Triz理论应用实例拖把的创新设计
基于TRIZ理论的地面清洁工具的发展分析
SCI-TECH INNOVATIONSAND BRANDS创新中国文/东北大学机械学院工业设计专业 蒋瑶希 葛琼颖 赵新军1 引言人类自诞生以来从未停止过对美与整洁的追求，家用清洁工具作为家庭清洁的辅助帮手，是每个家庭必不可缺的必需品。
它给人们的清扫工作带来了便捷，为人们的生活增添一份清爽。
随着社会和经济发展，生活水平日益提高，人们对家用产品的要求不再只停留在实现基本功能上，而是追求更人性化。
交互式的使用体验，在提高生活品质的同时让家务不再劳累。
本文基于TRIZ理论分析家用地面清洁工具的发展与演变，进而预测未来家用地面清洁工具的发展趋势，为该产品进一步的设计生产提供有价值的理论参考。
2 地面清洁工具的诞生和发展演变2.1孕育时期早在原始社会，人们便开始思考如何能将地面上的垃圾轻松移去，保证周围环境的整洁，他们把草木枝条聚成捆，用它去“划拉”，将散落的垃圾聚集成堆，这便是扫帚最初的雏形。
2.2正式诞生在中国的夏朝时期，人们从受伤野鸡拖地爬行受到启发，用鸡毛做成了第一把扫把，即鸡毛掸子（图1）。
由于使用的鸡毛太软不耐磨损，人们又换上竹条、草等材料，将其改制为耐用的扫把。
2.3发展阶段在十八世纪的美国，由于富兰克林政府对高粱栽植产业的推广，一次新的尝试推动了扫把的发展，美洲、欧洲乃至世界各地开始应用一种用高粱穗做的扫把。
2.4近代现况随着人们生活水平的不断提高，扫把的用料也越来越考究，也更加细分，包括清扫衣服、衣柜、木质地板等专用的小扫把。
但除了增加了扫把的大小，改进了材质，在其他方面并未做出太大的改变；最近几十年，由于科技的进步，才对于扫帚这一传统工具有了一些质的变化，增加了一些功能，并考虑了多种使用情景，且演变出了吸尘器和扫地机器人。
3 基于TRIZ理论的地面清洁工具的发展分析随着人们更加关注设计的交互体验与人性化关怀，地面清洁工具的发展也更加多元化，人们对地面清洁工具的要求也越来越高。
3.1 独立站立的扫把扫帚不用时总是只能靠墙，这多少有些麻烦，这把可以直立的扫帚，只要向下施力便可折叠扫帚头，再顺时针方向旋转一下把手，扫帚便可以稳固直立。
TRIZ解决创新问题的实例
1 第一节 污水管材的创新设计 2 第二节 薄板玻璃的加工 3 第三节 减少热处理过程中的烟雾污染 4 第四节 宝马汽车的外形设计 5 第五节 飞机机翼的进化
下一页 返回
第九章 应用TRIZ解决创新问题的实例
6 第六节 提高智能吸尘器的清洁效果 7 第七节 破冰船的创新设计 83 第八节 滚动直线导轨的集成化创新设计 9 第九节 计算机辅助创新设计简介
上一页 返回
第九章 应用TRIZ解决创新问题的实例
利用TRIZ理论解决发明问题时，可能使用到该理论的一个或多个工具， 图9-1所示为利用TRIZ理论解决问题的流程图，该图不仅描述了TRIZ理 论各工具之间的关系，也描述了产品创新设计问题的解决方法。在解决 发明问题时，首先是对给定的问题进行分析，包括系统的功能分析、理 想化目标分析以及可用资源分析等。若发现系统存在技术冲突，则利用 TRIZ理论提供的技术冲突矩阵加以解决;若所需解决的问题明确，但不 知道如何进行处理，则可通过功能分析应用效应知识库直接来解决;也可 对需要创新的技术系统进行进化过程的预测，并应用物场理论和76个标 准解法找到进化途径。当利用TRIZ理论的工具获得问题的解决方案后， 需对候选方案进行评估，包括理想化评估和系统特性评估，检验候选方 案是否满足系统目标要求，是否符合进化模式要求。
在提高管材可靠性的同时，应降低材料消耗，减轻介质对管道内壁的流 动磨损和减少有害介质的浓度。从材料力学的角度考虑，当通过提高材 料弹性模量受限时，只能另辟新径采用增强设计，但增强设计只是一个 实现理想化的命题，究竟应采用怎样的设计方案能够解决提高刚度与减 少材料之间的冲突，从而设计生产出一种新型管材，使其既具有钢管的 高刚度性能，又具有塑料管的耐腐蚀、耐酸碱性能呢?
Triz理论应用实例——拖把的创新设计
Triz理论应用实例——拖把的创新设计一、应用背景拖把是一个在我们日常生活中每天都会用到的物品，应该说它的出现已经有很长一段时间了，但是，现在人们用的各种拖把真的很好用吗？如果你经常做家务的话，我想你一定会皱起眉头的。
二、问题描述现在市场上的拖把主要有以下几种，如图所示：图1 图2图3 图4市场主流拖把优缺点比较进行一个创新设计，争取想出一款功能更加完善，使用更加方便的新型拖把！三、问题分析1、解决拖把不易拧干或者拧干十分困难的问题改善的技术特性参数：10#力——用更小的力完成同样的工作33#可操作性——使得拧干的过程动作更加简单，增强其可操作性恶化的技术特性参数：36#装置的复杂性——要增加拧干功能必然使得装置较普通拖把而言更加复杂。
时间可以将拖把放置在某个装置内，然后用脚踩或者手拉的方式即可自动将水拧干。
经调查，这种方案已经运用于现代产品中，并且效果良好。
如图：2、解决拖把使用时不符合人体舒适度的问题改善的技术特性参数：31#物体产生的有害因素——使得人体疲劳恶化的技术特性参数：36#装置的复杂性——其形状必将更加的复杂将拖把的手柄设置成符合人体工学的形状，最理想的情况是，人不需要弯腰便可以完成拖地的过程。
3、解决一个拖把不能同时用来清洁和擦干的问题改善的技术特性参数：35#适用性及多样性恶化的技术特性参数：36#装置的复杂性可以使用两块拖把布，当需要湿拖的时候换上其中一块，当需要将水擦干的时候换上另一块即可。
4、解决拖把吸水能力不强的问题改善的技术特性参数：27#可靠性——拖把是否能够可靠的将地板上的水吸干净恶化的技术特性参数：26#物质或事物的数量——很可能需要增加某一具有强吸附能力的物质解决方法：利用40#复合材料原理中用复合材料来替代单一材料寻找一种吸水能力超强的材料，将其使用到拖把布中即可。
5、解决拖把不能清除死角灰尘的问题改善的技术特性参数：35#适应性及多样性——可以适应各种复杂环境恶化的技术特性参数：13#结构稳定性——可以灵活运动，必然会使其结构不太稳定将拖把手柄与拖布的连接部位的焊接变为一个可以实现360°自由转动的铰接的结构，那么当有死角需要擦拭的时候，该拖把可以轻松完成此任务。
Triz理论应用实例——拖把的创新设计
Triz理论应用实例——拖把的创新设计一、应用背景拖把是一个在我们日常生活中每天都会用到的物品，应该说它的出现已经有很长一段时间了，但是，现在人们用的各种拖把真的很好用吗？如果你经常做家务的话，我想你一定会皱起眉头的。
二、问题描述现在市场上的拖把主要有以下几种，如图所示：图1 图2图3 图4市场主流拖把优缺点比较现在市场上的各式拖把都有着这样或者那样的问题，下面我就用triz理论的方法来对拖把进行一个创新设计，争取想出一款功能更加完善，使用更加方便的新型拖把！三、问题分析1、解决拖把不易拧干或者拧干十分困难的问题改善的技术特性参数：10#力——用更小的力完成同样的工作33#可操作性——使得拧干的过程动作更加简单，增强其可操作性恶化的技术特性参数：36#装置的复杂性——要增加拧干功能必然使得装置较普通拖把而言更加复杂。
查冲突解矩阵可知使用的解决原理是：26，35，10，18；32，25，12，17而不浪费时间可以将拖把放置在某个装置内，然后用脚踩或者手拉的方式即可自动将水拧干。
经调查，这种方案已经运用于现代产品中，并且效果良好。
如图：2、解决拖把使用时不符合人体舒适度的问题改善的技术特性参数：31#物体产生的有害因素——使得人体疲劳恶化的技术特性参数：36#装置的复杂性——其形状必将更加的复杂查冲突解矩阵可知使用的解决原理是：19，1，31将拖把的手柄设置成符合人体工学的形状，最理想的情况是，人不需要弯腰便可以完成拖地的过程。
3、解决一个拖把不能同时用来清洁和擦干的问题改善的技术特性参数：35#适用性及多样性恶化的技术特性参数：36#装置的复杂性查冲突解矩阵可知使用的解决原理是：15，29，37，28组成部分可以使用两块拖把布，当需要湿拖的时候换上其中一块，当需要将水擦干的时候换上另一块即可。
4、解决拖把吸水能力不强的问题改善的技术特性参数：27#可靠性——拖把是否能够可靠的将地板上的水吸干净恶化的技术特性参数：26#物质或事物的数量——很可能需要增加某一具有强吸附能力的物质查冲突解矩阵可知使用的解决原理是：21，28，40，3寻找一种吸水能力超强的材料，将其使用到拖把布中即可。
triz创新设计应用实例分析
TRIZ关于解决采煤机截割部方案设计班级：机设122 学号：201120224 姓名：邵李飞应用TRIZ工具及原理提出创新问题：在漫长的地球进化过程中，地球母亲为我们积累了丰富的矿产资源，煤炭就是其中的重要一种。
我国煤炭资源丰富，是煤炭开采大国也是煤炭消耗大国，但是在我国煤炭开采技术并不成熟。
例如在煤炭资源井工式机械化开采的工作面比较狭小，环境恶劣。
在一定采高下，为了提高煤炭的生采率，操作工人希望滚筒式采煤机的截割功率越大越好，但是由于地质条件或技术条件的限制，又不能过度增大采煤机的高度，以安装更大功率的截割电机；而同时管理部门又希望开采能耗越低越好。
应用TRIZ理论定义该技术的理想解如下：从提高理想解法则出发，应提高煤炭生产率的同时，降低采煤能耗、粉尘和截割刀具的耗损。
从煤炭截割理论考虑，粉尘量往往与采落煤炭的块度负相关，即煤块度越大，粉尘量相对越小，这就要求尽可能提高煤的块度。
但是煤块度增大，必须增大刀具的截割深度，这又受到截割刀具的强度、工作机构结构等限制。
因此，开采下来的煤块不能太大又不能太小，体现出物理矛盾的存在。
当利用分离原理很难处理这一矛盾的情况下，可以通过技术矛盾的角度来解决这一问题。
通过对39条技术矛盾特性参数分析可以从改善No.19动物耗能和No.39生产量/生产率两个特性参数出发。
对应改善特性参数，可能恶化参数如表4、表5所示从改善动物耗能出发推荐的解决方法为：No.5组合法，No.13逆向作用法，No.18机械振动法，No.24中介法，No.35性能转变法。
从改善生产量/生产率出发推荐的解决方法为：No.2 提取法，No.10预先作用法，No.18机械振动法，No.20有效运作持续法，No.23反馈法，No.28系统替代法，No.35性能转变法。
经过分析，根据发明原理提出如下几个解决方案：（1）利用No.5组合法，在不增加机身高度前提下，对每一个工作机构采用双电机联合驱动，增大截割功率。
拖把的设计改良
原因及背景
随着中国老龄化社会的来临，同时传统拖把比较浪费体力，新型拖把 具有广阔的市场前景。 传统的拖把需要人不停的去拧水、洗拖布等，不仅费水而且还浪费体 力。 传统的拖把在质量上也存在一定的弊端，拖布容易掉落，更换速度快， 并且拖把也比较不结实，而且固定拖布的铁丝也容易生锈和断裂，使 用寿命很明显的在缩短。 根据调查显示，中国是世界上残疾人和老年人最多的国家，残疾人总 数6000多万，老年人总数为1.3亿，到2052年是
拖把的吸水力的强弱 是否考虑把手的长度、 直径以便更省力
方便性问 题
操作性问题
其他问题
使 用 提者 出调 的研 问过 题程 中
拖把杆有长短之分 （可做可调节的） 拖把杆的粗细 是否容易清洗 是否容易挤水
腰部弯曲多少更省 力 角落是否容易清理
节约用水题 大容量，微型 组合化 健康配色问题
（1）优质不锈钢拖把杆，三节伸缩调节杆轻松更方便。脱水桶采用优质ABS材料， 可达到桶的质量更加坚固耐用。8字外形桶设计，清洗脱水都可以。 （2）独创360度全方位旋转设计，清洁不留死角。 （3）超细纤维清洁材料，清洁效果神奇。拖把头采用特制超细纤维材料制成，轻便、 耐用、去污强、除尘除杂效果好，清洗简单，来回晃动几下就轻松搞定。 （4）超强的节水功能，节水效果明显。除污强，清洁容易，清洁用水反复使用。 （5）采用人体工学设计，减轻双手、腰部肌肉施力负担，不会造成筋骨疲劳与身体 伤害一手掌握，快速、舒适、更健康。 （6）超强的脱水性能，脱水更彻底。轻松手压式，脱水篮就会高速旋转，在离心力 的作用下，水被快速甩出，完全解决了传统拖布脱水难的烦恼。
老人眼神不是太好，拖把不容易清洗。
初步设计原则
采用人体工学设计，减轻双手、腰部肌肉施力负担，不会造成筋骨疲 劳与身体伤害一手掌握，快速、舒适、更健康。 超强的节水功能，节水效果明显。除污强，清洁容易，清洁用水反复 使用。 优质不锈钢拖把杆，三节伸缩调节杆轻松更方便，适合不同身高的人 群需求。 超轻质设计，轻轻松松做家务。轻松灵活，清理家具，墙壁，天花板， 玻璃窗，优势更加突出。
创新方法之TRIZ基本概念及案例之二
46ANHUI METALLURGY2019年第1期•学习园地•创新方法之TRIZ基本概念及案例之二编者按：创新从最通俗的意义上讲就是创造性地发现问题和创造性地解决问题的过程，TRIZ 理论的强大作用正在于它为人们创造性地发现问题和解决问题提供了系统的理论和方法工具。
“工欲善其事、必先利其器”，掌握先进的创新方法是提高创新效率的最佳途径。
为了给广大冶金工作者们提供创新方法学习平台，特推出《创新方法》专栏。
0前言在学习TRIZ过程中，首先需要了解它的基本概念，包括TRIZ中通用的一些表述名词和名词的含义。
了解了TRIZ世界的语言，以便于进一步学习TRIZ中的工具和方法。
TRIZ包括克服思维惯性的、正确分析问题的、有效解决问题的以及预测产品未来发展的一系列工具和方法。
本期主要介绍TRIZ的基本概念，包括技术系统、功能、矛盾、理想度和资源等。
1技术系统技术系统是由相互联系的组件与组件之间的相互作用以及子系统所组成，以实现某种（些）功能作用的组件与子系统的集合。
技术系统存在的目的是实现某种（些）特定的功能，而这种（些）功能的实现是通过一系列组件的集合实现的。
例如，汽车是一个技术系统，发动机、车体、车厢、座位和轮胎等则是构成这一技术系统的子系统和系统组件。
组件是指组成工程技术系统或超系统的一个部分,是由物质或者场组成的一个物体。
例如，汽车发动机属于汽车系统的组件。
在基于组件的TRIZ功能分析中，物质是指拥有净质量的物体，而场是没有净质量的物体，但是场可以传递物质之间的相互作用。
超系统是将已经分析过的技术系统作为组件的系统，或不属于系统本身但是与系统及其组件有一定相关性的系统。
例如，汽车在行驶过程中需要驾驶员的操作，需要道路的支撑，同时也会受到空气阻力的影响，驾驶员、道路和空气等则是汽车系统的超系统。
由于超系统不属于已有的技术系统本身，因此无法对超系统进行改变，这是由超系统本身的特性所决定的。
技术系统的目标是指技术系统的作用对象，是系统功能的承受体，属于特殊的超系统组件。
TRIZ理论四十个创新原理及其实例
四十个创新原理及其实例一、分割原理实例：组合家具、企业大型项目分设子项目二、抽取原理实例：空调压缩机装在室外三、局部改变原理实例：楼房内分成不同功能的房间、饭盒分成几个小隔间四、增加不对称性实例：新兴的不对称家具五、组合合并原理实例：做饭时煲汤的同时可以洗菜、计算机的微处理器六、多用性原理实例：复合型人才、多功能榨汁机七、嵌套原理实例：千斤顶、伸缩吸管八、重量补偿原理实例：舰载飞机的弹射器、导弹发射器九、预先反作用原理实例：拉弓射箭十、预先作用原理实例：农作物施肥、标示牌等卜一、事先防范原理实例：楼道应急照明灯、预防接种疫苗十二、等势原理例：工厂车间辊式传送带十三、反向作用原理例：火箭发射十四、曲面化原理例：台灯灯罩十五、动态特性例：火车各车厢的连接处可以转动十六、未达到或过度作用原理例：种玉米时放三个种子保证出苗率十七、空间维数变化原理例：双层巴士、多层楼房十八、机械振动原理例：超声波清洗精密仪器、振动上料机十九、周期性动作原理例：时钟的指针二十、有效作用的连续性例：病人按时吃药二^一、减少有害作用的时间例：医院设立急诊室二十二、变害为利原理例：淘米水冲洗厕所、废水利用等二十三、反馈原理例：电脑的数据处理器二十四、借助中介物原理例：帆船的航行借助风力二十五、自服务例：太阳能路灯二十六、复制原理例：身份证等各种证件的复印件二十七、廉价替代品原理例：一次性水杯、一次性鞋托二十八、机械系统替代原理例：电视遥控器、指纹识别系统二十九、气压或液压结构例：食品包装袋内充满稀有气体三十、柔性壳体或薄膜例：蔬菜薄膜、手机贴膜三^一、多孔材料例：音响喇叭处的膜三十二、改变颜色例：士兵穿的迷彩服三十三、均质性例：挑担子的时候均匀分配两头的重量三十四、抛弃或再生原理例：手枪打出子弹后弹壳脱落三十五、改变物理或化学参数例：混凝土中加钢筋增强其强度三十六、相变原理例：夏天室内散水降温三十七、热膨胀原理例：爆米花三十八、强氧化剂原理例：医院里使用的氧气瓶氧气浓度比较高三十九、惰性环境例：食品包装袋里充满惰性气体延长保质期四十、复合材料例：制造飞机等部件需要高强度的复合材料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
T r i z理论应用实例拖把的
创新设计
Prepared on 21 November 2021
Triz理论应用实例——拖把的创新设计
一、应用背景
拖把是一个在我们日常生活中每天都会用到的物品，应该说它的出现已经有很长一段时间了，但是，现在人们用的各种拖把真的很好用吗如果你经常做家务的话，我想你一定会皱起眉头的。
二、问题描述
现在市场上的拖把主要有以下几种，如图所示：
图1 图2
图3 图4
市场主流拖把优缺点比较
图号名称优点缺点
图1普通拖把价格便宜，制造简便1、不易拧干
2、污渍清洗麻烦
3、拖地时身体极易疲劳
图2机械式拧干
拖把用机械式的方法拧干，减
轻了使用者的劳动强度，
使得拧干的过程变得简
便。
1、拖把打湿了之后不容易
干。
（比如拖完厕所瓷砖
之后又要拖地板就很不方
便）
2、虽然便于脱水，但是不
便于清洗。
3、不符合人体工学
图3可更换布式
拖把可以更换拖把布，轻松的
实现了干湿之间的转换。
1、拖把布吸水的能力不强
2、拧干不方便（如果换布
太多，那么又会使得使用
法来对拖把进行一个创新设计，争取想出一款功能更加完善，使用更加方便的新型拖把！
三、问题分析
1、解决拖把不易拧干或者拧干十分困难的问题
改善的技术特性参数：10#力——用更小的力完成同样的工作
33#可操作性——使得拧干的过程动作更加简单，增强其
可操作性
恶化的技术特性参数：36#装置的复杂性——要增加拧干功能必然使得装置较普
通拖把而言更加复杂。
4利用给定表面的反面
用而不浪费时间
可以将拖把放置在某个装置内，然后用脚踩或者手拉的方式即可自动将水拧干。
经调查，这种方案已经运用于现代产品中，并且效果良好。
如图：
2、解决拖把使用时不符合人体舒适度的问题
改善的技术特性参数：31#物体产生的有害因素——使得人体疲劳
恶化的技术特性参数：36#装置的复杂性——其形状必将更加的复杂
19周期性作用1变持续性作用为周期性（脉冲）作用
2如果作用已经是周期性的，就改变其频率
3在脉冲中嵌套其他作用以达到其他效率
1分割1把一个物体分成相互独立的部分
2把物体分成容易组装和拆卸的部分
3提高物体的可分性
31多孔材料1使物体多空或加入多孔物体
2利用物体的多孔结构引入有用的物质和功能
将拖把的手柄设置成符合人体工学的形状，最理想的情况是，人不需要弯腰便可以完成拖地的过程。
3、解决一个拖把不能同时用来清洁和擦干的问题
改善的技术特性参数：35#适用性及多样性
恶化的技术特性参数：36#装置的复杂性
15动态化1在物体变化的每个阶段让物体或其环境自动调整
干组成部分
可以使用两块拖把布，当需要湿拖的时候换上其中一块，当需要将水擦干的时候换上另一块即可。
4、解决拖把吸水能力不强的问题
改善的技术特性参数：27#可靠性——拖把是否能够可靠的将地板上的水吸干净恶化的技术特性参数：26#物质或事物的数量——很可能需要增加某一具有强吸
附能力的物质
寻找一种吸水能力超强的材料，将其使用到拖把布中即可。
5、解决拖把不能清除死角灰尘的问题
改善的技术特性参数：35#适应性及多样性——可以适应各种复杂环境
恶化的技术特性参数：13#结构稳定性——可以灵活运动，必然会使其结构不太
稳定
将拖把手柄与拖布的连接部位的焊接变为一个可以实现360°自由转动的铰接的结构，那么当有死角需要擦拭的时候，该拖把可以轻松完成此任务。
6、解决拖把拖地不干净的问题
改善的技术特性参数：27#可靠性——将地板擦拭得更干净
恶化的技术特性参数：36#装置的复杂性
可以在拖把布里面设置一种加热的装置，使得去污的速度更快。
2、利用1#分割原理把一个物体分成相互独立的部分
可以再拖把中增加一个装置，此装置中存放有清洁液，使用者在拖地过程中只需要轻轻按某一按钮，即可使得清洁液喷出，使得地面清洁。
四、小结
拖把是人们生活的必备品，我之所以会想到拖把的创新设计，是因为我平常在家担负着拖地的重任，每次拖完之后都是腰酸背疼，而且经常几个拖把换着用，跪在地上拼命擦，往往都擦不干净。
我认为，我的这些创新思想都是比较实用的，不管现在别人是不是已经在用了。
我们应该多从身边的小事出发，多观察多思考，将创新的思维运用到实践中去，真正的做一个创新型人才!
07创新班
丁喆
07。