机设10-1班 孙艳想 5号 TRIZ技术在自动打孔装订机进给系统创新设计中的应用
机械创新设计大赛多功能救援破障机器人
经济性
• 成本控制合理，较市场同类产品，价格较低
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查新报告
专利申请书 Page 14 Page 14
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湖北省高校大学生机械创新设计大赛
多功能救援破障机器人
指导老师：钟毅 参赛学生：李欣 何翼 闫茜 陈萌 施伟
武汉理工大学
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人力携带 小型营救设备
局限性：
• 营救人员工作时 距潜在危险地区 太近
• 无法进入建筑物 的所有空间
• 不适合长时间夜 间作业
大型机械
局限性：
• 作业现场空间受 限，大型设备无 法靠近
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为了得到较好的冲 击破障效果，设计时采 用了行程为50mm的电动 往复机构。同时，在电 动推杆两侧安置了光滑 导杆以锁定运动方向， 保证破障时的稳定性。
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性能： 最大载重可达25kg 弯臂最高抬角为75° 铲斗最大倾角为45°
组成： 拱形弯臂 电动推杆 人字形铲斗 固定绞支座 T型横梁
履带式底盘
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• 集多种功能于一身，可适应于不同环境需求
①
• 具备新颖的破障机构，且具有可替换功能
②
• 采用智能化控制，实现可视化远程操作
③
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两侧电机与联轴器相连 以延长传动轴，经1:1转角 连接器进行动力转向后实现 合金锯片的切割作业。
中间电机通过齿轮传动进行 两级减速后，与联轴器相连实现 合金钻头的破障作业。
利用Solidworks、 3Dmax等相关 软件进行了 计算机辅助 设计
选定了最佳的 机械装配及智 能控制方案， 完成机器人的 制作与调试
技能与创造——科技小发明
六个月内自动消失的荧光笔，这样 你就可以转售这些书籍了
页面‛椅子，可以帮助用户调整座 椅高度和起缓冲作用，五颜六色的 填充页面，灵感来自书籍
日本发明发电地板 踩过即可随时发电
圣诞节即将来临， 日本研究人员日前 创造出了一种新的 发电方式以为圣诞 灯饰提供电力供应 。他们在东京繁忙 的涉谷火车站的人 行道上铺设了四块 地嵌板。行人从上 面踩过时，嵌板就 可以进行发电
如： 1、口传音不够洪亮，不够遥远，而且转瞬即逝，于是人 们发明了喇叭、麦克风、电话和录音机。 2、为了弥补肉眼视野的局限，人们发明了望远镜、电视 、雷达等。
自行车充电器只要以6英里每小时（10公里每小时）的速度骑上10分钟，就可以 产生足够28分钟的通话时间或者37小时的待机时间。
1、是否值得解决（实用性）
蓝牙手套
在寒冷的冬日里，很多人都会选 择用厚厚的棉手套来温暖双手， 但是戴着这样厚重的棉手套使用 手机显然不够方便。所以就有了 我们今天为大家介绍的这款蓝牙 手套。 这款手套可以像蓝牙耳机一样与 手机相连，手套上不仅配有拨出 和挂断按钮，还内置有话筒和听 筒。因此，要接听电话只要对手 套上的按钮进行操作即可，而且 根本不需要将手机从兜里拿出来 ，只要对着手套讲话即可。
随身小烟灰缸(烟盒内置)
抽完烟了，突然发现周围没 有垃圾箱扔烟头，随手扔掉 又太没素质。别着急，以后 随身带着这样一个小烟灰缸 就好了。由于采用密封的设 计，所以，你只需要把将要 燃烧完的烟蒂插入插到里面 ，燃着的一端朝向外面，然 后把帽盖好，烟头就会自动 熄灭。等找到了垃圾箱，再 把烟头扔掉，既保护了环境 ，又显得很有绅士风度。 由于采用了跟烟差不多的尺 寸，所以平时可以放到烟盒 里面，方便携带。
基于TRIZ理论的手持自动纸箱,封胶带机改进设计
《基于TRIZ理论的手持自动纸箱,封胶带机改进设计》摘要：摘要：针对现行物流行业存在纸箱封装工作量大、胶带使用浪费、封装作业不规范等问题，基于人们对物流行业的高效、绿色环保及包裹完整性的期望，以TRIZ理论理想解为指导，对现行快递胶带包装封口作业进行创新改进，设计一种能实现高效、环保、易操作的手持自动纸箱封胶带机，使快递包装封口过程更高效、环保、简洁，从而提高快递纸箱打包效率、减少因胶带用量过多造成的环境污染和资源浪费，改善物流作业流程的标准化程度，文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2020）20-0252-03，基于TRIZ理论的手持自动纸箱封胶带机创新设计不仅可以缓解现有纸箱封胶存在的随意性大、资源浪费等问题，还可以提高物流过程中纸箱封装的工作效率、降低劳动力，降低物流过程成本，实现快递包装封口流程的机械化、自动化、人因化曲慧霞李正麻建蓉张付英摘要：针对现行物流行业存在纸箱封装工作量大、胶带使用浪费、封装作业不规范等问题，基于人们对物流行业的高效、绿色环保及包裹完整性的期望，以TRIZ理论理想解为指导，对现行快递胶带包装封口作业进行创新改进，设计一种能实现高效、环保、易操作的手持自动纸箱封胶带机，使快递包装封口过程更高效、环保、简洁，从而提高快递纸箱打包效率、减少因胶带用量过多造成的环境污染和资源浪费，改善物流作业流程的标准化程度。
Abstract： In view of the problems in the current logistics industry， such as heavy carton packaging workload， waste of tape use， and irregular packaging operations，based on people"s expectations for high efficiency， green environmental protection and package integrity in the logistics industry， guided by the ideal solution of TRIZ theory， this paper innovates and improves the current express tape packaging sealing operation， designs a hand-held automatic carton sealing tape machine that can achieve high efficiency， environmental protection and easy operation， making the express packaging sealing process more efficient， environmentally friendly and simple， thereby improving the express carton packaging efficiency and reducingenvironmental pollution and resource waste caused by excessive tape usage and improving the standardization of logistics operations.關键词：纸箱封胶带机;功能分析;中介物原理;TRIZKey words： carton sealing tape machine;functional analysis;principle of intermediates;TRIZ中图分类号：TS254.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2020）20-0252-030 引言电子商务的快速发展，使国内物流行业得到了前所未有的提速，整个物流过程的机械化、自动化程度也是越来越高。
TRIZ理论在机械创新设计中的研究
TRIZ理论在机械创新设计中的研究
王鑫铝
【期刊名称】《内江科技》
【年(卷),期】2011(032)011
【摘要】高校承担着培养具有创新精神和实践能力的高级专业人才，本文以吊扇的产品开发为例阐述了TRlZ理论对机械创新设计的指导意义，对培齐大学生的创新设计能力有着非常重要的意义
【总页数】1页(P107-107)
【作者】王鑫铝
【作者单位】常州工程职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH122
【相关文献】
1.TRIZ理论在大学物理理论教学中的应用研究 [J], 刘桂香;金香
2.研究生培养中TRIZ理论课程与实践课程创新研究 [J], 王崇皓[1];伍荣辉[2];龚雨含[1];张舵[1]
3.TRIZ理论在高职院校科技社团中的应用研究——以江阴职业技术学院为例 [J], 丁晓萍;刘亚珍;刁丽英
4.TRIZ理论在多功能化学实验箱创新设计中的应用研究 [J], 朱团;张佳雨;陈志博;付佳利
5.TRIZ理论在机械创新设计中应用的实践与探讨 [J], 金钟昱;陈刚
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飞机活动翼面自动制孔工艺装备设计技术史庆楠
飞机活动翼面自动制孔工艺装备设计技术史庆楠发布时间：2021-09-02T07:28:51.501Z 来源：《中国科技人才》2021年第17期作者：史庆楠裴鸿领[导读] 针对飞机机翼活动面自动打孔的要求，结合更换自动打孔工位的要求，结合装配方案，提出了机翼活动面自动打孔的设计方案，高强度形成高定位精度。
在国内某特定机型上进行生产验证，可减少工具配件50%以上，提高装配效率30%以上。
辽宁瀚海工业机电设备有限公司辽宁省抚顺市 110044摘要：针对飞机机翼活动面自动打孔的要求，结合更换自动打孔工位的要求，结合装配方案，提出了机翼活动面自动打孔的设计方案，高强度形成高定位精度。
在国内某特定机型上进行生产验证，可减少工具配件50%以上，提高装配效率30%以上。
关键词：活动面；自动制孔；飞机装配；工艺装备引言考虑飞机机翼运动面的结构特点和自动打孔的要求，研究了装配工艺和工装设计方案，制定了一套适用于现代飞机装配和自动化的工艺装备标准和设计方法。
打孔、气体、除尘、照明和运输，并兼顾预装配和自动打孔，提高了加工效率和产品定位精度。
1装配方法和原则1.1主要零部件定位日期及方法上下墙板采用定位孔制的方法安装；横梁和筋（加强筋和端筋）用轴向面塞和定位孔放置在工具上；前缘衬里部分铺设纸板的轮廓卡，纸板有带前缘的钻孔膜；后缘部分装有外塞；接头、用于连接内盖的孔眼和摇臂组件通过工具中的切割孔放置。
1.2主要连接及装配方法前后横梁、加强筋、接头、皮革等的定位。
接受人工方法；前后梁和襟翼肋，前梁副翼和接头，肋采用手工钻孔形成孔和接头；上下墙板和前后梁，前后使用工业机器人在边缘部件和条带之间打孔；使用手工钻孔模板在舱壁前缘和前缘之间打孔；使用手工密封方法；尽可能使用机械工具拧紧外部接头。
固件连接工作，无法接触的部分可以手动连接。
2工装定位及移动方案设计2.1工装定位为了满足预装工位和自动打孔工位的刀具安装要求，刀具必须能够重复定位，并且重新定位的精度必须一致。
第五届全国大学生机械创新设计大赛江西赛区预赛获奖名单
环保清扫机
桑永旗
徐文斌
黄小泵
李云青
朱小兵
25
东华理工大学长江学院
家用配送装置
周漠金
江龙
何超越
廖志良
黄凡
26
东华理工大学长江学院
趣味烟缸
胡金男
曹亮
梁荣海
廖志良
黄凡
27
东华理工大学长江学院
休闲自行车
文军
朱明辉
庄文玮
黄伟莉
28
江西理工大学应用科技学院
“飞翔号”水翼船模
谢崟
首新林
肖国新
吴中义
家用多功能鞋柜
邝先进
何未未
程亮
丁文瑞
郑栋
徐广红
陈爽
11
江西理工大学
学生万能书桌
陈金水
陈俊伟
曾慧敏
周宇
游志程
付群峰
徐广红
12
江西理工大学
百变智能衣柜
姚晨
周乐源
吴斌
丁梅子
胡克辉
刘静
朱花
13
江西理工大学
星客自动车
王文冲
胡阔江
邓文琪
肖金平
刘景林
刘赣伟
徐广红
14
九江学院
自动避雨晒衣架
岑勋波
吕家金
聂超
刘锋
肖芳煌
10
华东交通大学
多功能家用钳
饶嘉俊
彭运添
戴侠
汪海琴
孟飞
11
华东交通大学
橡皮筋连发娱乐玩具
胡坤
朱标龙
黄居江
槐创锋
12
景德镇陶瓷学院
休闲式多功能婴儿车
陈伟荣
基于TRIZ理论应用的校园刷卡式自动售货机研制
针对具体 问题物场模型的不同特征 ，Ｒ Ｚ分别对应 有标准 ＴＩ 的模型处理方法 ， 包括模型 的修整、 转换和物质与场 的添加等 。 （） ５ 发明问题解决算法 该算法主要针对 问题情境 复杂、 矛盾及其相关部件不 明确 的技术 系统 。它是一个对初始 问题进行一系列变形及再定义等 非计算 性的逻辑 过程 ，实现对 问题 的逐 步深入分析和转化 ， 最 终解决问题 。
幕法 。而对于复杂 问题 的分析 ， 它包含了科学的问题分析建模 方法——物场分 析法 ， 该方法有助 于快速确认 核心 问题 ， 现 发 根本矛盾所在。
（） 术 系 统 进 化 法 则 ２技
很 多的学生进行各种各样 的户外运动， 或者在书声 朗朗的教学 楼 区， 在运动 休息期 间和课 问休息期 间， 多数 学生都会跑 到 大 食 堂或校＃ ／ 卖部 去买冷冻饮料 ，这给学 生带来极大 的不 方 ｔ， － Ｊ 便 。为此学校在教学楼里或者其它显要位 置安排几 台自动售 货 机， 方便 学生购 买饮料 ， 但是 ， 这些 自动售货机大部分都 是采 用 纸 币或硬 币进行支付的， 而学生在上课期 间和课外活动 期间带 上纸 币或硬 币是很不方 便的 。本论文 就针对上 述 问题 ，利用 Ｔ ｌ（ Ｒ ｚ 欲了解更多？请见本期【 科技“ 生词” 解释】 理论 中的矛盾矩 阵
Ｔ Ｉ Ｔ ｅｒ ｏ ｏ ｔ ｎｏ ｖｎｉｅＰｏｌｍ ） 发 明 问题 ＲＺ（ｈｏｙ ｆ ｌ ｉ ｆ ｎｅ ｔ ｒ ｅ ｓ是 Ｓｕｏ Ｉ ｖ ｂ 解 决 理 论 ， 由一 位 俄 国学 者 阿利 赫 舒 列 尔 （ ． ． ｌｈ ｌ ， 是 Ｇ Ｓ Ａｔ ｕｅ 又 ｓ ｒ 译 根 里 奇 ・ 奇 舒 勒 ） 他 的 同事 于 １４ 阿 及 ９ ６年 最 先 提 出 ， 初 是 最
第二届全国“TRIZ”杯大学生创新方法大赛作品
附件3序号：编码：第二届全国“TRIZ”杯大学生创新方法大赛作品申报书…作品名称：基于TRIZ理论的健身洗衣机结构设计申报团队：在路上所在院校：哈尔滨理工大学￥类别：发明制作类□论文创意类—2013年“TRIZ”杯大学生创新设计大赛组委会制说明1．申报者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。
2．申报者在填写申报作品情况时只需根据项目报名情况填写A表，根据作品类别（科技发明制作、自然科学类学术论文）分别填写B1、B2表，根据TRIZ理论掌握情况自愿填写B3表。
所有申报者需详细填写C表。
3．表内项目填写时一律打印，要求申报者一律按原表复制。
4．序号、编码由2013年“TRIZ”杯大学生创新设计大赛组委会填写。
5．所有科技发明制作必须撰写研究报告，并将研究报告打印在表F处，研究报告字数在2000字左右。
6．学术论文、社会调查报告及所附的有关材料必须是中文，用小四号仿宋体字（正文）打印在A4纸上，附于申报书后，论文字数8000字以内，（文章版面尺寸：上下2.5cm，左右2.5cm）。
7．作品申报书须按要求由各学校统一报送。
@8．所有参赛作品必须按规定时间报送。
9．报送地址：哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学11号楼2039办公室邮编：150001电子版发送到：(邮件题目中注明学校)联系电话：4，（王），（齐）联系人：王茜、齐云鹤A．团队基本情况B1．申报作品情况（科技发明制作）^作品发明过程中运用到的“TRIZ”理论（详细说明）} 研究目前开发出的健身洗衣机，发现普遍两个问题：（1）噪声大，振动剧烈（2）不具备脱水功能对于问题（1），当洗衣机进行洗衣和脱水工作的同时，由于体力下降等原因导致输出力矩不平稳，从而致使滚筒的转速不稳定，产生噪音和振动，即产生有害作用。
系统中同时存在有效作用和有害作用，即系统的模型不完善；对于问题（2），造成健身洗衣机不具备脱水功能的原因在于脱水过程的运动状态不同于洗衣过程，即洗衣过程需要间歇的往复运动，而脱水过程需要高速的离心运动。
新工科背景下融入TRIZ的大学生机械创新设计实训路径
新工科背景下融入TRIZ的大学生机械创新设计实训路径
权双璐;王永泉;郭艳婕;胡改玲;金悦
【期刊名称】《机械设计》
【年(卷),期】2024(41)4
【摘要】在新工科背景下,培养学生面向工程问题的创新设计能力是机械专业人才培养的关键。
文中以“CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate)创新设计”项目式实践课程为依托,将TRIZ(Theroy of Inventive Problem Solvling)创新方法和设计流程引入到大学生机械创新设计实训教学环节中。
学生通过对TRIZ理论的基本原理和设计流程的学习,以具体项目为依托,运用TRIZ理论开展项目问题分析,
解决设计过程中存在的技术冲突与矛盾问题,使学生在创新设计过程中有章可循,为
本科生机械创新设计能力的提升提供借鉴思路。
【总页数】5页(P153-157)
【作者】权双璐;王永泉;郭艳婕;胡改玲;金悦
【作者单位】西安交通大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH122
【相关文献】
1."新工科"建设背景下金工实训教学改革探究——以济宁学院机械设计制造及其自动化专业金工实训课程为例
2.新工科背景下多元协同实训“金课”打造的实践探索——以《学年设计》实训为例
3.新工科背景下机械专业创新创业教育研究--评
《机械制造工程实训及创新教育教程》4.“新工科”背景下高职院校实训教学改革探索——以机械专业技能实训为例
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机械类大学生专业课教学中应用TRIZ理论进行创新性教学的探索
机械类大学生专业课教学中应用TRIZ理论进行创新性教学的探索作者：王德成李小海谢丽来源：《科教导刊》2013年第10期摘要机械类大学生在专业课学习中穿插TRIZ理论，可激发学生对专业课的学习兴趣和培养创新能力，使学生在科学发明探索中灵活快速地掌握专业课程，是培养机械类大学生创新意识与创新思维的重要方法，可提高大学生分析和解决实际问题的能力。
关键词机械类大学生专业课 TRIZ 理论创新能力中图分类号：G424 文献标识码：A0 引言为了提高教学效果，人们不断在理工科大学专业课采用多种形式的教学方法，如项目教学法、案例教学法、小组讨论法和任务驱动法等。
为了应对大学生就业困难的挑战，以培养学生创新能力为导向，采用先进的TRIZ理论将以“教”为主改变为以“学”为主，贯穿于专业课教学中。
创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。
为了提高大学生的职业能力、技术应用能力、创新意识和科技创新能力，使之既具备专业知识，又具有较强的实践动手能力、职业适应能力和科技创新能力，在专业课教学中运用TRIZ理论。
对于专业课程，大部分学生是按部就班机械地学习，教师只是讲授，限于教材和教师水平，行业发展的新技术没有讲给学生或者讲授但学生缺乏学术吸引力，使学生创新意识淡薄，缺乏创新能力培养。
TRIZ是解决发明创新的理论，将TRIZ 理论学习贯穿于学生的所有专业课学习过程中。
1 运用TRIZ理论培养创新思维在一般传统教学中注重的是使学生接受和学会知识，学生处于被动接受的地位，没有注重学生的创新思维培养，使课堂教学效果沉闷不佳。
实践证明，运用TRIZ理论结合专业课知识点和案例，有效激发了机械类大学生的学习兴趣，活跃了课堂学习气氛，形成了学生的创新思维，培养了大学生的创新能力。
TRIZ是英文音译的缩写，发明解决理论，是前苏联根里奇·阿奇舒勒（）在分析研究世界各国 250 万件专利的基础上，提出的发明问题解决理论，是打破思维惯性的利器，是一种创新方法学。
第五届全国大学生机械创新设计大赛决赛二等奖作品名单
36
旋转干湿拖把
家庭用
北华航天工业学院
沙增莉、高建超、陈杰、宋宁策、姚少峰
张俊岩、蔡毅
37
健康食盐添加器
家庭用
河南工业大学
沈丹、胡浩、刘涛、查园春、窦凯奇
马晓录、申建芳
38
新型家庭速干清洁机
家庭用
洛阳理工学院
范宦潼、娄建伟、朱保国、李森川、田云昭
朱德荣
39
浇花机器人
家庭用
哈尔滨工程大学
郭泽琪，张成俊，邱琼智，江福灼
毛星，陨建国
23
新型剪草车
家庭用
华南理工大学广州学院
罗伟汉，朱劲，陈明志，江广权，陈彬彬
王蕊，王文萍
24
平面四杆迷宫
休闲娱乐
广东工业大学
余杰彬，罗佳彬，郑晓涛，许纯
林秀君，梁焱
25
基于单片机控制的竹竿舞娱乐机
休闲娱乐
广西大学
刘庆生、彭伟、蒙国全、玉板、谢维妙
刘晓红、韦志康
谭进波、左方睿、周成锋、陈铮杰
刘凯
66
多功能可折叠式晒鞋架
家庭用
盐城工学院
石亚军、李超、花阳洋、王月娥、严跃东
王正刚、周海
67
刮板筷子分头整理机
家庭用
南京林业大学
郝敬冬、周光超、曹利亚、仲罗兵、李仁
王兆伍、王芳
68
多功能军用护理鞋柜
家庭用
第二炮兵工程大学
刘文斌、甄 帅、赵亚东、李桂玺、阮英特
王佑君、杜海霞
广西大学
梁大淳、张孟军、李敬儒、邓远海、玉兴鹏
周晓蓉、张铁异
33
手推扫拖一体机
家庭用
贵阳学院
欧阳崇伟、杨胜世、姜敏、吴应福、汪明钟
机械创新设计课件-第1章 绪论
机械创新设计
第一章 绪论
第一节 创新设计概述 第二节 创新人才的培养 第三节 机械创新设计与社会发展的关系
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第一节 创新设计的概述
创新并不神秘
绣花针的创新
机械创新设计
普通针的针眼在尾部
小学生发明的新型 绣花针针眼在中间
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BUCT
织布梭
两头尖的扁担
机械创新设计
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BUCT
机械创新设计
序
产品
14 机器人
15 人造卫星
16 宇宙飞船
17 飞船登月
18 载人航天飞机
19 磁悬浮列车
20 光纤通信设备
21 芯片
22 扫描隧道显微镜
23 掌上电脑
24 手机
25 信息高速公路
发明时间（年） 1954 1957 1961 1969 1977 1965 1968 1971/1999 1986 1992 90年代初 1993
脚翻age19
BUCT
机械创新设计
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BUCT
机械创新设计
第三节 机械创新设计与社会发展的关系
序
产品
发明时间（年）
发明者
1人类汽社车 会发展史就188是5/1由90无3 数的德发国奔明驰创/美国造福组特 成的
2 飞机
1903
美国莱特兄弟
3 火箭
1903
俄国齐奥尔科夫斯基
课程性质：专业基础课 选修考察
学 时：32学时（选做实验\讨论课）
考察方法：期末考试70%＋平时30%
（免考，按讨论课定成绩）
参考书： 张有忱，张莉彦 机械创新设计：清华出版社 张美麟 机械创新设计：化工出版社
第五届全国大学生机械创新设计大赛入选作品
48
变形休闲摇椅
休闲娱乐
武汉理工大学
孙健、李争柱、晏熙、余嵌、章熙悦
郭柏林
49
手握式螺丝刀
家庭用
武汉职业技术学院
王渤、郭亚峰、郑文、邓章磊、熊飞
朱红、程利民
50
智能变形舞蹈机器人
休闲娱乐
湘潭大学
胡伟平、滕菁、陈珍颖、张晓东
赵又红、李明富
51
双驱动休闲自行车
休闲娱乐
中南大学
薛少华、黄国兵、胡文吉豪、汤莎莎、盛兆华
北京工业大学
李清清、崔浩天、杨旺、马利政、王语莫
余跃庆、杨建新
4
一种基于纯机械结构的“分歧终端机”设计
休闲娱乐
清华大学
朱陶元敏
索双富、高炬
5
微小高尔夫球
休闲娱乐
北京理工大学
刘明、王执权、赵问雪、刘玉娜、冀承骏
张忠廉、唐义
6
十二生肖机械玩具
休闲娱乐
北京理工大学
张爱民、王博洋、陈朝亮、朱庆炜、常奕
唐义、张丽君
18
自动叠衣机
家庭用
广东工业大学
苏泽荣，余杰彬，李泽辉，徐宏善
傅惠南、于兆勤
19
自平衡双轮休闲车
休闲娱乐
汕头大学
李耀权，胡永国，赵荣杰，梁贵彬，张兆文
陈少克、吴保昭
20
桶装水升翻安装机
家庭用
华南理工大学广州学院
李泽聪，邱育波，辛陞雄，杨智超
陈月军、王建春
21
功夫茶自动清洗茶几
家庭用
佛山科学技术学院
陈福宏，李楚钦，张钦岚，黄志彬，蒋本才
西南交通大学
邹晓宇、窦志亮、陈楷、庄桂鹏、李勇
第一届全国大学生机械创新设计方案大赛决赛评审结果
“新三思杯”第一届全国大学生机械创新设计大赛
决赛结果
“新三思杯”第一届全国大学生机械创新设计大赛决赛于2004年9月11日至9月13日在江西省南昌大学举行。
参赛作品通过大会展示、答辩，经评审委员会专家评议，共评出一等奖15项、二等奖21项、三等奖24项。
大赛组委会评出优秀组织奖14项、贡献奖1项、赞助奖3项、纪念奖1项。
现将决赛结果公布如下：
设计奖：<见下表，排名不分先后）
优秀组织奖：南昌大学
大赛组委会委员西安交通大学王晶教授
<以下院校排名不分先后）
东南大学、浙江大学、西安思源职业学院、陕西科技大学、新疆大学、
华南农业大学、华中科技大学、海军工程大学、哈尔滨工业大学、
大连理工大学、北京航空航天大学、天津大学。
贡献奖：深圳市新三思材料检测有限公司
赞助奖：江西国贸工业发展有限公司、江西省工矿配件公司成套分公司、
江西省金切机械设备有限公司。
纪念奖：南昌大学
第一届全国大学生机械创新设计大赛组委会
2004年9月
13日。
TRIZ-创新理论
河南机电高等专科学校创新思维与方法-TRIZ理论工程课题信息表课题名称：多功能汤匙的研究与发明姓名：学号： 100114223系部：机械工程系专业：机械制造与自动化班级：机制102 填表日期： 2012.05.20指导教师：填表说明本表填写内容分为两个阶段：选题阶段和答辩阶段。
选题阶段是指完成两期培训课程后，学员选定要解决的工程课题，并对问题进行初步的分析，此阶段学员填写前三项内容，并交由指导教师进行初步评审，评审通过后方可进行解决问题的方法实训阶段，按期解决问题并进行答辩，答辩前填写第四项内容，第五项由答辩组根据学员答辩情况，对学员的学习效果进行客观的评价。
1.摘要要求概括问题的背景、现象、产生的条件、根本原因、解决思路和拟解决的方案（答辩前将解决方案修改为最终方案）。
2.问题分析与描述包括以下几个方面的内容：（1）问题背景（对所要研究的问题进行背景介绍，包括国内外现状以及当前的研究热点。
）（2）问题描述（具体描述问题的现象、发生条件。
）（3）问题分析（应用创新方法中的分析工具对问题进行深入分析，找到问题产生的根本原因。
）（4）发明问题确定（根据分析结果，确定要解决的关键点，并定义为发明问题。
）注：问题分析与描述过程中要求分析透彻、图文并茂，以便清晰阐述问题。
3.拟采取的解决方案内容要求学员根据第二项内容，初步选择解决问题的工具，制定解决问题的流程，并确定解决问题的初始方案，具体内容要求如下：（1）拟采用的创新理论要求学员根据问题，初步选择合理的问题解决工具，按照一定的流程来解决问题，得到拟解决问题的原理解。
（2）初步解决方案要求学员根据拟解决问题的原理解，结合领域知识，确定初始的问题解决方案。
（3）指导教师意见由教师填写，对学员的分析过程和结果进行评判，确定选题是否符合要求，并给出具体指导意见。
4.最终问题解决方案内容要求学员应用创新方法解决问题并完成设计后，归纳解决问题的工具和流程，详细论述问题解决方案，具体内容要求如下：（1）采用的创新理论要求学员按照解决问题过程，分步骤、详细说明如何应用创新方法来解决问题。
浅谈TRIZ理论在大学生机械创新设计大赛中的应用
浅谈TRIZ理论在大学生机械创新设计大赛中的应用TRIZ（理论创新解决问题）是一种以俄国发明家和工程师阿尔图•弗谢沃洛多维奇•阿尔苏洛夫为主要代表的创新方法论。
它通过系统化的创新思维方式和工具，帮助解决技术和工程问题，提供了一种创新设计的指导原则。
在大学生机械创新设计大赛中，TRIZ理论可以被应用于不同层面，促进学生的创新和设计效果。
TRIZ可以用于问题分析和解决。
大赛中，学生经常面临各种技术和工程问题，而TRIZ 提供了一套系统和科学的方法，用于分析和解决问题。
通过TRIZ，学生可以将问题转化为可解决的技术矛盾，并找到最佳的解决方案。
TRIZ的原则和工具，如矛盾矩阵、创新原理和技术演化趋势等，可以帮助学生克服解决问题过程中的困难和障碍，提高他们的创新能力和解决问题的效率。
TRIZ可以激发学生的创造力和创新思维。
在大赛中，学生需要根据题目要求设计出创新的机械产品或解决方案。
TRIZ提倡的“对立统一”思维方式，可以帮助学生发现和利用问题中的矛盾和对立，找到创新的机会。
通过应用TRIZ的原则和方法，学生可以超越传统思维模式，开辟新的设计方向和思路。
TRIZ还鼓励学生通过借鉴其他行业或领域的解决方案，寻找到更加创新的设计理念和方法。
TRIZ可以提高学生的设计效果和成果。
大赛中，评委会评估学生的设计作品时，注重创新性、实用性和可行性。
TRIZ提供的诸多原则和工具，如功能分析、理想系统和技术演化趋势等，可以帮助学生深入挖掘问题本质，找到最佳的设计方案。
通过应用TRIZ的思维方式和工具，学生可以避免常见的设计陷阱和不切实际的想法，确保设计的可行性和实用性。
TRIZ还可以帮助学生优化设计，提高设计的性能和效果。
TRIZ理论在大学生机械创新设计大赛中的应用可以不仅帮助学生解决问题，培养创新能力和提高设计效果，还可以激发学生的创造力和创新思维。
大赛机构可以将TRIZ纳入赛制中，设置相应的培训和指导，帮助学生更好地应用TRIZ，提高他们的创新和设计能力。
基于TRIZ原理的铝合金型材封闭型腔钻斜孔加工工艺改进方法
基于 TRIZ 原理的铝合金型材封闭型腔钻斜孔加工工艺改进方法摘要：随着城铁客车制造技术的不断发展，铝合金型材得到越来越广泛的应用，由于铝合金型材特殊的封闭型腔结构，在进行斜孔钻削时需要加工出连续的斜孔，很难保证孔的位置精度、垂直度与表面光洁度，本文基于TRIZ原理，对系统进行功能分析、因果分析，找出系统中存在的物理矛盾、技术矛盾，利用TRIZ提供的解题方法，提出城铁客车制造过程中钻斜孔的加工工艺的改进方法。
关键词：TRIZ原理；城铁客车；铝合金型材；钻削斜孔；工艺改进引言在城轨客车的机械加工工艺中，根据功能需求需要在铝型材地板、车顶、侧墙、端墙等组件中钻孔，在钻削连续斜孔时，原有工艺采用钻头一次加工成型的方式，易造成钻头中心线偏移，并且产生大量毛刺，影响孔的位置精度、垂直度与表面光洁度，往往需要工人手工修正、清理，而且钻头长时间处于断续受力状态极易发生断裂[1]，加工过程存在安全隐患。
1问题的分析如图1所示，在铝合金型材钻孔过程中，钻头先垂直于母材钻削然后加工连续的斜孔，与传统钻斜孔加工工艺不同的是斜孔位于密闭的型腔内部而且是连续的斜面入钻、斜面出钻孔，增加了加工的难度，常规的加工工艺在本课题中并不能取得理想的效果。
图1 钻斜孔加工过程示意图通过悬臂梁理论（图2）可以看出，当悬臂梁受到单侧载荷时，梁的中心线会发生偏移，不同侧受到不同的应力作用。
同理可知，在钻斜孔时钻头受到不对称的载荷作用,钻头发生滑移从而不易钻入工件[2]，载荷分布不对称是造成钻头中心线偏移、斜孔位置精度低、垂直度低的直接原因，钻头根部在旋转切削过程中受到交变载荷作用，易发生疲劳断裂，结合TRIZ原理的因果分析结果，可以从减小刀具悬伸量、减小载荷的大小、增加钻头的刚度、增加待加工表面对称性、提高钻头切削能力、使用切削液等方面对加工工艺进行改进。
图2 悬臂梁理论图解2物理矛盾的描述与解决方案在进行物理矛盾分析时发现，为了“保证孔的位置精度与垂直度”，需要钻头受到的不对称钻削力小，即要求单次加工背吃刀量为“小”，为了“ 提高孔加工的效率，节约生产成本”，需要利用钻头一次性完成孔的加工，即要求单次加工背吃刀量为“大”，在背吃刀量（即钻头半径）参数选取的过程中出现了物理矛盾，TRIZ原理中空间分离原理提供10种解决问题的方向，本文基于其中4项发明原理得出6项解决方案。
基于triz理论的风筝发电装置的创新设计
转换成物理矛盾
既希望转杆长，又希望转杆段。当转杆 在主动力矩的位置时，希望转杆长些，以便 增大主动力矩；当转杆在阻力矩的位置时， 希望转杆段些，以便减小阻力矩。
Harbin Engineering University
解决矛盾：我们可以利用分离原理中的空间分离 原理来解决矛盾，如图4为分离原理与40个发明原 理的关系。
基于TRIZ理论的风筝发电装置的创新设计
团队：萃智之家
汇报人：赵小林
小组成员：王宇、韩颖骏 金善勤
指导老师：史冬岩 马勇
学院和班级:船舶工程学院20080118班
作品来源：准备发表的专利
Harbin Engineering University
风能是清洁的可再生能源，取 之不尽，用之不竭。大力发展 风电，这已经成为世界上的共 识。（现成能量资源）
条形弹 簧
可动插 销
在未遇到椭圆形限位板3之前处于自然伸长状态，由于可 动插销19阻止了第一级转杆16与第二级转杆11 之间的相对 运动，所以即使受到绳索22的拉力作用也不会收缩，限位 突起12会阻止长杆18被拉出。（预先反作用法、动态法）
条形弹 簧
可动插 销
当遇到椭圆形限位板3时，圆柱形滚轮9会在椭圆形限位板3上滚动，减 少摩擦力，由于受到椭圆形限位板3的挤压，长杆18会向里推进，推动 可动插销19转动，取消了阻止，第二级转杆11会向第一级转杆16内收 缩，从而可伸缩转杆1的总长度会减少。（预先作用法）
以上矛盾为技术矛盾
还是有困难啊！
Harbin Engineering University
技术矛盾中的特性描述为相应的 39个通用工程参数
“提高风力发电的功率” “增加发电叶片的尺寸” “需要的塔架高度会增大” “高空环境相对恶劣，装置容易损坏” “维修困难” “后期的管理与维修难度较大” 第39条“功率” 第3条“动物长度” 第23条“物质损耗” 第35条“适应性” 第34条“可修复性” 第38条“自动化程度”
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TRIZ技术在自动打孔装订机进给系统创新设计中的应用
（机设10-1班孙艳想 5号）
自动打孔装订机是一种新型的自动化办公设备,具有无粉屑污染、噪声小、操作简单、环保等优点,在金融、海关、图书及档案等部门应用十分广泛。
但是,该设备的进给系统仍存在着故障率高、部分关键部件(如轮齿)失效快、寿命短等缺点。
因此,将运用TRIZ技术,对自动打孔装订机进给系统进行创新设计,以提高自动打孔装订机的整体性能
1自动打孔装订机的工作原理
自动打孔装订机主要由两部分构成:打孔部分和装订压帽部分。
首先进给电机通过齿轮传动,使装有齿条的主滑块向下移动(见图1)。
同时,主滑块上的打孔电机通过变速装置使管状空心钻头旋转,使要装订的一叠纸张打出圆孔,产生的飞屑通过空心钻头中心孔自动排入飞屑箱中,打孔完毕后钻头随主滑块上行回程。
然后,启动装订压帽机构,装订用塑料管被定量切割、加热后,在压帽机构的作用下两端变形并夹紧纸张,最后完成装订工作
2 自动打孔装订机的技术冲突表达
自动打孔装订机存在的主要问题是在额定打孔深度(即装订厚度)条件下,其进给系统传动零部件失效率高。
表现为:开式齿轮齿条传动啮合间隙不稳定,齿轮或齿条上的轮齿变形或断裂。
经研究发现,当装订的纸张强度较高时,随着钻头钻孔的深入,纸张对钻头的阻力变大,同时碎纸屑从空心钻头内排出时,进一步增大了钻头的阻力,使得对于安装精度要求很高的齿轮-齿条进给系统出现了上述问题。
如果增加齿轮-齿条传动的强度与刚度,来满足传动的要求,则会导致传动系统体积增大,对机架整体刚度、精度的要求提高等的负面影响,使机器成本大幅上升。
综上分析可知,其技术冲突可用TRIZ中39个通用工程特性描述如下:
希望改进的特性:(1)传动系统传递的力(用序号Ⅰ表示);(2)轮齿的强度(用序号Ⅱ表示)。
两种特性改善会产生负面影响的特性:(1)传动系统的体积(用字母A表示);(2)机架整体的制造精度(用字母B表示)。
3 冲突矩阵的建立与技术冲突的解决原理
将上述希望改进的特性及其可产生负面影响的特性代入
TRIZ冲突矩阵表[1,4],得自动打孔装订机进给系统的冲突矩
阵,如表1所示。
表1中给出的数字[4]就是40条创造发明原理中的方法排序号,如“7”就是指第7个发明方法:套装
表1 冲突矩阵表
由希望改进的特性“传动系统传递的力”（Ⅰ)与产生负面影响的特性“传动系统的体积”(A),可以从冲突矩阵中查到以下4个发明方法:序号是9,12,15,37;对应的创新方法分别为:预加反作用、等势性、动态化、热膨胀。
同样,由“轮齿的强度”(Ⅱ)与“机架整体的制造精度”(B)查到的发明方法序号是3,27;对应的创新方法分别是:局部质量,低成本、不耐用的物体替代昂贵、耐用的物体。
依此类推,各创新方法及其相应解决技术冲突的原理和内容见表2。
4 创新方案及其选择
根据表2所列的创新方法,结合实际情况,从中选用曲面化方法来建立自动打孔装订机进给系统的创新方案。
依据该方法解决技术冲突的原理和内容,由TRIZ 软件系统可建立进给系统“有用”的创新方案为:螺旋传动进给和凸轮传动进给。
即用螺旋传动或凸轮传动进给代替原来的开式齿轮齿条传动进给,可解决上述的技术冲突。
螺旋传动与凸轮传动进给方案的比较如表3所示。
综上分析可知,螺旋传动更适合作为自动打孔装订机的进给传动系统。
通过对螺旋传动进给系统进行实际工况运转和样机实验,结果发现螺旋传动能够准确地实现自动打孔的进给,且稳定性高、寿命长,其结构及工作原理如图2所示。
表2解决技术冲突的原理和内容
序号 创新方法 解决技术冲突的原理
和内容
3 局部质量 1）将物体或环境的
均匀结构变成不均匀结构
2)使组成物体的不同部分完成不同的功能
7 套装 1)将一个物体放在第
二个物体中,将第二个物体放在第三个物体中,可
进行下去。
(2)使一个物体穿过另一个物体的空腔
9 预加反作用 1）预先施加反作用。
2)如果一个物体处于或将处于受拉伸状态,预先增加压力
产生的负面影响
A B 希望的改进的特性 I 9 12 15 37 28 29 36 37
II 7 10 14 15
3 27
10 预操作1)在操作开始前,使
物体局部或全部产生所需
的变化。
(2)预先对物体进行
特殊安排,使其在时间上
有准备,或已处于易操作
的位置
12 等势性1)改变工作条件,使
物体不需要被升高或降低14 曲面化1)将直线或平面部分
用曲线或曲面代替,立方
形用球形代替。
(2)采用辊、球和螺
旋。
(3)用旋转运动代替
直线运动,采用离心力15 动态化1)使一个物体或其环
境在操作的每一个阶段自
动调整,以达到优化的性
能。
(2)划分一个物体成
具有相互关系的元件,元
件之间可以改变相对位
置。
(3)如果一个物体是
静止的,使之变为运动的
或可改变的。
27 低成本、不耐用的物
体替代昂贵、耐用的物体
1)用一些低成本物体代替昂贵物体,用一些不耐用物体代替耐用物体,有关特性作折中处理
28 机械系统的代替1)用视觉、听觉、嗅
觉系统代替部分机械系
统。
2)用电场、磁场及电
磁场完成与物体的相互作
用。
3)将固定场变为移动
场,将静态场变为动态场,
将随机场变为确定场。
4)将铁磁粒子用于场
的作用之中。
29 气动与液压结构1)物体的固体零部件
可以用气动或液压零部件
替代,将气体或液压用于
膨胀或减振
36 状态变化1)在物质状态变化过
程中实现某种效应。
37 热膨胀1)利用材料的热膨胀
或热收缩性质。
2)使用具有不同热膨
胀系数的材料
表3进给系统传动方案的比较
项目凸轮传动螺旋传动
承载能力一般好
运动速度低较高
安装精度要求低低
质量体积大小
噪声大小
微调微位移差好
平稳性差好
自锁性差好
寿命中长
3 结论
综上所述,基于TRIZ的曲面化创新方法,将自动打孔装订机原来的齿轮齿条进给系统改为螺旋传动,成功地运用了TRIZ技术进行创新设计。
通过试验发现,创新设计后的自动打孔装订机的性能和可靠性从根本上得到了提高,克服了原有系统故障率高、无故障工作时间短等缺点。
TRIZ技术在自动打孔装订机进给系统中成功地实现了技术创新,再次证明了TRIZ技术在机械领域中的广泛运用。
TRIZ技术的众多成功实例表明,无论对于简单机械还是复杂机械的技术创新,都能达到很好的预期效果。
因此,TRIZ技术是一种极具应用前景的有效的创新设计方法。