triz作品案例

1、尺蟆式移動直尺第一部分：問題描述1、項目概述（這部分內(nèi)容要包括：項目來源，問題描述，技術(shù)參數(shù)，配圖 片或手繪簡圖等）目前繪圖工具主要包括直尺、三角板、量角器和丁字尺等（主要結(jié)構(gòu)、 子系統(tǒng)或組成部件），當(dāng)我們需要測量或者需要畫出某段超出所用尺子量程 的直線段時，就需要反復(fù)擺放尺子的位置來繼續(xù)進行測量或者繪制，這樣會 造成誤差的加大以及效率的降低（主要問題：操作/結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、高能耗 損失、精度/效率不足）。2、發(fā)明問題初始形勢分析（要求寫清楚系統(tǒng)的 工作原理；存在主要問題；限制條件；目前解決方案，已有專利，類似產(chǎn)品 的解決方案，仍存在問題和不足；配圖片或手繪簡圖）因此，為了解決上述問題，應(yīng)該設(shè)計

2、一種新型繪圖工具，其應(yīng)滿足如下 一些限制條件：（預(yù)期目標(biāo)：成本、存儲/攜帶/運輸、結(jié)構(gòu)/外觀/體 積、施用條件） 該繪圖工具制造不應(yīng)太復(fù)雜，成本不應(yīng)超過現(xiàn)有繪圖工具組合； 該繪圖工具不應(yīng)有過于嚴(yán)格的使用環(huán)境限制；（D該繪圖工具體積不能太大，要方便攜帶；類似產(chǎn)品的解決方案為反復(fù)重新擺放尺子來進行繪圖和測量 第二部分：系統(tǒng)分析主要部件一）系統(tǒng)完備性法則（機械系統(tǒng)）關(guān)鍵部件圖1系統(tǒng)完備性法則三）九屏幕圖圖2九屏幕圖技術(shù)系統(tǒng)十四）生命曲線技術(shù)系統(tǒng)進化的S（二）功能分析表1 （實用新功能分析表型說明摘要）外部作用外部條件技術(shù)系統(tǒng)尺蟻式移動直尺（作品名）用途測量和繪制任意長度的直線段（不同于以 往產(chǎn)品的主

3、要用途）技術(shù)功能使直尺能夠沿固定的直線移動（創(chuàng)新點）主要功能利用直尺體和滑塊的相對運動來實現(xiàn)直尺 沿固定的直線移動，實現(xiàn)固定方向任意長 度直線段的繪制和測量。（具體實施方初級高級系統(tǒng)主要部件組成部分）圖3生命曲線圖（根據(jù)現(xiàn)有的專利信息檢索，歸納該技術(shù)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，原有技 術(shù)的缺點和局限 ，現(xiàn)有的該技術(shù)或產(chǎn)品的專利授權(quán)情況，如專利等級 較低和專利數(shù)量較少；技術(shù)系統(tǒng)的進化需要和不斷增加的市場需求， 本技術(shù)系統(tǒng)尚具有較大的發(fā)展前景。）技術(shù)系統(tǒng)的進化一般按照如上的生命曲線進行，我國科技教育事業(yè)正 處于蓬勃發(fā)展時期，教育中、工程中直尺的使用非常普遍，各行各業(yè)的人 們對直尺的需求量很大。直尺在我國已經(jīng)有

4、非常久遠(yuǎn)的歷史，但是鮮有大 的改變，專利等級較低，專利數(shù)量少，直尺的單件利潤也比較低，但是由 于數(shù)量較大，整個產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟收益還是很可觀的，故直尺應(yīng)處于生命曲線 的成長期和成熟期的交匯處，尚具有較大的發(fā)展前景。（五）資源分析直尺的現(xiàn)有資源包括：軌道、滑塊、繪圖板、繪圖紙、繪圖筆、空氣。選擇資源的順序如下表：作用對象或施用環(huán)境表2選擇資源的順序資源屬性選擇順序價值免費T廉價T昂貴數(shù)量無限T足夠T不足質(zhì)量有益T中性T有害可用性成品T改變后可用T需要建造表3現(xiàn)有資源比較資源類型價值數(shù)量質(zhì)量可用性軌道免費無限中性成品機械能免費足夠中性成品繪圖板廉價足夠有益成品繪圖筆廉價足夠有益成品空氣免費無限中性成品X

5、元素免費無限有害成品選擇優(yōu)先使用軌道、機械能、空氣和X元素，其中X元素為引入的理想化的位置資源。第三部分：運用TRIZ工具解決問題（六）最終理想解表4最終理想解分析表問題分析結(jié)果設(shè)計最終目標(biāo)？直尺可以繪制和測量任意長度的直線 段。理想化最終結(jié)果？直尺自己可以自動地沿著固定方向一 直做直線移動。達(dá)到理想解的障礙是什么？（能夠解決）直尺不能夠?qū)崿F(xiàn)高度智能化。出現(xiàn)這種障礙的結(jié)果是什么？直尺沿固定方向繪制和測量直線段時 不能實現(xiàn)自動化。不出現(xiàn)這種障礙的條件是什么？直尺有一種特殊機構(gòu)可以自動找到某 比較基準(zhǔn)，使之沿固定方向做直線移 動，并提供足夠的動力。創(chuàng)造這些條件所用的資源是什么？（現(xiàn)有 方案依賴的資

6、源）電能、空氣、智能系統(tǒng)。七）技術(shù)矛盾1 尺子測量和繪制直線段時，既需要知道其長度，又希望同時能夠 一直沿一條直線移動，這需要直尺和滑塊兩個工具，為控制成本，尺子不 應(yīng)太重，構(gòu)成形狀與物體質(zhì)量之間的技術(shù)矛盾。改善的參數(shù)為物體質(zhì)量，惡化的參數(shù)為形狀。由矛盾矩陣表查到發(fā)明原理為（見表5）:（3）局部特性原則一一使物體的不同部分應(yīng)當(dāng)具有不同的功能;(4)增加不對稱性原則一一物體的對稱形式轉(zhuǎn)為不對稱形式；(7)嵌套原則一一一個物體通過另一個物體的空腔；(14)曲面 化原則一一從直線部分過渡到曲線部分，從平面過渡到球面，從正六面 體或平行六面體過渡到球形結(jié)構(gòu)；(17)向另一維度過渡的原則一一利用多層結(jié)構(gòu)

7、替代單層結(jié)構(gòu)。我 們采用發(fā)明原理7 (嵌套原則)，在尺子的下方設(shè)計滑塊嵌套于軌道中 的結(jié)構(gòu)用于方便直尺移動。2. 為使用方便，尺子不應(yīng)太大，這就能減小尺子占有的體積，但同時也將引起尺子的形狀復(fù)雜度提高，構(gòu)成物體的面積與形狀之間的矛盾。改善的參數(shù)為物體的面積，惡化的參數(shù)為形狀。由矛盾矩陣表查得發(fā)明原理為(見表6):表6矛盾矩陣表2惡化的參數(shù) 改善的參數(shù)形狀物體的面積4、 14、 15、 17(4)不對稱原則一一物體的對稱形式轉(zhuǎn)為不對稱形式；(14) 曲面化原則一一從直線部分過渡到曲線部分，從平面過渡到球面，從正六面體或平行六面體過渡到球形結(jié)構(gòu)；(15) 動態(tài)原則一一將物體分成彼此相對移動的幾個部

8、分；（17）向另一維度過渡的原則一一利用多層結(jié)構(gòu)替代單層結(jié)構(gòu)。我們采用發(fā)明原理15 （動態(tài)原則），將直尺與滑塊兩個相對移動結(jié) 合在一起，實現(xiàn)一直畫直線的功能。3. 為了增多工具的實用性及多用性，由上述知，尺子要實現(xiàn)包括繪 制測量、同時適用于左、右手的人在內(nèi)的多種功能，為使結(jié)構(gòu)簡便要使一 個工具具有多種功能或使某結(jié)構(gòu)具有多種功能，構(gòu)成實用性及多用性與結(jié) 構(gòu)穩(wěn)定性之間的矛盾。改善的參數(shù)為實用性及多用性，惡化的參數(shù)為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。由矛盾矩陣表查得發(fā)明原理為（見表7）:表7矛盾矩陣表3改善的參數(shù)惡化的參數(shù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性實用性及多用性1、 3、 24（1）分割原則一一將物體分容易組裝和拆卸的部分;（3）局部性

9、原則一一使物體的不同部分應(yīng)當(dāng)具有不同的功能；（24）中介原則一一把另一個（易分開的）物體暫時附加給某一物體。我們采用發(fā)明原理1 （分割原則），使尺子與滑塊容易組裝和拆 卸，統(tǒng)一裝置能夠?qū)崿F(xiàn)左右手都可以方便移動直尺和滑塊來實現(xiàn)一直 畫直線的功能。體積、面積、J長短、大?。ò耍┪锢砻芪覀兗认ＭO(shè)計的尺子能夠小便于攜帶，又希望尺子足夠長來實現(xiàn)一直畫直線的目的。故決定所設(shè)計的直尺長度采用解決物理矛盾中 的空間分離原理（空間分離、時間分離、整體和部分分離原理）,將普 通直尺分割成為一個直尺和一個滑塊兩個小模塊，彼此容易組裝和拆卸; 并且滑塊嵌套在直尺背面的導(dǎo)軌中可以實現(xiàn)尺子長短的任意變換。（九）物場分

10、析S1紙S2尺子F1是機械場圖4問題模型這是普通的物 場分析后的結(jié)果，如此是不可能實現(xiàn)一直畫直線的功能。我們需要加一個 機械場和一個滑塊來實現(xiàn)移動，進而可以測量和繪制無限長度的直線段。S1紙S2尺子F是機械場S3滑塊F機械場圖5方案模型第四部分：技術(shù)方案整理與評價方案1:將直尺重新擺放，繼續(xù)未畫完的直線畫，如下圖所示。圖6方案一圖使用這種方法，在重新擺放尺子時容易發(fā)生竄動，造成畫得的直線 不直，誤差加大。方案2：將兩個或者多個直尺連接起來，如下圖所示。圖7方案二圖使用這種方法，在兩個尺子連接處嚙合不是非常完全，再畫線時容 易在嚙合處造成凹陷，使得所畫直線不再是直線；并且當(dāng)兩個尺子的量 程達(dá)到時又重復(fù)出現(xiàn)方案1的弊端。方案3：使用足夠長的米尺或者墨線，如下圖所示。圖8方案三圖使用這種方法，由于皮尺較為柔軟，不易畫出直線。方案4：在普通尺子殼體的背面設(shè)計一個軌道，將滑塊嵌套于軌道中，利用滑塊和尺子的相對運動來實現(xiàn)尺子沿固定方向一直做直線運動，從而能夠使尺子測量和繪制出任意長度的直線段。確定最終方案經(jīng)過綜合比較考慮，我們決定采用方案4。利用TRIZ原理設(shè)計一個適 用于任意長度可沿固定方向一直畫直線的尺子，以方便任意長度直線