液体样品预处理装置中黏稠液体定量转移结构创新

为解决液体样品预处理装置中罐体之间黏稠液体定量转移无法准确实现的问题,综合应用发明问题解决理论(TRIZ)和约束理论(TOC)进行问题分析与求解。从系统的角度分析了样品预处理装置的组成及要素间的相互关系,基于TRIZ进化模式和TOC必备树确定了样品预处理装置的核心问题,应用基于TRIZ的计算机辅助创新软件InventionTool 3.0中的冲突模块、标准解模块和效应模块进行了设计方案的选择、评价和修正,提出了实现液体样品预处理装置中黏稠液体定量转移的原理解。     

TOC构造过程模型驱动产品创新设计

简要分析了产品冲突问题的约束理论(theory of constraints,TOC)思维流程,介绍了发明问题解决理论(theory of inventive problem solving,TRIZ)创新设计过程。描述了TOC中5个逻辑图表及其相互之间的关系。提出一种将TRIZ与TOC相结合的产品冲突问题解决过程构造模型的设计方法,利用所构造的产品当前实现树、逻辑图表和TRIZ的矛盾冲突解决矩阵来解决产品冲突问题。实例证明TRIZ与TOC相结合的方法用于驱动产品创新设计是切实可行的。     

基于TOC和TRIZ理论的儿童下肢康复训练仪改良设计研究

目的 解决现有儿童下肢康复训练仪难以适配儿童患者、功能性单一及缺乏互动的问题,使儿童下肢康复训练达到更好的训练效果。方法 提出一种基于约束理论（TOC）和发明问题解决理论（TRIZ）的儿童下肢康复训练仪改良设计方法,将TOC理论中的当前现实树和冲突解决图表与TRIZ理论中的冲突解决工具相结合,提出一种针对交互体验问题的基于TOC和TRIZ理论的改良设计方法与流程,并将其应用于儿童下肢康复训练仪的改良设计中。结论 基于TOC和TRIZ理论的儿童下肢康复训练仪改良设计能够显著提高患儿的训练效果,其改良点包括造型和交互体验两个方面。利用VR技术与故事（游戏）情节结合的方式,提高了患儿的训练兴趣和参与意愿;将患儿信息上传至云端数据库,可生成不同的故事（游戏）情节,匹配不同的训练阶段,提高了训练的针对性;智能控件降低了训练过程中对康复师的依懒性,从产品角度缓解了康复师供不应求的现状。     

TRIZ理论在同时基水声测距接收系统性能改进中的应用

TRIZ被称为发明问题解决理论,能帮助研发人员解决困难,打破思维定势,排除产品或技术创新中的障碍,得到实际问题的全新解决方案。将TRIZ理论中的根原因分析法、冲突解决理论、技术进化、物场模型分析与标准解、功能分析与裁剪等多种解决办法引入到同时基水声测距接收系统性能改进中来,得到了10个解决方案,并确定了最终解。将最终解应用于新系统,接收系统的性能预期可望得到很大的改善,系统性的复杂程度将显著降低,可靠性与可维护性则能明显提高。也希望TRIZ理论可以在更多的技术领域得到应用,解决实际问题。     

基于 TRIZ 理论的家用电冰箱抽屉改良设计

目的针对家用电冰箱抽屉在使用过程中,由于盛装物品过多或者温度过低而结冰,从而使得用户在使用过程中非常不方便的问题进行研究。方法基于TRIZ理论,提出了可分离式冰箱抽屉设计。首先通过功能分析建立冰箱抽屉的功能模型,然后进行理想化水平分析得出理想解,再运用TRIZ理论中的物质-场模型进行物质和场分析,最后利用TRIZ矛盾冲突矩阵进行冲突解决。结论通过以上基于TRIZ法的分析,最终提出了具体解决方案并进行家用电冰箱抽屉改良设计研究。     

公理化设计理论与TRIZ集成的设计方法研究

公理化设计理论与TRIZ在产品设计开发中都有其优势及局限性。公理设计在系统性地生成概念初始方案方面有优势,TRIZ在解决设计中出现的冲突方面有优势。提出了集成公理化设计理论与TRIZ解决设计问题的一种方法。首先应用公理设计理论形成设计的概念初始方案;其次分析所得设计方案中可能存在的冲突,并分清冲突的类型是物理冲突还是技术冲突;然后对不同的冲突采用相应的冲突解决原理来解决;最后重新设计新的设计参数来消除冲突。通过液压修井机设计实例说明了这种方法的有效性。     

融合TRIZ理论和FBS模型的担架车创新设计

目的 提出TRIZ理论和FBS模型融合的创新设计模式,以更充分地发挥两者在产品创新设计上的特点,形成优势互补,基于该模式设计一款代替救护车通过狭小路段实施救援的新型担架车。方法 基于现有担架车产品,运用FBS模型挖掘医护人员和伤者的用户需求,并由用户需求推导分析用户行为,进而得到担架车创新结构特征。之后,应用TRIZ理论矛盾冲突矩阵对担架车结构及功能设计中出现的矛盾冲突进行分析,找到问题解决的思路并形成方案。结果 根据产品创新设计模式设计出一款带有动力系统、可快速转移伤员、携带一定数量的救援物资,并能够通过狭窄空间、可承载多人的新型担架车。结论 融合TRIZ理论和FBS模型的产品创新设计模式,为产品创新设计过程中的问题挖掘与问题解决,提供了一套系统且有效的设计思路与工具。     

基于TRIZ理论的汽车造型语义解集

目的克服汽车造型语义设计向TRIZ标准问题转化这一难点。方法在论证TRIZ原理应用于汽车造型语义设计可行性基础上,通过案例分析,应用TRIZ冲突解决原理对汽车造型语义逐一进行解读。结论列出了汽车造型语义设计TRIZ解集表,简化了应用TRIZ理论进行汽车造型语义设计的流程。     

基于TRIZ和公理设计的公共文化设施冲突管理模型

为了识别和研究公共文化设施管理中存在的矛盾冲突,把TRIZ创新工具和公理设计理论相结合,利用独立公理分解公众需求和现实约束之间的矛盾,再使用基于公共文化设施技术参数的TRIZ工具寻找解集,依据信息公理对可选方案进行评价筛选,有效解决了天津文化中心美术馆空置率高、图书馆空间利用率低等实际问题。该方法有效弥补了TRIZ理论在寻找最优解时低效的缺陷,为公共文化设施冲突管理提供了新的思路。     

基于TRIZ的冷凝器清洗机器人创新设计

目的 针对目前清洗设备工作效率低和成本高等问题,设计出一种基于矛盾冲突理论和物–场模型的高效率冷凝器清洗机器人。方法 通过TRIZ系统组件分析和因果轴问题分析,找出冷凝器清洗机器人的有效功能和不足功能;运用TRIZ的技术矛盾理论、物理冲突理论以及物–场分析得出针对上述原因的解决方案。结果 最终创新设计出了基于混联机构的多喷枪协同式冷凝器清洗机器人,并制作了实物样机进行测试。与传统机器人相比,该创新设计的机器人节省维修工时76%,节约成本约25%。结论 结果表明,该清洗机器人能克服现有技术的缺陷,在结构刚度、运动精度、灵活性和作业效率均得到提高,并降低了劳动强度和人力成本。     

基于公理设计的产品设计解耦方法

针对利用公理设计理论进行产品设计时存在的很多耦合问题,综合应用公理设计理论与创新问题解决理论,提出利用创新问题解决理论中的矛盾矩阵来解决公理设计中耦合问题的一般方法,并通过打桩机的解耦设计对这一方法进行说明。     

QFD与TRIZ在菠萝去皮机设计中的应用

目的为简化菠萝去皮过程,提高去皮效率,减少因去皮而导致的浪费现象,满足菠萝的加工需求,结合菠萝的特性,设计一种新型菠萝去皮机。方法建立基于QFD和TRIZ的创新设计模型,利用QFD法分析整理出用户需求,并建立质量屋,确定关键设计要素,再运用TRIZ理论将设计要素转化为设计技术矛盾,通过40个发明原理进行问题解决。结果通过对技术矛盾的解决,对菠萝去皮机进行创新设计,使得菠萝去皮机能够适用于不同的菠萝,减少了切削时间以及果肉浪费的现象,并保持其完整、美观的形态。结论依据QFD和TRIZ的创新设计模型,在设计过程中既可以满足用户需求,也可以缩短创新设计时间,提高了设计效率,进而为菠萝去皮机的设计提供了一种新的设计思路,为菠萝加工产业的快速发展起着重要意义。     

基于TRIZ理论的手扶式旋耕机造型设计研究

目的为了满足用户对手扶式旋耕机综合品质日益提高的要求,利用发明问题解决理论(TRIZ)和产品设计理论,提出一种基于TRIZ理论的旋耕机创新设计方法。方法首先运用TRIZ理论建立手扶式旋耕机的功能模型图,阐述技术矛盾;并根据矛盾矩阵确定发明原理,确定最适合解决技术矛盾的具体解决方案;再结合人机工程学、造型语义、色彩理论对产品造型进行多方面的分析。结果提出一种基于TRIZ理论的创新设计模型,对现有的手扶式旋耕机进行创新设计。结论将TRIZ理论与相关理论相结合,对手扶式旋耕机进行设计实践,验证了应用该方法为产品设计构思提供创新思路的可行性,并为相关农机产品的开发设计提供了重要的参考。     

基于TRIZ-GA老龄服务机器人人因系统功能配置与设计优化

目的 基于TRIZ理论对老龄服务机器人用户需求、配置原理及人机关系进行分析,并运用GA算法进行优化。方法 首先利用五阶问卷、层次分析法对老年人行为特征进行剖析,得出老年人具体的功能需求。结合TRIZ理论推导出老龄服务机器人的功能结构模型。其次利用物-场模型建立较为完善的老龄服务机器人新型人机系统设计模型。在功能模型与系统模型的基础上,利用物理矛盾原理推导出老龄服务机器人的配置原理,并运用技术矛盾原理对其进行设计改进,最后利用GA算法寻求最优解,将其具象化并用主成分综合评价验证研究成果。结果 在满足老年人需求的基础上,提出了功能模型、新型人机模型及配置模型。结论 提出了老龄服务机器人配置原则及优化方法与设计指标,以期为后续老龄服务机器人交互设计及人机界面设计提供理论依据。     

基于FAST法与TRIZ的适老智能陪护机器人设计

目的为应对日益加深的老龄化问题,设计出更适合在家陪护照料老年人的智能陪护机器人。方法针对国内的现状,通过前期调研分析和黑箱子模型得出需求,建立FAST功能树得出智能陪护机器人的主要功能,引用TRIZ作为补充,去除无用信息,确定矛盾冲突,提高创新设计的质量和效率,最后结合相关工程技术用于Rhino三维软件。结果进行老年智能陪护机器人创新设计,为相关产品设计提供思路和参考。结论运用FAST与TRIZ方法结合可以更好地解决功能矛盾,使用户能有更好的体验。     

基于TRIZ理论的榨汁机创新设计研究

目的 基于TRIZ理论探索榨汁机存在的潜在问题,并依次解决电机温度升高、刀具存在的安全隐患和杯体内壁清洁困难问题。方法 在问题识别阶段,运用系统组件和功能分析对榨汁机进行问题描述,并通过因果分析流程探索问题发生的根本原因;结合分析结果,利用矛盾分析、技术系统进化、科学效应与效应知识库、发明问题解决算法、物场分析等方法获得问题的最终理想解,得出可行性方案。结果 通过TRIZ理论相关工具的运用获得问题的原理解,解决了产品的安全隐患、工作散热和清洁问题,设计出一款既保证了使用寿命和使用安全性,又强化了使用便捷性的榨汁机产品。结论 TRIZ理论为设计中多个方案的探索提供了依据,使榨汁机产品存在的诸多问题得到解决和优化;同时,为该理论在家电类产品的结构优化设计上提供一定的参考与借鉴。