不同色彩的手机。9)希望手机的形状和体积像手表，可以轻松地戴在手上。10)希望手机的体积大幅度减少，从而将之设计为各种的服饰（如项链、领带夹、耳坠），悬挂、镶嵌或佩带在身上或服装上。11)希望手机同时也是一支精致的钢笔。12)希望手机没有电辐射的危害。IBM公司公司2000年年8月在一次高科技展览会展示：耳环（耳机），月在一次高科技展览会展示：耳环（耳机），项链（话筒），戒指（呼叫时灯闪烁），手表（拨入拨出号项链（话筒），戒指（呼叫时灯闪烁），手表（拨入拨出号码显示，接入呼出按钮）码显示，接入呼出按钮）13)希望手机具防窃、遗失提醒功能。14)希望手机可视通讯，采集、交换数据。15)希望手机具遥控器功能，甚至通讯控制家用电器。16)希望手机家庭、社会治安网连通。用属性列举法提出改进电风扇的新设想用属性列举法提出改进电风扇的新设想1.对现有的电风扇进行分析，并列举属性对现有的电风扇进行分析，并列举属性组成：电动机、扇叶、立柱、开关等；驱动：电力；功能：送风。组成：电动机、扇叶、立柱、开关等；驱动：电力；功能：送风。1)名词属性名词属性整体：台式、落地式、吊式、壁式；整体：台式、落地式、吊式、壁式；部件：电动机、扇叶、网罩、立柱、底柱、控制器；部件：电动机、扇叶、网罩、立柱、底柱、控制器；材料：钢、铝合金、铸铁、塑料；材料：钢、铝合金、铸铁、塑料；制造方法：铸造、机加工、手工装配；制造方法：铸造、机加工、手工装配；性能：风量、转速、转角范围。性能：风量、转速、转角范围。2)形容词属性形容词属性外形：圆形网罩、圆形截面立柱、圆形或方形底座；外形：圆形网罩、圆形截面立柱、圆形或方形底座；颜色：浅蓝、米黄、象牙白。颜色：浅蓝、米黄、象牙白。3)动词属性动词属性功能：扇风、摇头、升降。功能：扇风、摇头、升降。2.提出改进提出改进针对名词属性思考针对名词属性思考1)双轴电动机，双组扇叶，电动机座转双轴电动机，双组扇叶，电动机座转180，风扇送风，风扇送风360。2)扇叶材料改成经中药浸泡的檀香木，制成保健扇。扇叶材料改成经中药浸泡的檀香木，制成保健扇。3)调节风速大小和转速高低的控制按钮能否改进？能否改遥控？调节风速大小和转速高低的控制按钮能否改进？能否改遥控？能不能加微电脑，使电风扇智能化（与室温相关，人在即开）能不能加微电脑，使电风扇智能化（与室温相关，人在即开）？4)栅页扇，将网罩设计成栅页状且可回转，使风受到栅页干扰后栅页扇，将网罩设计成栅页状且可回转，使风受到栅页干扰后排出，从而保证送风角度大、风力柔和，同时可以实现环绕式排出，从而保证送风角度大、风力柔和，同时可以实现环绕式立体送风。立体送风。5)能否作成能否作成“衣帽架衣帽架”式落地扇？冬天闲置不用时将网罩、电动式落地扇？冬天闲置不用时将网罩、电动机取下，换上配套的衣帽架，可挂冬天的衣帽。机取下，换上配套的衣帽架，可挂冬天的衣帽。针对形容词属性思考针对形容词属性思考1)装饰扇，外型设计新颖，网罩克服清一色圆形（如椭圆形、方装饰扇，外型设计新颖，网罩克服清一色圆形（如椭圆形、方形、菱形、动物造型），或者与华丽的灯饰融为一体作为室内形、菱形、动物造型），或者与华丽的灯饰融为一体作为室内装饰品。装饰品。2)电风扇的外表涂色能否多样化？将单色变为彩色，让其有个性电风扇的外表涂色能否多样化？将单色变为彩色，让其有个性化特点，或用变色材料使之成为迷幻式，吸引消费者眼球。化特点，或用变色材料使之成为迷幻式，吸引消费者眼球。针对动词属性思考针对动词属性思考1)除尘扇，能有效清除空气中的尘埃。除尘扇，能有效清除空气中的尘埃。2)空调扇，具有空调的制冷与制热功能，但价格比空调便宜几倍。空调扇，具有空调的制冷与制热功能，但价格比空调便宜几倍。3)消毒扇，能定时喷洒空气净化剂，消除空气中有害病毒，尤其消毒扇，能定时喷洒空气净化剂，消除空气中有害病毒，尤其适用大众流通场合及医院病房。适用大众流通场合及医院病房。4)理疗风扇，不仅带来凉意，而且能保健按摩，具有理疗功能。理疗风扇，不仅带来凉意，而且能保健按摩，具有理疗功能。5)加湿加湿/除湿风扇，能监测室内空气中水分的含量，自动实现加湿除湿风扇，能监测室内空气中水分的含量，自动实现加湿/除湿功能。除湿功能。6)安全扇，增加安全扇，增加“倾倒即停倾倒即停”,“触手就停触手就停”装置，保证使用安全。装置，保证使用安全。7)无级调速扇，将现有的无级调速扇，将现有的“强、弱、微强、弱、微”三裆有级调速改为无三裆有级调速改为无级调速。级调速。运用特征列举法提出改进普通自行车的若干新设想。运用特征列举法提出改进普通自行车的若干新设想。名词:整体(自行车);部分(车把、车身、车闸、链传动、脚蹬、鞍座、车轮、动力等);材料（碳钢、锰钢、全塑料、碳纤维、铝合金等）制造方法（螺纹连接、焊接、粘接；模压成型等）形容词：尺寸大小；速度快慢；单人骑多人骑；宜人（舒适、省力）；造型、色彩等动词：功能（单功能：交通工具、健身、比赛用；多功能：巡警用，旅游用等）设想：设想：1）巡警用自行车（车载通讯设备，GPS定位，警用械器，碳纤维粘接成，多速）火腿肠新产品开发火腿肠新产品开发主料：主料：6 6种（猪、牛、羊、鱼、鸡、水果）种（猪、牛、羊、鱼、鸡、水果）味道：味道：8 8种（火腿、烤鸡、烤鸭、叉烧、香菇、清香、甜咸、水果味）种（火腿、烤鸡、烤鸭、叉烧、香菇、清香、甜咸、水果味）形状：形状：4 4种（圆、长方、方、环形）种（圆、长方、方、环形）192192种种1.信息组合法信息组合法三、用组合法设计三、用组合法设计2）小型家庭型旅游自行车（两人驱动，设前后蹬踏，中间设置孩子座位，分别设有单向离合器使驱动力同时推动车轮而不互相干涉；袖珍：可放在车后备箱，带入位高层居家。3）赛车（流线型，躺式手摇驱动无链传动，用全塑料制成的高速自行车。）用信息组合法分析公园游船的设计问题用信息组合法分析公园游船的设计问题船体外形：船体外形：龙、鱼、鹅、鸳鸯、画舫、飞碟；龙、鱼、鹅、鸳鸯、画舫、飞碟；手划浆、脚踏浆、喷水、电动螺旋桨、明轮；手划浆、脚踏浆、喷水、电动螺旋桨、明轮；木、钢、水泥、塑料、玻璃钢、铝合金。木、钢、水泥、塑料、玻璃钢、铝合金。动动力力船的推进动力：船的推进动力：船体的材料：船体的材料：材材料料外形外形2.形态分析形态分析步骤：步骤：1)明确研究对象；（功能、性能、使用、可靠性、成本、尺寸、外明确研究对象；（功能、性能、使用、可靠性、成本、尺寸、外形、产量要求）形、产量要求）2)组成因素分析；（各个部分、装置、成分、过程、状态；列出全组成因素分析；（各个部分、装置、成分、过程、状态；列出全部、彼此独立。）部、彼此独立。）3)形态分析；（每个因素有若干个形态，形态分析；（每个因素有若干个形态，Pni中中n为第为第n个因素，个因素，I为为第第I个形态；用图、表反映）个形态；用图、表反映）4)形态组合；（对各因素各形态进行排列组合；总方案数）形态组合；（对各因素各形态进行排列组合；总方案数）5)方案初评；方案初评；6)选择最佳方案。选择最佳方案。A.英国厄威克技术管理公司运用形态分析法探讨生产金属零件的新工艺。英国厄威克技术管理公司运用形态分析法探讨生产金属零件的新工艺。形形 态态因因 素素12341过程过程切削切削变形变形成形成形2能量能量化学的化学的机械的机械的热热生物学的生物学的3 3标度标度原子原子分子分子颗粒颗粒大块大块4 4材料状态材料状态汽态汽态液态液态固态固态5 5介质介质真空真空气体气体液态液态固体固体6 6能源能源材料内部的材料内部的材料外部的材料外部的混合的混合的7 7能时关系能时关系稳定的稳定的瞬变的瞬变的循环的循环的形态组合：形态组合：5184种可能方案种可能方案发现已有技术：发现已有技术：P13 P22 P34 P43 P53 P62 P71=冷冷轧轧P12 P22 P33 P43 P54 P62 P71=粉粉末轧制末轧制P13 P21 P34 P43 P53 P62 P72=真真空压铸空压铸新颖工艺方案：新颖工艺方案：P11 P21 P31 P42 P53 P62 P71=对悬浮在流体介质中的液体材料进行对悬浮在流体介质中的液体材料进行（电）化学加工，利用稳定的外部能源。（电）化学加工，利用稳定的外部能源。B.用形态分析法设计新型台灯形态形态因素因素123456光源光源A直流电直流电交流电交流电电池电池交流电交流电加电池加电池太阳能太阳能液体电液体电池池致光体致光体B白帜灯白帜灯荧光灯荧光灯节能灯节能灯氖灯氖灯氩灯氩灯控制控制C旋钮旋钮（按钮）（按钮）遥控遥控光控光控声控声控触摸感触摸感应应红外感红外感应应灯柱灯柱D刚性灯刚性灯柱柱可调支可调支架式架式柔性灯柔性灯柱柱无灯柱无灯柱灯座灯座E吸盘式吸盘式固定式固定式夹持式夹持式灯罩灯罩F无灯罩无灯罩纸灯罩纸灯罩塑料罩塑料罩玻璃罩玻璃罩方案总数：N=6564347560可选方案：A62+B51+C66+D42+E32+F44=保健应急台灯C.运用形态分析法剖析中国古典爱情小说，为文学创作构思提供帮助。现归纳故事模式“书生落难，小姐搭救；后花园中，私订终身；金榜题名，衣锦团圆。”试分析要素有哪些？并写出对应形态。(1)(1)书生书生 旧式太学生；旧式太学生；新式大学生；新式大学生；久试不第的书生；久试不第的书生；怀才不遇的书生；怀才不遇的书生；未出名的音乐家；未出名的音乐家；未发达的企业家；未发达的企业家；未成功的科学家；未成功的科学家；未发迹的文学家；未发迹的文学家；远赴异国他乡的远赴异国他乡的移民；移民；初踏社会征途的青年等。初踏社会征途的青年等。(2)(2)落难落难 囊空如洗；囊空如洗；饥寒交迫；饥寒交迫；重病缠身；重病缠身；路途遇险；路途遇险；演奏会无人光顾；演奏会无人光顾；新理论无人承认；新理论无人承认；作品无人问津；作品无人问津；产品无人购买；产品无人购买；满腹经纶，却横遭排斥和打击；满腹经纶，却横遭排斥和打击；一腔一腔豪情，却从无伸展的机会等。豪情，却从无伸展的机会等。(3)(3)小姐小姐 大家闺秀；大家闺秀；名门千金；名门千金；影视明星；影视明星；歌坛新秀；歌坛新秀；航空小姐；航空小姐；著名模特；著名模特；声名远播的校花；声名远播的校花；容貌艳丽容貌艳丽的女郎；的女郎；闯荡商场的女强人；闯荡商场的女强人；腰缠万贯的新富姐等。腰缠万贯的新富姐等。(4)(4)搭救搭救 慷慨赠金给予财物上帮助；慷慨赠金给予财物上帮助；大胆示爱给予精神上鼓大胆示爱给予精神上鼓励；励；细心看护给予病体上照顾；细心看护给予病体上照顾；主持公道给予道义上支主持公道给予道义上支持；持；耐心启发给予方法上指点；耐心启发给予方法上指点；创造条件给予事业上帮创造条件给予事业上帮助；助；恳请亲友大力扶持；恳请亲友大力扶持；呼吁同事多方理解；呼吁同事多方理解；请求上请求上级加以善待；级加以善待；发动社会进行捐助等。发动社会进行捐助等。(5)(5)后花园后花园 世界名城巴黎；世界名城巴黎；豪华之都纽约；豪华之都纽约；东方明珠上海；东方明珠上海；富丽堂皇的演奏厅；富丽堂皇的演奏厅；流光溢彩的歌舞场；流光溢彩的歌舞场；肃穆神秘的肃穆神秘的实验室；实验室；花朵盛开的山野；花朵盛开的山野；月色笼罩的湖畔；月色笼罩的湖畔；豪华别豪华别墅；墅；幽静花园等。幽静花园等。(6)(6)私订终身私订终身 拥抱接吻；拥抱接吻；以身相许；以身相许；赠送信物；赠送信物；结伴郊游；结伴郊游；鸿雁传情；鸿雁传情；网络联系；网络联系；切磋技艺；切磋技艺；交流心得；交流心得；互互相勉励、取长补短；相勉励、取长补短；相互促进、共同提高等。相互促进、共同提高等。(7)(7)金榜题名金榜题名高中魁首；高中魁首；三元及第；三元及第；留洋归来；留洋归来；博士毕业；博士毕业；获获得巨奖；得巨奖；官运亨通；官运亨通；演奏会盛况空前；演奏会盛况空前；新理论引起轰新理论引起轰动；动；生意场如鱼得水；生意场如鱼得水；新产品大获成功等。新产品大获成功等。(8)(8)衣锦团圆衣锦团圆 花好月圆、终成眷属；花好月圆、终成眷属；苦尽甘来、缔结连理；苦尽甘来、缔结连理；举举行盛大婚礼、贺客盈门；行盛大婚礼、贺客盈门；进行环球旅行、欢渡蜜月；进行环球旅行、欢渡蜜月；家家族反对、亲事告吹；族反对、亲事告吹；旁人插足、横生波折；旁人插足、横生波折；伊人香消玉伊人香消玉陨、空余惆怅；陨、空余惆怅；伊人远走高飞、相思无限；伊人远走高飞、相思无限；负心变意、负心变意、喜新厌旧；喜新厌旧；背信弃义、巴结权贵等。背信弃义、巴结权贵等。由上述所列因素及其可变形态可以推知，这些形态可聚合出千千万万个感人的故事。例如，按(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)的顺序进行组合，可构造下述故事：一位才华横溢、命运乖舛的青年演奏家，身患重病，且举目无亲、袋无分文，眼看就要走投无路；这时，一位当红的影视女明星突然走近他的身边，从生活上、医疗上给予无微不至的照顾；并在自家幽静花园里赠送信物，勉励青年追求事业、追求幸福；该青年经过女明星的悉心照料，身体康复如初，技艺也大有长进，终于在演奏会上一举成名，获得国际大赛金奖；当青年手捧鲜花、胸挂金牌赶回女明星家时，闻知女明星在去机场接他的途中，因遭遇车祸而香消玉陨，使青年空余永恒的怀念。D.运用形态分析法研究你的求职策略。运用形态分析法研究你的求职策略。1)1)组成因素分析：应聘优先考虑；企业类型；最想从事的组成因素分析：应聘优先考虑；企业类型；最想从事的工作。工作。2)2)形态分析：列表填入每一因素可能的形态形态分析：列表填入每一因素可能的形态组成因素 各因素可能的形态 A应聘优先考虑 B企业类型 C最想从事的工作 A1薪水高，福利佳，符合个人兴趣专长A2上班距离近，工作时间一定 A3工作具有挑战性及产业前景看好 B1国营企业 B2外资独营企业 B3中外合资企业 B4民营企业 C1机械电子 C2金融保险 C3电信业及教育 C4公务员及军警 四、用类比法（以人、物为参照物）、强制联想法提出创四、用类比法（以人、物为参照物）、强制联想法提出创新设想新设想1 1 作为航天飞机的机械手作为航天飞机的机械手,你你 是如何工作和生活的是如何工作和生活的?作为航天飞机的机械手，工作时取物不灵活，夹持物体不知用多大力；工作温度差异过大，有时受严冬煎熬，有时遭炎夏之灾；说不准何时还得挨上生产事故（遭遇流星，宇宙垃圾等袭击）；职业病是骨折（臂太长易变形及折断）；因房子、床铺太小休息不好（空间太窄受挤难受）。3)形态组合：34448种可能的解。如自己优先考虑：A1+B1+C1(福利待遇好，国企机械电子工程师）A2+B1+C3（离家近，公办教师）A3+B2+C2（外资，从事光子通讯员工）运用强制联想法提出家用电器的创新设想运用强制联想法提出家用电器的创新设想空调空调冰冰箱箱电电视视机机录录象象机机VCD机机洗洗衣衣机机电电风风扇扇电热电热水器水器熨熨斗斗电电灯灯电电推推剪剪电电话话电电脑脑吸吸尘尘器器微微波波炉炉加加湿湿器器电电水水壶壶电电饭饭锅锅饮饮水水机机空调空调123冰箱冰箱电视电视机机录象录象机机6VCD机机洗衣洗衣机机5电风电风扇扇电热电热水器水器熨斗熨斗电灯电灯电推电推剪剪电话电话电脑电脑4吸尘吸尘器器71.空调冰箱：两者都制冷，对外对内；“冰箱空调”2.空调电风扇：“空调扇”（风扇内放冰块或凉水）3.空调加湿器：设计加湿、除湿、除味和灭菌“健康空调”4.电脑电饭锅：“智能电饭锅”（自动加水、淘米、煮饭、刷锅，自动排刷锅水，自动控制水量煮干、稀饭等）5.熨斗洗衣机：“全功能洗衣机”做到浸泡、洗衣、漂洗、脱水、展开衣物、熨烫、折叠整齐真正全自动。6.录像机VCD电视机：一种兼“录、放、接受”功能的新型电视机。7.电推剪吸尘器：“吸尘电推剪”五、用设问法扩展创新思路五、用设问法扩展创新思路1.5W1H法whatwhowhenwherewhyHow toHow much问题问题对象对象时间时间地点地点原因原因需求需求程度程度（目标）（目标）对策对策分析分析操作者操作者原理原理实施方案实施方案2.检核表法转化、引申、变动、放大、缩小、颠倒、替代、重组、组合。转化、引申、变动、放大、缩小、颠倒、替代、重组、组合。运用奥斯本校核表法进行玻璃杯改进设计运用奥斯本校核表法进行玻璃杯改进设计序 号校核目录发 散 性思 维初选方案1能否他用2能否借用3能否变化4能否扩大5能否缩小6能否替代7能否调整8能否颠倒9能否组合玻璃杯的改进当量具、当灯罩、当火罐、当油灯、做模具、做乐器、可食用 装饰杯保温杯、磁疗杯、电热杯、音乐杯、防爆杯 自热磁疗杯塔型杯、卡通杯、香味杯、茶叶组合杯、自洁杯、密码杯、变色杯、防溢杯自洁杯多层杯、不倒杯、过滤杯、消防杯、报警杯多层杯微型杯、伸缩杯、超薄杯、可折叠杯、扁平杯 伸缩杯纸杯、一次性塑料杯、竹制杯、不锈钢杯、瓷杯 竹制杯酒杯、系列高脚杯、刷牙杯、咖啡杯、旅游杯 系列高脚杯彩色素色、透明不透明、雕花不雕花、大口小口多彩杯与温度计组合、与中草药组合、与加热器组合、与过滤器组合能显示水温的杯六、机构演化、变异与方案设计六、机构演化、变异与方案设计1画出下面变异机构的原始机构。2 回转手动剃须刀的功能分解如图所示，试求各功能元素解并列出形态学矩阵。形态要素123A手动（方式）B1往复移动连续回转B2往复摆动连续回转C升速D运动调节E储须往复移动往复摆动摩擦轮齿条齿轮滑块曲柄扇形齿轮摇杆曲柄定轴轮系周转轮系离心调速飞 轮盒 式袋 式共有方案：3422296种选定方案：往复移动A1+齿条齿轮B11+定轴轮系C1+飞轮D2+盒式E1七、机构再生运动链一 由运动链绘制运动简图。二二 图示六连杆机构，试通过变换演化为凸轮齿轮齿条机构。图示六连杆机构，试通过变换演化为凸轮齿轮齿条机构。三 牛头刨床急回机构如图所示，请运用机构再生创新的方法，构造一种新型的牛头刨床急回机构。四 请画出下图所示的缝纫机送布机构的一般化运动链图及相应的拓扑图。五 图示为缝纫机上应用的送料机构，其中M为送料牙，连架杆2的摆动可控制抬牙量，称为抬牙杆；连架杆4的摆动可控制针距，称为送料杆。请运用运动链再生的创新技法创造一个新机构。即包括：分析图示原始机构的结构组成特点；绘制一般化运动链；绘制一般化运动链图谱(2个)；将其中之一转化为再生创新机构。1）结构特点：七杆八副（七个转动副，一个移动副）；杆5和杆6作平面运动2）绘制一般化运动链61723453）绘制一般化运动链图谱15236474）将其中之一转化为再生创新机构1254637M八、反求工程八、反求工程1.反求工程的研究对象是什么？实物、软件、影像。反求工程的研究对象是什么？实物、软件、影像。2.反求工程研究的主要内容有哪些？反求工程研究的主要内容有哪些？1)探索原产品设计的指导思想；探索原产品设计的指导思想；2)探索原产品原理方案设计；探索原产品原理方案设计；3)研究产品的结构设计；研究产品的结构设计；4)确定产品的零部件形体尺寸；确定产品的零部件形体尺寸；5)确定产品中零件的精度；确定产品中零件的精度；6)确定产品中零件的材料；确定产品中零件的材料；7)确定产品的工作性能；确定产品的工作性能；8)确定产品的造型；确定产品的造型；9)确定产品的维护与管理。确定产品的维护与管理。3.实物反求时，在未对实物解体前能完成哪些工作？实物反求时，在未对实物解体前能完成哪些工作？功能分析、性能测试、拍照或画总装图，测量仪器，标准、人员分工等。功能分析、性能测试、拍照或画总装图，测量仪器，标准、人员分工等。4.4.反求工程的现实意义是什么？反求工程的现实意义是什么？2）反求设计是从已知事物的有关信息(包括硬件、软件、照片、广告、情报等)去寻求这些信息的科学性、技术性、先进性、经济性、合理性、国产化的可能性等，要回溯这些信息的科学依据，即充分消化和吸收，而更重要的本质是在此基础上要改进、挖潜进行再创造。反求的目标如果仅限于仿制，那么就会是最原始、低级的模仿，其质量和生命周期不会有竞争力，更严重的是侵权行为，要受产权保护的制裁。5 反求设计与传统设计有何区别？1）反求工程首先要进行反求分析，反求设计与传统的产品正向设计方法不同，它根据已存在的产品或零件原型来构造产品的工程设计模型或概念模型，在此基础上对已有产品进行解剖、深化和再创造，是对已有设计的再设计。传统的产品开发过程遵从正向设计的思维，首先要根据市场需求，提出目标和技术要求，进行功能设计，创造新方案，经过一系列的设计活动，变为产品。概括地说，传统的设计是由未知到已知、由想象到现实的过程。反求设计是消化吸收国内、外先进技术，并在此基础上改进使其达反求设计是消化吸收国内、外先进技术，并在此基础上改进使其达到更高的境界，以实现创新为其最终目的。反求设计所追求的不应到更高的境界，以实现创新为其最终目的。反求设计所追求的不应是简单的仿制，而是再提高、再创造。反求设计不是从实物原型再是简单的仿制，而是再提高、再创造。反求设计不是从实物原型再现直接到实物原型制造的过程，而是将实物原型再现与再设计、再现直接到实物原型制造的过程，而是将实物原型再现与再设计、再分析、再提高，从而实现改型的创新设计。分析、再提高，从而实现改型的创新设计。6 6 如何理解创新设计是反求设计的灵魂？如何理解创新设计是反求设计的灵魂？九、结构设计：轴毂联接九、结构设计：轴毂联接十、机构的组合与创新十、机构的组合与创新串联机构组合串联机构组合型：单自由度基本机构顺序联接型：前置机构平面运动构件是后置机构的输入件并联机构组合并联机构组合：各自输入件，共同输出件：共同输入件和输出件：共同输入，各自输出件。复合机构组合复合机构组合F=2的基础机构和附加机构联接在一起叠加式机构组合叠加式机构组合输出若干运动的合成运动独立式，运动相关式。1说明图示机构是按照何种形式进行组合的，组合的目的是什么，并将其分解成基本机构。2 图示六杆机构的各杆尺寸为：AB1，BCCE9，试分析该机构是按照何种形式进行组合的，组合的目的是什么，并将其分解成基本机构。串联型组合，组合目的是增力；1236曲柄摇杆机构3456摇杆滑块机构例例 A、B、C三种电池主要性能及成本值如下表，希望电池寿三种电池主要性能及成本值如下表，希望电池寿命较高，试评价并选出较好的电池。命较高，试评价并选出较好的电池。评价目标评价目标成本（元）成本（元）电压（电压（V）寿命（寿命（h）理想值理想值1.69.1120要求值要求值28.9100极限值极限值48.580实际值实际值A2.59.0104B2.28.6110C1.68.990十一、方案评价解：（解：（1 1）分析评价目标及加权系数，用目标树表达；）分析评价目标及加权系数，用目标树表达；0.3750.625(2(2）评分。按）评分。按1010分制评分：按理想值、要求值、极限值分制评分：按理想值、要求值、极限值画评分曲线画评分曲线;（3 3）计分（对各方案用分值相加法，分值连乘法及有）计分（对各方案用分值相加法，分值连乘法及有效值法进行总分计分：效值法进行总分计分：有效值计算如下有效值计算如下:评价目标评价目标=成本，电压，寿命成本，电压，寿命 加权矩阵加权矩阵 G=0.2 0.3 0.5评价目标评价目标成本成本电压电压寿命寿命总分计分总分计分加权系数加权系数0.20.30.5分值相加法分值相加法分值连乘法分值连乘法有效值法有效值法方案评分方案评分A698.523.54698.15B729181266.5C1084223206.4(4)(4)结论结论:方案方案A A总分及有效值都最高总分及有效值都最高,为最佳方案为最佳方案,但成本较高但成本较高,不够理想不够理想,应设法再减成本应设法再减成本.评价评价指标指标计时计时精准精准防震防震性能性能防水防水性能性能防磁防磁性能性能夜光夜光性能性能式样式样新颖新颖价格价格低廉低廉加权加权系数系数0.30.10.10.05 0.050.20.2方案评分A5544043B4454454C33420451.下表为有效值法评价手表的三种方案评分结果，试用用矩阵形式表述（列出加权矩阵，评分矩阵，有效值矩阵），确定最优方案，并检查计算结果。2.为对洗衣机进行评价，选取价格、洗净度、维修性、寿命、外观和耗水量六个指标，用判别表计算法确定各指标的加权系数。若已知各比较指标，试将各评价指标的总分数ki和加权系数gi填入表内。价格洗净度维修性寿命外观耗水量kigi价格34444洗净度13344维修性01234寿命01234外观00113耗水量00001191510105119/6015/6010/6010/605/601/60十二、TRIZ理论物理矛盾（物理冲突）物理矛盾（物理冲突）:系统要求系统要求1 1个参数一方面正向个参数一方面正向发展另一方面负向发展发展另一方面负向发展(手机小便携带手机小便携带,屏幕大、键屏幕大、键盘大便观看操作）盘大便观看操作）技术矛盾（技术冲突）技术矛盾（技术冲突）:系统问题由系统问题由2个参数导致个参数导致的，的，2个参数相互促进、相互制约。个参数相互促进、相互制约。管理矛盾（管理冲突）管理矛盾（管理冲突）:子系统之间产生的相互影响。子系统之间产生的相互影响。3939个技术特征；个技术特征；4040个创新原理；个创新原理；8 8类技术系统进化法则；类技术系统进化法则；7676种创新问题标准解种创新问题标准解法。法。系统同时具有冲突相反要求的状态（3类24种），例如，软件应该容易使用，但同时需要许多复杂的功能或选项。解决物理冲突最根本的法则是分离，分离的原理有：空间分离、时间分离、整体与部分分离、条件分离。1 什么是物理冲突什么是物理冲突?解决物理冲突的原理有哪些解决物理冲突的原理有哪些?2 什么是技术冲突什么是技术冲突?解决技术冲突的原理有哪些解决技术冲突的原理有哪些?如何利用冲突矩阵如何利用冲突矩阵来指导创新设计来指导创新设计?1）技术冲突是指系统中一个部分性能增强导致有用及有害两种结果，也可指有益作用的引入或有害效应的消除导致其他一个或几个子系统的劣化。2）解决技术冲突的原理有：3）使用冲突矩阵指导创新设计时，首先明确有利因素与不利因素，再将其转化为39个工程技术参数，最后由冲突矩阵表找出相应的发明原理，并由原理确定相应的解。十三、资料收集1)1)国外综合性检索工具书（日科学技术文献速报，俄文摘杂志，法文国外综合性检索工具书（日科学技术文献速报，俄文摘杂志，法文摘通报，英科学文摘，美工程索引、科学引文索引摘通报，英科学文摘，美工程索引、科学引文索引2)2)国外专业性检索工具书（美化学文摘（国外专业性检索工具书（美化学文摘（CA)CA)、数学评论、数学评论(MR)(MR)、应用、应用力学评论力学评论(AMR)(AMR)、金属文摘、金属文摘(MA)(MA)国际宇航文摘国际宇航文摘(IAA)(IAA)、美国产品总、美国产品总目录服务）目录服务）3)3)单一性检索工具单一性检索工具专利：英世界专利索引（专利：英世界专利索引（WPI)WPI)，美专利公报，美专利公报(OGUSPTO)(OGUSPTO)，日特许公，日特许公报、公开特许公报报、公开特许公报科技报告：科技报告：PB(PB(美出版局）美出版局）,AD,AD（美军事技术情报处），美政府报告通报及（美军事技术情报处），美政府报告通报及索引索引(GRA&I)(GRA&I)、宇宙航行科技报告、宇宙航行科技报告(NASA),POE(NASA),POE(能源部）能源部）学位论文：国际学位论文文摘学位论文：国际学位论文文摘(美博），美国博士论文索引，硕士美博），美国博士论文索引，硕士论文摘要，学位论文综合索引，英国和爱尔兰大学学位论文索引论文摘要，学位论文综合索引，英国和爱尔兰大学学位论文索引会议文献：世界会议（会议文献：世界会议（WM)WM)，会议录指南美科学技术会议索引，会议录指南美科学技术会议索引（Index to Scientific&Technical Proceedings)Index to Scientific&Technical Proceedings)技术标准（技术标准（ISOISO，IEC(IEC(国际电工标准），国际电工标准），ANSI(ANSI(美），美），BS(BS(英），英），JIS(JIS(日），日），NFNF（法），（法），DINDIN（德）等国标准，）（德）等国标准，）1.因特网上主要搜索引擎因特网上主要搜索引擎1)（布尔逻辑、位置逻辑、截词、字段限制检索；自然提问）（布尔逻辑、位置逻辑、截词、字段限制检索；自然提问）2)（人工创建的检索服务，自然语言提问，无逻辑检索）（人工创建的检索服务，自然语言提问，无逻辑检索）3)（监测用户点击，次数多排前）（监测用户点击，次数多排前）4)（检索准确率高，分类、主题检索）（检索准确率高，分类、主题检索）5)（整个（整个Web进行检索）进行检索）6)（采用独特算法，检索质量高；另有人工编辑的（采用独特算法，检索质量高；另有人工编辑的Web分类）分类）7)（付费排队）（付费排队）8)（检索范围大，主要利用链接普遍性）（检索范围大，主要利用链接普遍性）9)（受研究人员欢迎，如（受研究人员欢迎，如altavista）10)（支持（支持Hotbot,同时支持多个搜索引擎，美加州大学同时支持多个搜索引擎，美加州大学Berkeley分校）分校）11)（人工编制的（人工编制的Web分类目录，向分类目录，向AltaVisa提供服务）提供服务）12)（类似（类似yahoo目录，内容来自目录，内容来自Open Directory)13)(美微软著名门户站点提供搜索引擎及分类目录）美微软著名门户站点提供搜索引擎及分类目录）14)（结果来自智能数据库，（结果来自智能数据库，netscap门户站点）门户站点）15)（数据库极大，新闻，杂志，受研究人员欢迎，免费检索，（数据库极大，新闻，杂志，受研究人员欢迎，免费检索，但浏览文献要缴费）但浏览文献要缴费）16)（利用自愿者编辑（利用自愿者编辑Web目录，让所有人都能使用信息）目录，让所有人都能使用信息）17)（利用其他搜索引擎合作提供查找服务（利用其他搜索引擎合作提供查找服务18)（人工编辑分类目录，挑战（人工编辑分类目录，挑战Yahoo霸主地位）霸主地位）19)（数据库小，用户更愿使用，避免大量无关文献）（数据库小，用户更愿使用，避免大量无关文献）20)（最大人工编制（最大人工编制Web分类指南）分类指南）失效专利资源在科技创新的作用是什么失效专利资源在科技创新的作用是什么?如何获取失效专利如何获取失效专利?1.失效专利资源在科技创新中的作用概括起来主要有以下几个方面。(1)(1)使用失效专利起到辅助完成项目研究的作用，即可以给人启发，使用失效专利起到辅助完成项目研究的作用，即可以给人启发，从中找出新的生产技术途径，改进现在的产品和工艺，增强产品和服从中找出新的生产技术途径，改进现在的产品和工艺，增强产品和服务的市场竞争能力。务的市场竞争能力。(2)(2)为单个失效专利技术领域继续研究的突破提供基础。为单个失效专利技术领域继续研究的突破提供基础。(3)(3)基于多个技术诞生新的发明或有些技术在人们无顾虑的重新组合中，会展基于多个技术诞生新的发明或有些技术在人们无顾虑的重新组合中，会展现出更好的技术效果。现出更好的技术效果。(4)(4)使用失效专利为攻克技术难关项目提供主要参考资料。使用失效专利为攻克技术难关项目提供主要参考资料。(5)(5)使用失效专利技术是技术革新换代的依据。使用失效专利技术是技术革新换代的依据。(6)(6)使用失效专利会诞生新的发明。使用失效专利会诞生新的发明。所以说失效专利虽然因各种原因使外围法律保护丧失，但其凝结于专利之所以说失效专利虽然因各种原因使外围法律保护丧失，但其凝结于专利之中的发明创造点不会自行消失，或者自行丧失实用价值，因而它们在科技中的发明创造点不会自行消失，或者自行丧失实用价值，因而它们在科技创新过程中的利用价值和意义仍然是十分重大的。创新过程中的利用价值和意义仍然是十分重大的。2.2.失效专利获取失效专利获取(1)(1)通过光盘获取失效专利。在这里对失效专利光盘做通过光盘获取失效专利。在这里对失效专利光盘做简单介绍。简单介绍。由专利文献出版社正式出版发行的中国失效专利光盘数据库，大由专利文献出版社正式出版发行的中国失效专利光盘数据库，大约存储了约存储了3838万条的失效专利信息，是检索中国知识产权局自万条的失效专利信息，是检索中国知识产权局自19851985年年4 4月月1 1日以来有关学科失效专利信息的重要文库，具有检索途径多、功日以来有关学科失效专利信息的重要文库，具有检索途径多、功能强、速度快的优点，检索结果还显示该专利失效的原因和口期。能强、速度快的优点，检索结果还显示该专利失效的原因和口期。(2)通过网络获取失效专利，通过计算机网络查到国家知识产权局，并进入该网站，点击中国专利文献数据库，其失效专利文献便出现，供人们选择利用。(3)从常规途径获取失效专利，通过印刷型专利文献中国专利索、专利公报和专利说明书获取失效专利。其中前两种是检索工具，后一种专利说明书是一次文献，反映失效专利全文。(4)(4)国外失效专利的获取，一般是通过国外失效专利的获取，一般是通过WPIWPI、WPAWPA从主题和分类两个途径检从主题和分类两个途径检索，也可利用索，也可利用CACA的专利索引进行检索，的专利索引进行检索，EPEP和和WOWO专利全文等在内的国外专利专利全文等在内的国外专利数据库，并将获得的信息通过中国专利数据库进行验证，以证实这些数据库，并将获得的信息通过中国专利数据库进行验证，以证实这些国外专利是否申请了中国专利，以及是否期满等法律状态，从而获得一批国外专利是否申请了中国专利，以及是否期满等法律状态，从而获得一批相关的国外失效专利。相关的国外失效专利。