TRIZ设计案例——智能洗碗机全解
浅析基于TRIZ理论的轨道交通半自动清洗设备研发
浅析基于TRIZ理论的轨道交通半自动清洗设备研发TRIZ理论就是为解决和促进创造发明问题而形成的矛盾冲突解决理论，它是基于技术的发展演化规律，研究整个设计与开发过程，核心是研究创造发明的内在规律和原理，重点研究创造研发过程中遇到的问题、矛盾和冲突，通过解决冲突矛盾，获得最终的理想需求。
实践证明，运用TRIZ理论，可大大加快人们创造发明的进程，而且能得到高质量的创新产品。
下面就轨道交通半自动清洗设备的研发利用TRIZ 理论进行研究。
1 半自动清洗系统的研究价值目前国内列车清洗有两种，一种为列车自动清洗机，特点效率高，消耗大，价格高，一般一台500万左右，目前应用不普遍，只有广东、上海、北京几个大车辆段在应用。
如图1所示。
列车自动清洗机适用于清洗列车外表面的灰尘、油污及其它污渍。
通过水、清洗剂及清洗刷的作用自动清洗列车的两侧面，包括车门和窗玻璃。
列车自动清洗机由刷洗系统、压缩空气供给系统、水供给系统、电控系统、洗涤剂供给系统、水循环及处理系统等组成，采用列车自行牵引、以2～4 km/h的速度通过库内洗刷的形式，自动进行列车两侧的刷洗和冲洗工作。
另一种是完全人工清洗，洗刷一列火车，需要至少9个人的配合，需要近1 h的时间才能完成，效率较低。
前面一个人拖着装有清洗液的小车，边走边往火车车身上泼洒清洗液，后面一组人拿着3 m长的大刷子，负责刷列车的顶部；另一组人拿着 2 m多长的中刷子，负责刷列车的车窗位置；还有一组人拿着1米多长的小刷子，负责洗刷列车的底部。
洗刷干净后，一个人背着50多m的水管，负责将车身上的清洗液冲洗干净。
如图2所示。
目前两种方法都在应用，第一张种全自动清洗方适合大的站段，目前只在中国几个大型站段使用，应用不普遍。
第二种完全人工方法效率低、同时参与一辆车清洗的人比较多。
根据目前现状清洗系统现状及现场列车站段整备所需求，有必要研究折中的方案，研究半自动清洗系统，一方面能提高效率，使其应用在广泛场合，另一方面降低设备成本和人工成本。
triz个发明原理详解带详细案例
TRIZ40个发明原理详解（1）——分割转载标签：杂谈分类：方法工具分割（segmentation）原理体现在3个方面1. 将物体分割为独立部分。
比如：用个人计算机代替大型计算机；用卡车加拖车的方式代替大卡车；用烽火传递信息（分割信息传递距离）；在大项目中应用工作分解结构，等等。
2. 使物体成为可组合的（易于拆卸和组装）。
比如：组合式家具；橡胶软管可利用快速拆卸接头连接成所需要的长度，等等。
3. 增加物体被分割的程度。
比如：用软的百叶窗代替整幅大窗帘；电子线路板（PCB）表面贴装技术（SMT）中所使用的锡膏，主要成分是粉末状的焊锡，用这种焊锡替代传统焊接用的焊锡丝和焊锡条，从而大大地提升了焊接的透彻程度，等等。
TRIZ故事1——通红的玻璃板在玻璃批量生产线上，对玻璃先进行加热然后再进行加工，加工完成后的玻璃仍处于通红状态，需要将其输送到指定位置直至冷却下来。
现在的问题是，因为玻璃还处于高温，呈现柔软的状态，在滚轴传输线的输送过程中会因为重力下垂而造成变形，导致玻璃表面凹凸不平，后续需要大量的打磨工作来进行修正。
年轻的工程师提出将传输线上的滚轴直径做到尽量小，以减少玻璃悬空的面积，提高玻璃的平度。
“我们可以将滚轴直径像火柴棍一样细，”年轻的工程师说，“组成一个传输线”。
“那么，每米长度内将有大约500个滚轴，安装时需要像做珠宝首饰一样细致。
”老工程师说，“想一想这个传输线的造价。
”“我认为我们不能再考虑滚轴传输线，”一位工程师说，“最好用新的方法来替代它。
”“有什么号办法呢？”年轻的工程师说道。
……突然，TRIZ先生出现了。
“让我们来研究一下这个问题，”他说，“从方法上来选择。
”随后，一个基于分割原理的解决方案展示了出来：突破常规思维的限制，将滚轴直径无限缩小，小到头发丝、1/100毫米、1/1000毫米、1/10000毫米……一直分割下去，会是什么呢？物质呈现分子、原子状态。
解决方案是：用熔化的锡来代替滚轴。
TRIZ理论应用案例
【下载本文档，可以自由复制内容或自由编辑修改内容，更多精彩文章，期待你的好评和关注，我将一如既往为您服务】ＴＲＩＺ理论应用淬火工艺的案例车间得到一份订单，对很大的金属零件进行热处理。
要进行这项工作，吊车司机必须从炼铁炉中吊出通红的铸铁，将它运到一个油池上方并使其落人油槽。
工作了几天之后，吊车司机找到老板抱怨说：“这样干我很难呼吸。
我的控制室离房顶很近，所有从油槽里升起的烟都向我飘来，我不干了。
”烟雾本来不是问题，因为处理小部件时，车问里的通风设备满足要求；现在，在处理大型部件时，烟就变成了主要问题。
因为处理过程不能改变，老板面临一个典型的管理局面：得想出一种办法，但他还不知办法在哪里。
从定义上来说，一个技术系统应该有三种成分：两种物质和一个场(能量)。
要解决问题，首先应明确引起问题的技术系统。
在这个例子中，引起问题的技术系统是油池里的油、金属部件，以及该部件的热能。
烟是这个过程的副产物，对吊车司机造成危害。
现在，需要确定在技术系统中必须改善的特性。
为做到这一步，我们来填写附表１，指出需改善的特性。
1.标明技术系统的名称金属处理过程2.指出技术系统的系统对大型金属部件进行过油处理3.列出该技术系统中的主要成分及相应作用4.描述技术系统的操作本例中，吊车司机将通红的部件放到装满油的油槽中，金属部件一接触油就会激起浓烟，污染环境。
5.表示出应该改善或取消的特性：例如通过取消烟雾或减少烟雾所造成的危害，改善吊车司机的工作条件。
利用附表2构建技术矛盾。
（填写附表2，能够有助于清楚地确定问题中的技术矛盾。
）在问题中，从1a项到1d项都与问题无关，因为不是要改善技术系统的特性。
相反，我们是想去除有害的作用。
2a.“讲明需要减掉、去除或使其中性化的负面特性”。
这个特性就是烟雾。
2b.“列出传统的减掉、去除该特性或使该特性中性化的方法”。
利用金属盖来覆盖油槽，这样可以防止油烟四散。
2c.“写出在2b项条件中更加恶化的特性”。
居家生活用品基于TRIZ理论40个发明原理的研究
居家生活用品基于TRIZ理论40个发明原理的研究作为现代人的生活方式变得越来越快节奏和需要方便和高效的居家生活用品，已经成为了我们日常生活中的必需品。
为了满足消费者对这些用品的需求，制造商不断地推出新产品。
然而，这些产品的质量和功能并不总是让人满意，这也是因为制造商们缺乏创新和发明的原则。
为了解决这一问题，TRIZ理论的40个发明原则被应用于设计和改进居家生活用品。
1．分割原则该原则是将系统分为不同部分，并使其正常运行。
例如，一些切割板可以分为不同的区域，从而使该板适用于不同种类的食材。
2．组合原则组合原则倡导不同的部分和组件之间的混合和匹配，以创造出新的产品和工具。
例如，将锅和锅盖组合起来，从而创造出高效的蒸锅。
3．多功能原则多功能原则是指设计具有多种功能的单个部件。
例如，一把多功能菜刀可以用来切割、去骨和拍打食材。
4．助笔原则该原则是指在设计中考虑到使用者的需要和局限性。
例如，一些智能烤箱可以允许用户通过语音指令来控制温度和时间，从而方便了那些双手被占用或有行动不便的人。
5．将副产品转化为有用原则该原则是将系统中存在的副产品或过程中产生的废料转化为有用的原料和工具。
例如，再利用菜肴中的底渣来制作面条或汤。
6．用其他资源原则该原则是利用其他资源来解决问题，例如利用太阳能作为太阳能热水器中的能源。
7．改变尺度原则该原则是改变系统规模以改变其性质。
例如，将一台大型吸尘器改为手持式，从而方便使用。
8．可逆性原则该原则是将系统的功能反转，以创造新的用途。
例如，智能扫地机除了清扫房间外，也可以用来给房间空气消毒。
9．自修复原则该原则是让系统具有自行修复能力。
例如，电视机具有自动断电功能，在电量不充足时可以自动关闭从而防止过载和短路。
该原则是在设计中考虑到可能的问题和障碍，并先行解决。
例如，一些煮饭锅在设计时考虑到过热的问题并设计了自动防烧开关，从而避免了煮饭烧焦的问题。
11．使用资源效率原则该原则是设计高效的使用资源的系统。
居家生活用品基于TRIZ理论40个发明原理的研究
居家生活用品基于TRIZ理论40个发明原理的研究【摘要】本研究旨在探讨基于TRIZ理论的40个发明原理在居家生活用品设计中的应用。
通过对TRIZ理论的概述和发明原理的介绍，结合创新设计案例分析和方法探讨，揭示了TRIZ理论在居家生活用品设计中的实际应用和启示。
研究发现，TRIZ理论能够激发设计师的创造力，帮助他们找到解决问题的新思路，推动居家生活用品的创新设计。
未来研究可以进一步深入挖掘TRIZ理论在居家生活用品设计领域的应用潜力，为创新设计提供更多思路和方法。
通过本研究对TRIZ理论在居家生活用品设计中的应用进行总结和展望，可为相关领域的研究和实践提供有益的借鉴和指导。
【关键词】TRIZ理论、40个发明原理、居家生活用品、创新设计、设计方法、实例应用、启示、展望、总结。
1. 引言1.1 研究背景居家生活用品在人们日常生活中起着重要的作用，随着社会的发展和科技的进步，人们对居家生活用品的设计和功能要求也在不断提高。
为了满足人们对居家生活用品的需求，传统的设计方法已经不能完全满足创新和发展的要求。
如何运用新颖的设计理念和方法进行居家生活用品的创新设计成为了当前研究的焦点之一。
本研究旨在探讨基于TRIZ理论的居家生活用品创新设计方法，通过对TRIZ理论的原理进行介绍，结合实际设计案例，探讨TRIZ理论在居家生活用品设计中的应用实例，为今后居家生活用品设计提供新思路和方法。
这将有助于促进居家生活用品的创新和提高用户体验，推动居家生活用品行业的发展。
1.2 研究意义居家生活用品在我们日常生活中扮演着重要的角色，如家具、厨具、卫生用品等，其设计与功能对我们的生活质量有着直接影响。
随着科技的不断发展和生活水平的提高，人们对居家生活用品的需求也在日益增加，传统的设计和生产方式已经无法满足人们的需求。
本研究旨在探讨基于TRIZ理论的居家生活用品创新设计方法，并通过实际案例分析和应用实例验证其有效性。
通过这些研究成果，不仅可以改善人们的生活品质，还可以促进相关产业的发展和提升国家的竞争力。
最新洗碗机的工作原理详解(有图观看)
洗碗机的工作原理详解将所洗餐具放人洗碗机网架上，选择好洗涤程序，并按下相应的选择开关，接通电源，程控器开始工作。
通过机械式程控器的凸轮转动或电脑程控器对继电器的控制，实现电路切换，通过清洗泵对水加压，加热器对水快速加热，水达到一定的温度并辅于洗涤消毒剂，经喷臂的喷水孔喷出，喷臂受喷水的反作用力而回转，不断将水喷射到餐具上，从而降低油脂的粘度和附着力，进而将污物喷洗干净，最后利用加热器的余热烘干餐具.基本结构1:小型喷洒式抗碗机的纳构如图所示；它主要由箱体、喷水管、网格、水箱、碗篮、进排水阀和水泵及电动机等组成。
它的上部由不锈钢制成的箱体和门组成，门上设有观察窗。
箱中有三排喷水管，喷水的喷盖角度约90°。
箱中可放置两个存放碗碟等餐具的碗篮，它们直接放在喷水管上方。
洗碗机的下部为一水箱，内装电热管，水箱上面有一网格用来挡住和收集食物渣子。
工作原理与过程1:工作时，先打开进水阀门使水箱进水，再接通电热元件开关，将水箱中的水加热，然后开启电动机，水泵将水箱中的热水抽出，通过喷水管形成细而急的热水流，去冲洗放在碗篮中的餐具。
最后水仍旧落入水箱，冲洗下来的渣子被网格挡住，油渍则飘浮在水面上，通过油污排泄口排出。
这样热水可循环使用，以节约用水和能耗。
基本结构2:旋转喷臂台式洗碗机结构如图1所示（以万家乐WQP—900型洗碗机为例）。
它主要由箱体、控制机构、加热器、碗篮、洗涤装置、漂洗剂供料装置、进水及排污装置和门控开关等组成。
其箱体内胆采用不锈钢薄板制成，外壳采用冷轧薄钢板，表面喷涂洁白防锈漆，外观美观豪华。
机门设在机壳正面，上方设有暗藏式门扣，关上机门，门控开关触片受压闭合，电源接通，打开机门后，电源自动切断。
机门下方为控制机构，控制板右侧设有三挡水温选择开关。
洗涤时可根据餐具数量和脏污程度进行选择。
其中65 °C挡为热水“强洗”，适应于数量多而又脏的餐具；55° C挡为“普通洗”挡，是平时使用最频繁的一挡；常温挡为“简易洗”，适应于少量餐具的洗涤。
应用TRIZ解决创新问题的实例PPT精选文档
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第一节 污水管材的创新设计
四、问题解决
1.将一般领域间题描述转换成39项工程参数中的两项，即转换为TRIZ标 准间题
无论是塑料管还是镀锌螺旋钢管，若要提高其环刚度，就要增加耗材， 技术冲突是既要提高管材强度，同时管材的单位重量还要下降。根据对 技术冲突的描述，将该技术冲突转换为39项工程参数中的两项:
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第二节 薄板玻璃的加工
1.将一般领域间题描述转换成39项工程参数中的两项，即转换为TRIZ标 准间题
“既要保证玻璃板能加工成型又要避免玻璃的破碎”，从待解决问题的 文字叙述中，试着找出问题是由哪些互相矛盾冲突的属性所引起，将文 字叙述转换成39项工程参数中的两项:
工程参数32号可制造性:可制造性指物体或系统制造过程中简单、方便 的程度。这是欲改善的特性，以此作为改善的参数。
二、问题描述
为了加工出各种形状的玻璃板，薄板玻璃在加工过程中必然会受到力的 作用，由于薄板玻璃无法承受该力的作用而发生破碎，从而增加了加工 过程的难度。
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第二节 薄板玻璃的加工
为了避免发生玻璃破碎的现象，工人们在加工过程中必须非常小心。因 此，在加工过程中，对薄板玻璃的加工操作就要进行严格的控制，保证 玻璃受力不超过极限，以达到加工成型玻璃板的目的。
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第一节 污水管材的创新设计
在此问题中，管材的单位重量要提高，为恶化的参数。 2.根据得到的工程参数，确定解决间题需要的发明原理 根据得到的两个工程参数，改善参数14为强度，恶化参数1为运动物体
的重量，查阅阿奇舒勒技术冲突矩阵得到4个创新原理:1号、8号、15号、 40号。 (1) 1号分割原理的基本内容是:①将物体分成独立的部分;②使物体成为 可拆卸的; ③增加物体的分割程度。 (2) 8号质量补偿原理的基本内容是:①将物体与具有上升力的另一物体 结合以抵消其质量;②将物体与介质(最好是气动力和液动力)相互作用以 抵消其质量。
自动洗碗机毕业设计
摘要目前我国家电产品普及程度已经相称高，然而，家用洗碗机一直还是一块存在巨大市场潜力而又未被开发旳领域。
究其原因，首先是由于中国老式手动洗碗习俗旳影响，另首先则是由于老式旳洗碗机不能适应中餐餐具旳洗涤规定，并且耗能大，安全性不够高，价格昂贵。
针对这些问题，开发出一款节能环境保护，安全廉价旳家用全自动洗碗机。
基于全自动洗碗机旳功能规定，这款洗碗机在洗涤工艺、自动控制、安全保障和价格廉价四个方面做出了全新设计。
1. 自动控制方面，选择使用AT89C51单片机为控制关键，以各个部件旳作用时间为逻辑次序，实现了洗涤过程旳智能化控制；2.洗涤工艺方面，可提供三种不一样方式旳洗涤，即清洗、原则洗和烘干，使清洗效果到达最佳；3.安全保障方面，采用漏电检测和看门狗复位电路，充足保障洗涤过程旳安全性规定。
该系统具有构造简朴，可靠性高，成本低旳特点。
关键词：洗碗机;键盘/显示; AT89C51AbstractNow the popularization of our electrical household products has already reached to quite high degree. However, the field of home dishwasher has had enormous market potential but undeveloped field all the time. It is mainly because the traditional dishwasher products can't meet the needs of washing of Chinese tableware, energy consumption is great and provide lessly safty . Aimed at these problems, an ultrasonic dishwasher with energy-conservation and environmental protection was encouraged to research and develop.with the function of automatic dishwasher,a bran-new design is made in three aspects of the dishwasher: washing technique,automatic control and Security.1. In the aspect of automatic control,AT89C51 is chosen as the core of the control and the working time of every assembly unit is used as logic order.So the intellectualized control of washing process is realized；2.In the aspect of cleaning technique,these can supply there washing methods,washing, standard washing and dring to make the cleaning effect best；3.In the aspect of Security,We uesd creepage detecting and watchdog rest circuit to ensure safety demands adequately. This control system has simple structure,high dependability,and low costs.Key words：Dishwasher；Keybord/Display；AT89C51目录摘要 (VI)Abstract (VI)1 绪论 (1)1.1 全自动洗碗机旳发展 (1)1.2 全自动洗碗机概述 (2)2 全自动洗碗机控制系统硬件设计 (6)2.1 控制系统硬件构造 (6)2.2 AT89C51单片机简介 (7)2.3 键盘/显示电路 (10)2.4 温度检测电路 (11)2.5 水位检测电路 (12)2.6 看门狗复位电路 (13)2.7 过零检测电路 (15)2.8 输出驱动电路设计 (16)2.9 音响提醒电路 (20)2.10 源电路设计 (20)3 全自动洗碗机控制系统软件设计 (22)3.1 系统主程序设计 (23)3.2 各功能模块子程序 (24)3.3 汇编语言编程程序清单 (27)结论 (29)谢辞 (30)参照文献 (31)1 绪论1.1 全自动洗碗机旳发展伴随人们生活品质旳提高和工作节奏旳加紧，选购家用电器为自己减轻家务，享有更多旳休闲时间，已经是不争旳时尚。
一种多功能洗碗机分析
一种多功能洗碗机分析发布时间：2022-12-22T08:17:09.813Z 来源：《城镇建设》2022年16期8月作者：李国良[导读] 在追求高的生活品质和生活水平的今天，洗碗是一个家庭每天必须做的家务尤其在中国人民喜欢饭后马上洗碗李国良佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司广东佛山 528000摘要：在追求高的生活品质和生活水平的今天，洗碗是一个家庭每天必须做的家务尤其在中国人民喜欢饭后马上洗碗这无疑给家庭带来了较大的负担因而被称为继洗衣机之后对人手第二次解放的洗碗机作为具有餐后革命迈向健康新生活的美誉的新一代时尚家电能够使人们从繁琐的家务劳动中解脱出来。
人们对于洗碗机的要求也越来越高，需要洗碗机具有不止洗碗一个功能，一款适合多功能超声波洗碗机便应运而生。
关键词：多功能；超声波；洗碗机一、洗碗机现状及发展方向现状通常来说，洗碗机有传统的喷淋式清洗和新型超声波清洗两大类。
第一种喷淋式洗碗机实现方式为水流经水泵加压从喷淋臂出水孔喷出，喷淋臂本身受力可以实现注水自旋。
第二种水槽式超声波洗碗机则多为在内腔注满水，通过发射高频超声波使液体中产生剧烈运动的空化气泡，从而使附着在碗筷表面的污渍脱离。
李东华指出：中餐油腻重、烹饪手段丰富、多种食材混合烹饪，因此，容易出现因水流冲刷不到位、机器设计存在死角等，导致洗净力差，洗涤效果不理想。
当前洗碗机洗涤方式单一，多为机械喷淋式清洗，内部碗架结构单一且无法尽可能利用内部空间，甚至出现死角，为了达到清洗效果往往加入污染环境的洗涤剂，所以清洗效果往往不尽如人意。
考虑到以上传统喷淋式洗碗机的缺点，超声波洗碗机随之诞生。
当前我国厨卫市场呈现整体增速放缓的趋势，洗碗机作为健康经济“懒人经济”的代表性新兴厨电产品，呈现出逆势增长的态势。
为了迎合该经济发展趋势，迫切需要一款结合了传统喷淋清洗以及超声波清洗方式的小型智能洗碗机，从而可以达到像洗衣机、微波炉、空调等家电的高密度安装到户。
洗碗机的工作原理详解(有图观看)
洗碗机的工作原理详解将所洗餐具放人洗碗机网架上，选择好洗涤程序，并按下相应的选择开关，接通电源，程控器开始工作。
通过机械式程控器的凸轮转动或电脑程控器对继电器的控制，实现电路切换，通过清洗泵对水加压，加热器对水快速加热，水达到一定的温度并辅于洗涤消毒剂，经喷臂的喷水孔喷出，喷臂受喷水的反作用力而回转，不断将水喷射到餐具上，从而降低油脂的粘度和附着力，进而将污物喷洗干净，最后利用加热器的余热烘干餐具.基本结构1:小型喷洒式抗碗机的纳构如图所示；它主要由箱体、喷水管、网格、水箱、碗篮、进排水阀和水泵及电动机等组成。
它的上部由不锈钢制成的箱体和门组成，门上设有观察窗。
箱中有三排喷水管，喷水的喷盖角度约90°。
箱中可放置两个存放碗碟等餐具的碗篮，它们直接放在喷水管上方。
洗碗机的下部为一水箱，内装电热管，水箱上面有一网格用来挡住和收集食物渣子。
工作原理与过程1:工作时，先打开进水阀门使水箱进水，再接通电热元件开关，将水箱中的水加热，然后开启电动机，水泵将水箱中的热水抽出，通过喷水管形成细而急的热水流，去冲洗放在碗篮中的餐具。
最后水仍旧落入水箱，冲洗下来的渣子被网格挡住，油渍则飘浮在水面上，通过油污排泄口排出。
这样热水可循环使用，以节约用水和能耗。
基本结构2:旋转喷臂台式洗碗机结构如图1所示（以万家乐WQP—900型洗碗机为例）。
它主要由箱体、控制机构、加热器、碗篮、洗涤装置、漂洗剂供料装置、进水及排污装置和门控开关等组成。
其箱体内胆采用不锈钢薄板制成，外壳采用冷轧薄钢板，表面喷涂洁白防锈漆，外观美观豪华。
机门设在机壳正面，上方设有暗藏式门扣，关上机门，门控开关触片受压闭合，电源接通，打开机门后，电源自动切断。
机门下方为控制机构，控制板右侧设有三挡水温选择开关。
洗涤时可根据餐具数量和脏污程度进行选择。
其中65 °C挡为热水“强洗”，适应于数量多而又脏的餐具；55° C挡为“普通洗”挡，是平时使用最频繁的一挡；常温挡为“简易洗”，适应于少量餐具的洗涤。
关于智能洗碗机的设计与运行的探讨
关于智能洗碗机的设计与运行的探讨本文针对一款集清洗、消毒、储存功能为一体的智能洗碗机的设计与运行进行了探讨，仅供参考。
标签：智能洗碗机；设计；运行从原始的刀耕火种到现在的信息社会，科技给人类社会发展带来了无比强大的推动力。
小到电子芯片、大到航空航天，其中涉及的设计理念无不凝聚着人类的智慧。
随着现代人生活品质的提高和生活节奏的加快，对以功能化、人性化为导向的产品需求不断增大。
例如，如何在一次家庭聚餐后，方便快捷地将杂乱无序的厨房恢复整洁。
无疑，自动洗碗机是一个省时省力的选择，但是，通过调研发现，国内的洗碗机在一线城市家庭的渗透率还不足1%。
与手洗相比，洗碗机在餐具清洁度、耗水电量、清洁剂使用量等各项指标中均有明显优势，但市场上现有的洗碗机大多为大型餐厅而设计，适用于家庭日常使用的寥寥无几。
基于此，我们设计了一款集清洗、消毒、储存功能为一体的智能洗碗机来满足家庭需求。
1.洗碗机的分类洗碗机按照洗涤方式分，主要有喷淋式、水流式、超声波式和叶轮式。
喷淋式洗碗机的结构分为多孔管式、下喷嘴式、上下回转喷嘴式等，工作特点都是将水喷射到餐具，利用压力喷嘴将水喷射到待洗餐具的不同方位，从而达到洗涤的作用。
水流式洗碗机的工作原理来自于波轮洗衣机，但是水流式洗碗机机槽下有波轮，波轮连接壳体下方的电动机。
洗碗机启动时，波轮旋转使机槽内水流旋转从而达到洗涤目的。
超声波洗碗机在机体的底部及侧面有振动元件，使洗碗机在工作时产生超声波频率，与水流共同作用，达到清洗的目的。
叶轮式洗碗机在机槽下装有叶轮，工作时叶轮旋转将水朝上飞溅，以达到洗涤的目的。
2.智能洗碗机的设计来源目前，市场上已有的应用于餐饮领域的全自动洗碗机主要有以下几种分类方式。
从工作方式上分为蓝传式全自动洗碗机和履带拔齿式全自动洗碗机两种。
蓝传式全自动洗碗机的整个操作过程相对比较麻烦。
而履带拔齿式全自动洗碗机虽然操作起来相对方便快捷，但其体积大、质量重，不适用于家庭。
家用电动洗碗机的结构和控制系统分析
家用电动洗碗机的结构和控制系统分析引言在现代社会，随着人们生活水平的提高，家庭日常生活中使用的家用电动洗碗机成为许多家庭不可或缺的厨房设备。
家用电动洗碗机通过自动化的洗涤过程，能够有效地减轻家庭主妇的负担，节约时间和劳力。
对家用电动洗碗机的结构和控制系统进行分析和探讨，对于了解其工作原理和性能优化具有重要意义。
一、结构分析家用电动洗碗机主要由洗涤室、控制面板、水泵、喷嘴、过滤器、加热器、排水管等组成。
接下来分别对这些部件进行详细的分析。
1. 洗涤室洗涤室是家用电动洗碗机的主要部件，用于容纳洗碗物品。
洗涤室通常由不锈钢或塑料制成，具有耐腐蚀、耐高温、易清洁等特点。
在洗涤室内部设有喷嘴和水泵，通过喷嘴向洗碗物品喷洒清洁剂和水，实现洗碗作业。
2. 控制面板控制面板位于洗碗机的正面，用于设置洗涤程序和控制洗碗机的运行状态。
控制面板通常配有按钮、显示屏和指示灯，用户可以通过操作按钮选择洗涤程序和启动洗碗机。
现代的家用电动洗碗机还配备了智能控制系统，能够根据洗碗物品的数量和脏污程度进行智能调整，提高洗碗效率和节约能源。
3. 水泵和喷嘴水泵和喷嘴是家用电动洗碗机的核心部件，用于向洗碗物品喷洒清洁剂和水。
水泵通过吸入水源并利用电动机的驱动将水送入喷嘴，喷嘴将水和清洁剂喷洒到洗碗物品上，实现洗碗作业。
水泵和喷嘴的工作效率和稳定性对家用电动洗碗机的洗涤效果具有重要影响。
4. 过滤器家用电动洗碗机的过滤器位于洗碗机的底部，用于过滤洗碗水中的杂质和残渣，确保水质的清洁和洗碗效果的提高。
过滤器通常采用可拆卸式设计，用户可以定期清洗和更换过滤器，以保持洗碗机的正常工作状态。
5. 加热器加热器是家用电动洗碗机的重要部件之一，用于加热洗碗水，提高洗涤效果和杀灭细菌。
加热器通常采用电热管或加热元件，具有快速升温、温度稳定等特点，能够满足家用电动洗碗机对加热水温的要求。
6. 排水管排水管是家用电动洗碗机的排水部件，用于将洗碗水排放到污水管道。
第7章 TRIZ之发明原理与应用
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2.典型案例
智能语音驱鸟器：作为飞机起降场所的机场， 鸟害防治成为一项重要的飞行安全保障工作。 人们在鸟的声音中提取了他们被俘的惨叫声， 用此来刺激惊吓在机场飞行的鸟儿。
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6.3 原理2：抽取 3.运用技巧
把系统中的功能或部件分成有用、有害部分，视情况抽取出来。
切记：抽取的目的是为系统增加价值。抽取可同样应用于非实物或虚拟情况。
和创新思维方法。
（8）TRIZ的创新问题通用求解算法是发明问题求解算法（ARIZ）。
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3.TRIZ的核心思想
（1）在解决发明问题的实践中，人们遇到的各种矛盾以及相应的解决方案总是重复
出现；
（2）用来彻底而不是折中解决技术矛盾的创新原理与方法，其数量并不多，一般科 技人员都可以学习、掌握； （3）解决本领域技术问题的最有效的原理与方法，往往来自其他领域的科学知识。
反向作用原理
因与结果反过来，从而利用不同（或相反）
的 方 法 来 实 现 相 同 的 目 的 。
1.指导原则
（1）用与原来相反的作用实现相同的目的。例如：
用平车运送货物时，既可以推，也可以拉，来实现相同的结果。
老师在教育过程中，既可以使用惩罚，也可以利用鼓励手段，来达到相同的教育目的。
利用黑笔和白板的组合代替传统的黑板和白粉笔的组合。
（3）采用蛇皮管灯杆的台灯；
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3.运用技巧
尝试让系统中的某些几何结构成为柔性的、可自适应的；
往复运动的部分成为旋转的；让相同的部分执行多种功能；
技术矛盾描述的是两个参数的矛盾。
例如：改善了汽车的速度，导致了安全性发生恶化。这个例子中，涉及 的两个参数是速度和安全性。
14
只有在不影响系统现有功能的前提下成功
技术创新方法TRIZ简介
创新方法—TRIZ（萃智）简介一、创新思维 (5)1、思维方式 (5)（1）逆向思维 (6)（2）侧向思维 (6)（3）求异思维 (7)（4）类比思维 (7)（5）综合思维 (8)（6）发散思维 (8)2、创新方法 (9)（1）头脑风暴法（Brain Storm） (10)（2）QFD(质量功能展开Quality Function Deployment) (10)（3）稳健设计(田口方法) (11)（4）价值工程法 (11)（5）公理设计法 (13)（6）中山正和法 (14)（7）六顶思考帽法 (15)（8）六西格玛设计法 (16)（9）稽核问题表法 (17)（10）列举分解法 (18)（11）组合创造法 (18)（12）联想类比法 (19)（13）信息发明法 (19)3、发明的5个层次 (20)二、TRIZ基本原理 (21)1、TRIZ的基本哲理和方法论 (21)2、成功的要素 (22)3、五大创新模式 (23)（1）简化模式（Subtraction） (23)（2）扩增模式(Multiplication) (24)（3）分解模式(Division) (24)（4）任务统合模式(TaskUnification) (24)（5）改编属性依附关系模式(AttributeDependencyChange) (24)4、功能分析 (24)5、进化法则 (27)（1）S曲线进化法则 (28)（2）提高理想度法则 (29)（3）完备性法则 (31)（4）能量传导法则 (34)（5）提高协调性法则 (34)（6）子系统不均衡进化法则 (34)（7）向超系统进化法则 (35)（8）向微观级进化法则 (35)（9）动态性进化法则 (35)6、资源 (36)7、矛盾（或者冲突） (36)（1）技术矛盾 (37)（2）物理矛盾 (37)（3）技术冲突解决原理 (38)（4）物理冲突解决原理 (51)三、物质—场分析 (54)1、基本概念 (54)2、物质—场模型 (55)3、76种标准解 (57)4、物质—场分析法的应用 (63)四、应用TRIZ的步骤 (65)五、解决算法 (67)六、其他分析工具 (69)（1）资源-时间-成本(RTC)算子法 (69)（2）金鱼法 (70)（3）小人法（SLP） (71)七、计算机辅助创新设计软件 (71)TRIZ（萃智）是俄文创新问题解决理论的词头缩写，其拼写是由“发明问题的解决理论”（Theory of Inventive Problem Solving）俄语含义的单词首字母（Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch）组成，在欧美国家也将其缩写为TIPS。
智能洗碗机方案设计
智能洗碗机方案设计
在近几年里，智能洗碗机这种家电类型开始被越来越多的人所接受。
虽然不少人都有洗碗机洗不干净碗的印象，但经过大量用户的亲身体验，洗碗机的清洁效果是要强于手洗的，重要的是，它还为你节省出了宝贵的时间。
随着家务劳动日趋电器化的发展，随着城市家庭居住面积的逐步提高，我国智能洗碗机市场具有较大发展潜力。
据调查，我国城镇居民家庭已达1.6亿户，即使每年只有1%有家庭购买智能洗碗机，其年市场需求也在百万台以上。
目录
1.智能洗碗机的工作原理
2.智能洗碗机摘要
3.智能洗碗机的种类
1.智能洗碗机的工作原理
智能洗碗机核心部件由：主板、控制装、进水阀组成。
智能洗碗
机的工作原理是将所洗餐具放入洗碗机网架上，选择好洗涤程序，并按下相应的选择开关，接通电源，然后开始工作。
能过机械式程控器的凸轮转动或电脑程控器对继电器的控制，实现电路切换，通过清洗泵对水加压，加热器对水快速加热，水达到一定的温度并辅于洗涤，经喷臂的喷水孔喷出，喷臂受喷水的反作用力而回转，不断将水喷射到餐具上，从而降低油脂的粘度和附着力，进面将污物喷洗干净，利用加热器的余热烘干餐具。
2.智能洗碗机摘要
作为一个天天被工作伤害得倒地不起的上班族，梦想自然是回到家后进厨房好好犒劳自己一顿，可惜的是饱餐过后沾满油污的待收拾的餐具永远那么引人注目，不得不把双手浸泡进冷水里用力搓揉碗筷。
好在现在有智能洗碗机可以解放我们的双手，终于不用每次在饭。
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水剂混合 循环冲洗 顽渍去垢 加热烘干 消毒
进出水 1 水剂混合 0 循环冲洗 0 顽渍去垢 0 加热烘干 0 消毒 0
物理域
0 1 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
0 0 0 1 0 0
0 0 0 0 1 0
4
压差原理
5
A.进出水控 制 B.水温控制
微型电锅炉
C.循环冲洗 功能
D.表面顽渍 去垢 E.加热烘干 F.杀菌消毒
搅拌扇叶旋转 打水
软布刮擦去垢
运动的喷水头 或水枪
高压水冲洗去 垢 化学物质腐 蚀去垢
化学物质吸水 紫外线杀毒 脉动真空灭菌 化学物质灭菌
最终方案拟定
进出水控制 硬件选择： 水泵抽水 顽渍去垢 硬件选择： A.软布旋转刮擦 B.超声波微振荡 C.高压水枪 加热烘干 硬件选择： 电热丝+吹风机 水温控制 硬件选择： A.冷热水管出水混合 B.微型电锅炉
产品优势： 1.能够全自动地进行洗碗工 作，极大地节省了人力资源； 2. 能够储存餐具，节省空间。 不易落灰，更加卫生，保证 饮食健康。
产品缺点： 1.操作复杂，针对不同的餐具有多种洗涤 模式，如若选择不当就可能造成污物残留； 2.资源浪费严重，一次清洗往往要用水10L 以上，超声波清洗、紫外线杀菌灯工序耗 电严重。洗碗时间长，一次要1h以上； 3.洗碗机内部需要定期清理，使用前接水 管、用后拔水管，操作复杂； 4.相比西式餐具，中式餐具不易清理净; 5.占用空间大。
经过检验，我认为我们的项目符合信息量条件：
Isys Ii log2 P{m} log2 Pi
i 1 i 1 }为m个FR的联合概率； Pi|{j}为同时满足Fri及其它所有与之相关的FRj（j=0， 1，2，……i）的条件概率。
最终我们得到结论：该设计满足信息公理。
从功能域到物理域的 “之”字形曲折分析：
由左侧分解图生成设计矩阵：
电磁 阀
进出水 1 0 0 0 0 0 搅 拌 器 0 1 0 0 0 0
驱动马 达和泵
0 0 1 0 0 0
超声波 发生器
0 0 0 1 0 0
电加热 丝和吹 风机 0 0 0 0 1 0
紫外线 发生器
0 0 0 0 0 1
功能域
独立化公理：保持功能要求的独立性 当有两个或两个以上的功能要求时， 设计方案必须满足每一个功能要求，而且 不影响其它的功能要求，这就要求选择设 计参数时，既要满足功能要求，又要保持 功能要求的相互独立。分析功能要求与对 应的设计参数之间的关系可以判断功能要 求之间是否相互独立。
信息公理： 力求设计信息含量最少 在所有满足独立性公理的设计中， 信息含量最少的设计是最好的设计，它是 用来对设计方案进行评价和比较的原则。 根据公理2的要求，在设计中应尽量简化 设计工作，减少设计中各种因素的影响， 以减少设计中产生公理化设计理论及其应 用研究功能耦合的可能性。
由原形态学矩阵可得 4X4X4X5X2X4=2560个原理方案
筛选
由筛选后的形态学矩阵可得 1X2X3X3X1X1=18个原理方案
局部解 功能元
1
水泵抽水 冷热水管出水 混合 水泵循环抽水 机械式刮擦去 垢 电热丝+吹风 机 超高温消毒
2
水龙头放水 电热丝加热水 与冷水混合
3
人工倒水 燃气烧水与冷 水混合 滚筒 超声波微震荡 去垢
3
人工倒水 燃气烧水与冷 水混合 滚筒 超声波微震荡 去垢
4
压差原理 微型电锅炉 运动的喷水 头或水枪 高压水冲洗 去垢
5
A.进出水控制 B.水温控制 C.循环冲洗功能 D.表面顽渍去垢 E.加热烘干
化学物质 腐蚀去垢
电热丝+吹风 机 超高温消毒
F.杀菌消毒
紫外线杀毒
脉动真空灭菌
化学物质灭 菌
将无法应用的硬件方案去除，筛选得到可行的硬件方案组合。
Strength Weakness Opportunities Threats
市场商机： 洗碗机销售量逐年提高，产量不断 增大，证明其得到了良好的市场认可。 由于其提高了家务完成效率，对工 作在外、无时间打理厨房的年轻人来说 是件“利器”，在今后也将得到良好发 展。 市场威胁： 同类产品竞争激烈，生产 厂商多。不同品牌产品差异 小，普遍智能化程度不高， 工作原理基本相同。
创新产品概念设计
家用智能洗碗机
齐济 上海大学机器人中心
大致设计流程
• • • • • • • 1. 市场需求分析 2. 功能原理建模 3. 形态学分析 4. 公理化设计 5. TRIZ理论求解 6. 技术路线图的绘制 7. QFD质量屋方法
一.洗碗机的需求分析
发展史：洗碗机起源于欧洲，在1927年，德国创立了世界上第一 个简易的洗碗机。在德国有20家洗碗机公司，意大利有21家洗碗机公 司，产品普及率超过70%。 洗碗机在中国的发展情况： 洗碗机在我国市场上累计已有20年的发展历史，但是这个领域一 直发展缓慢，产品的普及率长期徘徊在10%以下，远低于欧洲国家 50%以上的普及率。价格在3000-5000元之间，有些高达万元。
设计方程组：FR＝A·DP 从功能域到结构域的映射可以用上式来表示，其中： FR—功能要求，表示设计洗碗机所需要的各项基本功能； DP—设计参数，表示设计洗碗机的结构需要哪些组成部分； A—设计矩阵，表示功能要求FR与设计参数DP之间对应元素的关系。 独立化公理判定规则： 在线性设计方案中，Aij是个常数。A为对角矩阵，则每个FR可以通过调整某一个DP来保 证，而不影响其他的FR。满足独立性公理，这样的设计称为非偶合设计。A为三角矩阵， 独立性公理也可以被满足，称为准偶合设计。A为其他形式的矩阵，则称之为偶合设计。 偶合设计不满足独立性公理，应分解偶合。 信息公理判定规则： 具有最小信息量的设计是最佳设计。换言之，用最简单的设计参数实现所有功能需求的 设计是最佳设计。 对于给定的功能要求FRi，如果设计参数DPi满足FRi的概率为Pi，那么信息量为： Ii log2 Pi 对于有m个FR的设计问题，整个系统的信息量为： m log 2 Pi 无耦合设计 m m i 1 Isys Ii log 2 P{m} m i 1 i 1 log P 2 i { j} 耦合设计 i 1 其中，P{m}为m个FR的联合概率； Pi|{j}为同时满足Fri及其它所有与之相关的FRj（j=0，1，2，……i）的条件 概率。
洗碗机价格一般在4000多远，售价6000元以上的产品也很普遍， 国内具有洗碗机生产线的企业有小天鹅、海尔、美的、澳柯玛、格兰仕。 生产的多款洗碗机中，只有一款是面向中国消费者，其他的型号主要出 口欧美国家。 我国洗碗机无法普及的主要原因：
2.厨房空间小 3.不完全适用于中国餐具 4.消费者对洗碗机缺乏认知度
定位：以上的分析证明：洗碗机在欧美国家有很大的市场需求，在中 国普及程度不高，所以有很大的市场前景。该产品的定位旨在设计高档的、 功能全面的、能够清理中国特色餐具的洗碗机。 理念：结合最新的科技成果，将多种基本功能如清洗、去垢、杀菌等功 能融入洗碗机，做到功能强大，高度智能。将洗碗机做的轻便小巧，不占厨 房宝贵空间。 目标：通过功能分析、方案拟定、结构设计、TRIZ理论解决关键问题， 设计出合理的方案。下面就用SWOT分析法分析洗碗机的优势、劣势、市场 商机、市场威胁。
循环冲洗 硬件选择： A.水泵循环抽水 B.扇叶旋转打水 C.喷水头或水枪
杀菌消毒 硬件选择： 紫外线发生器
四.公理化设计分析
设计者首先分 析用户的需求， 并把它们转化 为产品的一系 列功能需求FR 然后根据产品 的功能需求FR 来确定零部件 的结构及其设 计参数DP
信 息 公 理
最 终 方 案
独立化公理
现有市场洗碗机的主要功能总结
绝大部分洗碗机的功能是一致的，均是洗碗功能：有不同的洗碗模式， 每种模式的水温、水量、水的流速、清洗时间不同，以应对不同状态下的 餐具。如带着粘性米粒残余、或者长时间难以清理的油垢，就需要采用 “强洗”，而用餐刚结束就清晰，污垢易于除去，可用“标准”或“超快 洗”。 还有一个基本功能是保持餐具清洁，防止落灰。另外还有部分高端洗 碗机可以提供紫外线杀菌和超声波去垢的功能。 但绝大多数洗碗机说明书都要求顾客能够做到：1.定期清洗滤网；2.准 确选择清洗模式；3.要与冷水管和热水管同时相连，用前接水管、用后拔 水管；4.添加多种洗涤剂；5.需谨慎操作以避免危险发生。
0 电磁阀 0 搅拌器 0 驱动马达和泵 0 超声波发生器 0 电加热丝和吹风机 1 紫外线发生器
首先将功能域和物理域对照起来进行“之” 字曲折分析，得到设计矩阵。由于设计矩阵的 形状是对角阵，所以洗碗机的设计是非耦合设 计，不同功能之间相互独立，互不影响，满足 独立化公理。
功能主体 基本功能 具体功能 设备名称
三.形态学矩阵与方案设计
我们总结出洗碗机的功能元，并找到了每个功能元对应的可能的几种硬 件结构的方案组成形态学矩阵，在下一篇ppt中，我们对硬件方案进行筛选， 得到最终设计方案。
局部解 功能元
1
水泵抽水 冷热水管出水 混合 水泵循环抽水 机械式刮擦去 垢
2
水龙头放水 电热丝加热水 与冷水混合 搅拌扇叶旋转 打水 软布刮擦去垢 化学物质吸水
五.产品进化趋势应用
技术进化趋势和法则：
▲TRIZ的8种进化法则：该理论强调技术系统一直处于进化之中，技术的进化受到客观规律的支配，解决矛盾就 是解决阻碍技术系统的进化、实现系统从低级到高级变化的过程。 法则1：完备性法则：完整的技术系统包括动力、传输、执行和控制四个部件装置。洗碗机中有驱动马达带动 水泵（动力）、由传动机构和电路机构将单片机驱动命令传输到各部件（传输）、搅拌器，紫外线发生器、吹 风机等部件执行各自功能（执行）、单片机与控制面板（控制）； 法则2：能量传递法则：沿着能量流动路径缩短的方向发展，提高部件运作效率。洗碗机中超声波、水枪、水 循环去垢方式效率高于人工往复式擦洗； 法则3：动态性进化法则：结构上增加柔性，可移动性和可控制性。柔性提高、体积不断减小易于移动，面板 简化，功能集中，易于控制； 法则4：提高理想度法则：其意义是技术系统的进化由量变到质变，效率提升，功能多样化，性价比提升。洗 碗机的进化由低级到高级，不断提升效率，集清晰、去垢、烘干、杀菌等功能于一体。 法则5：子系统不均衡进化法则：主系统由多个子系统组成，每个子系统都根沿着自己的S曲线向前发展，进 化动力源于子系统不均衡性。如超声波技术日臻成熟，就可以推动洗碗机的去垢技术向前发展。 法则6：向超系统进化法则：简化原有系统。将过去洗碗机的洗碗槽、水箱等部分分理出机器本身，简化后的 洗碗机体积小，更加简化。 法则7：微观进化法则：随着科技技术进步，很多模块的尺寸不断 减小，如触摸屏和控制模块，只需要很小的一块就能完成；超声波 发生器模块、吹风机模块都可以做的更高效，更精巧。 法则8：协调性法则：不同的技术模块可以集成在一个不大的空间 内共同完成一个复杂的洗碗任务，具有良好的协调性。