基于TRIZ的机械产品创新设计

论文摘要

本文分析了TRIZ理论与方法的主要内容,研究了TRIZ的基本思想和方法体系,通过实例说明TRIZ在机械产品创新设计中的应用。首先,介绍了TRIZ理论的内容。创新从最根本的意义上讲就是创造性地发现问题并解决问题的过程,而TRIZ理论的强大作用正在于它为此提供了系统的理论和方法工具。TRIZ认为发明问题的核心就是解决冲突,而冲突主要分为技术冲突和物理冲突。TRIZ解决冲突的重要工具就是冲突矩阵。其次,用TRIZ理论指导机械产品创新设计。采用冲突矩阵中的分离原理将人和打捞船体分离,设计制造了水上清洁机器人。对其结构设计时,充分利用了离合器的分离和接合作用,将其工作状态分为三种情况:一种为前进模式,只驱动船体快速前进;一种为打捞模式,驱动船体慢速行进的同时,驱动链轮带动打捞机构工作;最后一种为清理模式,船体靠岸后,驱动垃圾箱底部的传送带,将垃圾清理出去。由于采用人船分离,对水上清洁机器人进行电子控制系统设计时,选用了PWM控制系统来控制电机,12通道工业级遥控器来进行远程控制,最远距离可达500米。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 概述
• 1.2 TRIZ理论发展与现状
• 1.3 课题的提出及研究内容
• 第二章 发明问题解决理论（TRIZ）
• 2.1 TRIZ的产生
• 2.2 TRIZ的定义
• 2.3 TRIZ的内容
• 2.3.1 原理解的分级与理想解
• 2.3.2 技术进化理论
• 2.3.3 分析
• 2.3.4 三十九个工程参数
• 2.3.5 四十条发明原理
• 2.3.6 分离原理和冲突矩阵
• 2.3.7 物质-场分析
• 2.3.8 发明问题解决算法（ARIZ）
• 2.4 TRIZ在机械创新设计中的应用
• 第三章 水上清洁机器人机械结构设计
• 3.1 应用TRIZ理论分析问题
• 3.2 机械结构设计
• 3.3 打捞模式
• 第四章 机械设计计算
• 4.1 电机选择
• 4.2 链传动的相关计算
• 4.3 计算浮力
• 4.4 锥齿轮设计计算
• 4.5 轴的设计计算
• 4.5.1 按扭矩初算轴径
• 4.5.2 轴的结构设计
• 4.5.3 轴的应力校核
• 第五章 电子控制与电路设计
• 5.1 采用PWM方式控制电机
• 5.1.1 电位器调整说明
• 5.1.2 接线端子说明
• 5.1.3 LED指示灯说明
• 5.2 远程遥控系统
• 5.2.1 12键500米遥控器
• 5.2.2 12键B型遥控接收板
• 5.3 转向控制
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间的研究成果
• 致谢