基于JACK虚拟仿真的学龄前脑瘫儿童助行器人机优化设计

目的 减少学龄前脑瘫儿童助行器的安全隐患,解决患儿在训练过程中的肢体二次损伤问题,提升助行器人机舒适性,对学龄前脑瘫儿童助行器进行优化设计。方法 通过JACK虚拟仿真软件的RULA工具,分析得到学龄前脑瘫儿童在使用助行器过程中存在的不合理姿势,并对其进行人机工学与受力分析,提出改进方法并进行设计优化,最后导入JACK虚拟仿真软件进行风险与舒适性验证。结果 优化后的学龄前脑瘫儿童助行器的使用受伤风险从4级降低到1级,患儿躯干弯曲力矩、L4/L5脊柱压缩力、剪切力的姿势载荷指数分别降低53%、47%、81%,上身各关节处于舒适角度。结论 经过JACK仿真分析及人机优化后的助行器,有效降低了学龄前脑瘫儿童在康复训练中的二次损伤风险,减轻了患儿步行训练中的身体负担,提升了助行器使用的舒适性。     

四轮助行器系列产品设计研究

分析了四轮助行器的产品特点和国内外设计现状,并结合功能分析法对四轮助行器系列产品的功能与技术途径进行了系统分析。在此基础上针对"中度下肢障碍患者"设计了一款助行器,这款助行器的设计兼顾了造型美学、人机关系、成本控制和生产制造的可行性,并因为功能模块化的设计,使产品能通过拆解和组装来适应不同用户的需求。     

针对广东地区老年人的无障碍助行器设计研究

目的解决广东老年人出行困难的问题。方法运用对比研究,从体质、姿态和心理3个方面对广东老年人进行了人因分析,结合无障碍设计,得出了老年人助行器设计时,应遵循的安全性、舒适性、可调节性、轻便性和易用性原则。结论设计出了老年人助行器。结论在理论研究的基础上,完成了无障碍助行器的设计,并从尺寸、材料、色彩和人机4个方面进行了分析,从而满足了广东老年人的需求。     

UCD设计方法在老年人助行器设计中的应用研究

目的针对全球老龄化趋势越来越严重的问题,为了更好地满足老年人出行的需求,对老年人助行器进行设计研究,提升老年人的生活品质。方法在对社会背景和现有产品进行了解的基础之上,以用户为中心进行研究,结合我国的社会情况,研究老年人的生理和心理特点,最后进行老年人助行器设计。结论由于现在社会科技的快速发展,智能化产品逐步成为主导,设计师在进行老年人助行器设计时,不能太注重以目标为导向,而应以老年人作为设计中心,给老年人助行器设计提供新的思路,抚慰老年人的情绪,给予老年人身心关怀。     

基于包容性设计流程视角下的助行器开发研究

目的 深入探讨包容性设计作为一种以人为本的设计方法和流程,而不仅仅是设计理念,在残障人士康复辅具开发流程中的运用价值。方法 结合复健拐杖的设计实例,运用剑桥工程中心开发的“设计轮”,将包容性设计流程四个阶段17个步骤结合用户共创设计方法,通过焦点小组、用户画像、用户旅程图等方式列出需求清单,运用形态分析法和TRIZ创新法进行设计创意,快速制作原型后与参与用户和设计师共同测试、深化方案,并进一步对设计排除进行评估后定案。结论 通过包容性设计理论结合助行器开发流程,探讨了包容性设计方法与多种创意方法融合的可行性,为更多康复辅具的包容性设计创新提供了实操性的参考思路和可行性案例,使包容性设计不仅停留在理念层面,还落实在具体设计操作实践流程上。     

基于社会价值评估模型的老年助行器可持续优化研究

目的利用可持续设计策略与社会价值评估模型探索老年助行器关于社会价值最大化的可持续优化建议。方法采用竞品分析的方法对老年助行器现有缺陷及所存问题展开探究,通过文献整理与实地访谈等方法对目标用户的群体特征与使用需求展开分析。结合可持续设计策略,以协调老年助行器经济、社会和环境3个方面的视角展开案例实践,最终基于产品社会价值理论,利用社会价值评估模型对案例展开设计分析与价值评价,并根据评估结果提出关于老年助行提升社会价值的优化建议。结论通过前期调研,得到关于老年助行器的改进方向、人群特征和需求关键词,通过可持续设计策略和社会价值评估模型探索老年助行器的可持续性与社会价值,对今后老年助行器的设计优化提供理论方法和案例借鉴。     

基于TRIZ理论的纸盒成型机主轴结构的优化设计

目的运用TRIZ理论对纸盒成型机主轴结构进行优化设计。方法利用TRIZ理论的冲突解决原理对纸盒成型机主轴结构进行分析归纳,得到相应的创新设计原理和优化方向,通过分析对比选择最佳的创新原理,以解决设计中的矛盾,并利用TRIZ理论提供的优化方向对主轴结构进行有限元分析。结果通过TRIZ理论得到了纸盒成型机主轴结构的优化方案和方向,利用有限元仿真软件进一步分析得到了纸盒成型机主轴结构的的最大变形为0.1796 mm,通过对纸盒成型机主轴结构最终优化方案的实验验证,得到主轴结构的最大变形为0.18 mm,满足使用要求。结论利用TRIZ理论和有限元相结合的方式为纸盒成型机主轴结构的优化设计提供了一种新的思路,同时也为纸盒成型机主轴结构的进一步优化设计提供了依据。     

基于TRIZ理论的行李箱安全装置优化设计

目的 为满足用户的潜在需求,在保证现有行李箱实用性的同时,解决其安全性能不足的问题,并结合TRIZ设计改良方案。方法引入TRIZ理论分析行李箱系统中存在的矛盾冲突,将其转化为常用工程参数,并通过矩阵分析和查找标准解来解决问题,以筛选的创新发明原理来确定最优方案。结果 得到既能保障行李箱整体安全、临时停放无需人看管,同时又具有便捷操作功能的安全装置设计方案。结论 通过将TRIZ理论与行李箱改良设计相结合解析了行李箱系统中的多对矛盾冲突,并对其进行解决,提出了改良方案;经过优化设计的行李箱安全装置,具有生产工序简单和实用功能较强的特点,从而提高了行李箱使用弹性。     

基于QFD-TRIZ的电热水器设计

目的 为明确电热水器产品功能要素与需求要素的对应关系,提高电热水器用户的使用满意度。方法 通过构建QFD与TRIZ的集成设计模型,使用亲和图筛选分析顾客需求,利用QFD整理顾客需求权重并构建质量屋,从而明确关键设计要素;通过TRIZ分析方法判断了质量屋中的矛盾类型后,将设计要求转换为与工程要素间的矛盾,并利用阿奇舒勒矩阵中相应的发明原理,提出了解决矛盾的方法。结果 通过模糊综合评价法筛选最优设计方案,最终的评估结果表明新的设计方案满足了实际市场用户需求的目标问题优化。结论 从用户被动发现产品零部件寿命耗尽转换为产品信息主动提示,并具备辅助用户操作的结构,提升了用户需求与产品功能的匹配度,可见质量功能展开理论与发明问题解决理论的集成设计方法对产品概念设计阶段的重要性,为之后的室内智能家电设计研究提供了参考。     

基于AHP/QFD/TRIZ的智能门卫机器人设计研究

目的 针对新形势下公共场所出入的物业管理工作,设计一款智能门卫机器人,助力新时代的智慧社区建设。方法 从用户需求出发,使用AHP分析得出各项用户需求的权重值,通过QFD将用户需求转化为产品的技术特性,根据用户需求和技术特性的相关属性构建产品的质量屋,计算各项技术特性的绝对及相对权重值,并确定各项技术特性之间的自相关关系,从而发现设计过程中可能存在的矛盾冲突,运用TRIZ理论对冲突进行描述,并选择合适的分离原理和发明原理对冲突进行解决,得到产品设计的创新解。结果 根据对用户需求和产品技术特性分析计算以及应用TRIZ原理解决冲突的结果,完成智能门卫机器人的设计。结论 基于该设计流程进行设计的智能门卫机器人能够有效地满足物业管理人员及普通民众两个用户群体的使用需求,研究为智能机器人助力智慧社区建设提供了新的思路及参考。     

基于QFD和TRIZ的儿童床改良设计

目的针对目前市场上婴儿床在安全性与经济性上不足,设计能够适应面向小户型住宅家庭儿童在不同年龄生长持续需要的儿童床。方法应用QFD建立新式儿童床HOQ,得到改进设计目标,找到4对技术冲突,即产品结构固化与儿童年龄变化、产品功能单一与儿童情感丰富、产品安全隐患与与儿童防护能力、产品多功能则体积大与儿童卧室容积小;应用TRIZ理论标准工程参数和发明原理来解决冲突。结论 QFD和TRIZ理论融合应用与儿童床改良设计找准了儿童床改良优先方向、提出了可行性设计方案、达到了生长持续的要求。     

基于感性工学与TRIZ的助眠仪创新设计研究

目的 为解决当前市面上助眠产品对青年用户群体情感需求关注不足、缺乏针对性的问题,运用感性工学与TRIZ相关研究方法,设计一款针对青年用户群体的助眠仪。方法 首先,建立基于感性工学与TRIZ理论的助眠仪创新设计流程,收集筛选感性词汇与样本,运用感性工学构建助眠仪设计要素与感性意象的判断矩阵;其次,采用主成分分析法对数据降维,确定影响助眠仪感性判断的主要因素,分析归纳样本得到待满足设计需求特征;最后,使用冲突理论对助眠仪进行创新设计。结果 在创新设计流程的指导下,科学高效地开发设计了符合用户感性需求的助眠仪。结论 助眠仪创新设计实例表明,应用感性工学与TRIZ能科学有效地将用户情感需求转化为设计元素,并能进行符合目标用户需求的创新设计,同时,该设计流程能在相关产品进行创新设计时提供思路与方法。     

基于QFD和TRIZ的共享房车设计研究

目的 为解决用户在房车使用上带来的便捷性差,使用率低等问题,设计了一款适用于旅居的共享房车,以增强共享化下的需求满足度。方法 以层次分析法（AHP）归纳用户需求,确立需求权重排序。结合质量功能展开理论（QFD）将需求因素映射到生活空间、外观、功能以及性能等设计要素的描述上,并透过自相关矩阵获取设计矛盾源。基于发明问题解决理论（TRIZ）化解了多功能家具制作和功能区分布合理、家居配置和水电的安装维护以及行车安全性和供水供能系统之间的设计矛盾。结论 依照研究结论开展设计实践。设计方案通过了可用性测试,满足了设计预期。研究流程为相关创新设计提供了参考思路。     

基于KANO与TRIZ的二孩家庭多功能儿童床设计研究

目的 针对当前二孩家庭儿童床设计定位不佳和产品创新不足等问题,提出融合运用KANO模型与TRIZ理论的多功能儿童床设计模式,为二孩家庭儿童家具的创新设计提供解决思路。方法 初步分析当今二孩家庭儿童床的市场现状,依托SPSSAU平台构建KANO模型分析用户需求,排除无差异属性,按照必备属性、期望属性、魅力属性的优先排序,确立产品功能定位。运用TRIZ的阿奇舒勒矛盾矩阵找出发明原理,指导结构创新,依据儿童家具国标要求设计外形参数。结果 为二孩家庭中3~16岁的儿童成功设计了一款模块化组合多功能儿童床。结论 通过融合运用KANO模型与TRIZ理论可以准确捕捉用户需求,科学确立产品定位,高效指引技术突破,验证了该方法在多功能儿童床设计实践中的可行性。     

基于AHP/QFD/TRIZ理论的可伸缩式餐桌设计

目的 为丰富餐桌的应用场景,改进传统餐桌工作原理,扩充其使用功能,满足当代人多样化需求,设计一款可调节面积的伸缩式餐桌。方法 采用调研访谈法总结出用户需求类别,利用AHP层次分析法算出用户各项需求权重;利用QFD质量功能展开将用户需求转化为技术需求,并得出矛盾冲突;利用TRIZ创新理论的分离原理与矛盾矩阵,从40个发明原理中找出解决技术矛盾与物理矛盾的最优方法,最后得出理想方案。结果 通过整合AHP、QFD、TRIZ等理论模型,将之付诸于可伸缩式餐桌设计开发流程中,设计出了一款伸缩式餐桌,进一步验证了该套设计流程的科学性与合理性。结论 该套设计流程可为产品设计与开发提供参考思路。     

基于QFD和TRIZ的瓦楞纸板生产线造型设计研究

目的 为了改善瓦楞纸板生产线设备的整体造型,提高操作人员的使用满意度,提出基于QFD和TRIZ的瓦楞纸板生产线创新造型设计方法。方法 通过分析瓦楞纸板生产线设备的设计现状,研究并总结用户需求。构建瓦楞纸板生产线QFD质量屋,获取瓦楞纸板生产线设备设计要素中的技术冲突,得到创新设计方向。继而应用TRIZ的三十九个通用工程参数,表达产品的技术矛盾。对照TRIZ的矛盾矩阵,获得相应TRIZ相关的发明原理,指导产品创新设计。结论 通过综合运用适合的发明原理,对瓦楞纸板生产线的造型、工作安全性、操作舒适性等方面提出了相应冲突解决方案,并将对应的发明原理演绎与具体化,进而输出了可行的瓦楞纸板生产线的造型创新设计方案,并为同类型的包装装备生产线设计提供了参考。     

基于QFD与TRIZ集成的小户型住宅茶几创新设计

目的 针对小户型住宅家具设计中缺乏有效方法的问题,探索适合小户型住宅的茶几创新设计方法。方法 首先通过文献了解小户型家具的设计现状及TRIZ与QFD理论在家具设计领域中的应用,发现TRIZ与QFD结合的家具设计流程中大多缺乏用户对设计的实践检验、问题反馈。其次通过对相关文献的研究,结合可用性测试法,提出了QFD与TRIZ集成的创新设计方法,并将其划分为三个设计阶段。最后通过设计实例,将该方法的三个阶段应用于小户型住宅的茶几创新设计中进行检验。结果 通过该方法的第一阶段和第二阶段,对小户型住宅茶几设计进行了分析,通过第三阶段得到了创新设计方案,并进行了模型产品的实践测试,检验了方案的有效性,根据实践反馈,进一步寻找出相应的改进点,改进后获得了最终设计方案。结论 通过该方法进行设计,能够更加直接地获得用户对实际使用问题的反馈,发现并解决了在设计过程中难以被发现的实际问题,提升了设计方案的可行性和有效性。     

基于QFD与TRIZ的陕西唐文化旅游纪念品创新设计

目的针对当前陕西唐文化旅游纪念品在创新设计方面的不足之处,提出集QFD和TRIZ于一体的唐文化旅游纪念品创新设计理论模型。方法通过使用QFD质量屋分析游客的需求,并将其转化为唐文化旅游纪念品的制造技术要求,然后应用TRIZ创新理论的相关通用工程参数,描述游客需求和旅游纪念品技术要求之间的技术冲突。结论通过矛盾矩阵和发明原理对旅游纪念品的安全性、趣味性、实用性和便携性问题,提出冲突解决方案,并将发明原理演绎与具体化,进而完成旅游纪念品的创新设计。     

基于AHP/QFD/TRIZ集成理论的书柜设计方法

目的 为了解决不同用户情感需求下的设计矛盾,提高用户综合满意度,优化传统模块化书柜设计,提出一条基于AHP/QFD/TRIZ集成理论的书柜设计方法。方法 首先,利用文献研究法与市场调查法收集筛选出用户需求并利用KJ法进行归纳,利用AHP层次分析法建立情感层次模型并计算需求权重;其次,利用QFD将用户需求转化为对应的技术特征,计算出其重要度并得出5条矛盾冲突;再次,利用TRIZ理论中的物理冲突与技术冲突,筛选出与5条矛盾冲突相对应的最佳发明原理;最后,制定书柜设计策略,进行整体的模块单元分类与重组,将初步方案细化后得到最终产品设计方案。结论 通过AHP/QFD/TRIZ集成理论的设计流程,高效、科学、逻辑地解决了用户综合情感需求问题与设计矛盾,该方法为其他类似产品设计提供了参照思路。     

基于QFD和TRIZ的视障者药品标签器设计研究

目的随着人类文明的不断发展,人权在世界范围内被广泛提及。1974年,联合国首次提出了无障碍设计的理念,这大大地扩大了设计的受众人群。设计的目标人群不应仅限于健康的人,弱势群体(如残疾人和视障者)也应得到充分重视。由于身体缺陷,视障者只能利用想象力来构想周围环境,通过触摸和聆听来了解世界。这在一定程度上给视障者的生活带来很多不便。药物作为患者的必需品,不仅应该满足被视力正常的人正确服用的需求,而且还应考虑到视障者的特殊需求。方法运用QFD理论,进行目标用户的需求调研,构建产品需求质量屋,得出主要需求和问题,然后运用TRIZ理论进行问题分析和解决问题。结论设计出视障者药品标签器,帮助视障者区分药物信息,使视障者准确地触摸和识别盲文标签的信息,以避免意外摄入错误的药物。