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。
发明问题解决理论TRIZ技术创新应用实例
发明问题解决理论TRIZ技术创新应用实例发明问题解决理论TRIZ技术创新应用案例TRIZ应用实例——BMW车外形设计应用背景:在欧洲那些最初为行人和马车修建的城市里，虽然燃料费用已经颇高，然而交通仍然非常拥挤。
为改善此种状况，市政府通过加税提高大型汽车在城市里的费用，以鼓励小型汽车的生产。
目前市场上无甚特色的小型汽车，在某种意义上，还不能成为有钱人身份、地位的象征。
以生产大型豪华私人轿车为主的德国宝马和奔驰公司，准备联合开发出一种名牌智能化的小型汽车，使其在汽车市场上独领风骚。
有何经济效益和社会效益:开发出的系列新款迷你形汽车，在城市中使用非常方便:可以增加道路的使用空间，减轻空气污染，缓解交通拥挤，容易停车，而且可以为人们提供价格更为经济、性能更为有效的新型汽车。
问题描述:车身较长，在碰撞中有一个大的变形空间，可以吸收能量，缓解交通事故对人的冲击力，减轻对乘车者的人身伤害。
但此种汽车体积较大，比较笨拙，而且在一定程度上造成交通拥挤。
而迷你形汽车因为车身较短，不具备这种变形缓冲功能。
系统存在的技术矛盾:迷你形汽车车身短与在交通事故中防撞性能降低的矛盾。
解决思路和关键步骤:本实例应用TRIZ理论来解决问题。
根据本实例的技术特性矛盾对:运动物体尺寸(Area of moving object):物体的线性尺寸。
此例中为长度变短;能量的消耗(Loss of energy)。
得出相应的创新原理:15# Dynamicity 动态性17# Shift to a new dimension 一维变多维应用15,创新原理可以得到如下解决方案:15# 创新原理为“动态性”，提高运动目标的面积参数(improve the “areaof moving object” parameter)。
迷你形汽车的引擎被设计的位于车身下面，以增加引擎和乘客分隔空间的大小。
与客车相比，提升了位于碰撞影响区域上面的乘客空间。
其动力装置是一台600cc 涡轮控制的3汽缸发动机——完全电控的发动机系统，没有机械连杆与油门或变速杆连接。
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。
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个发明原理的研究居家生活用品是人们日常生活中不可或缺的一部分，它们为我们的生活提供了诸多便利和舒适。
而TRIZ理论则是一种创新方法，它可以帮助我们解决问题、改进产品，达到更高的效率和创造力。
本文将以居家生活用品为研究对象，结合TRIZ理论的40个发明原理来探讨如何通过创新设计来改进这些产品，提升其性能和功能。
1. Segmentation（分割）领域：厨房用品问题：厨房刀具易造成手部伤害创新：设计具有自动回收刀刃功能的厨房刀解决方案：引入可伸缩刀刃设计，使用后可自动缩回刀把内部，避免刀刃外触碰造成伤害。
2. Taking out (提取)领域：清洁用品问题：擦拭家具时需要频繁更换拖把抹布创新：设计可自动更换抹布的拖把系统解决方案：引入一套自动更换抹布装置，当抹布使用完毕时，按下按钮即可自动更换新的抹布，方便快捷。
3. Local Quality (局部质量)领域：家用电器问题：电热水壶沉积水垢难以清洁创新：设计易清洁的水壶内胆解决方案：使用特殊材质制作内胆，减少水垢附着，以及可拆卸设计，方便清洁。
4. Asymmetry (非对称)领域：家居装饰问题：墙壁装饰画易因挂钩脱落而掉落创新：设计可固定在墙壁的装饰画解决方案：引入不对称形状的挂钩设计，增加装饰画与挂钩之间的摩擦力，提高稳定性。
5. Merging (合并)领域：厨房用品问题：厨房垃圾桶占用空间大创新：厨房垃圾桶与储物柜合并设计解决方案：设计一个可以在储物柜内部收纳的垃圾桶，既美观又实用。
6. Universality (泛化)领域：清洁用品问题：清洁地板时需要更换不同类型的拖把创新：设计可适用于不同地板的拖把解决方案：引入可更换拖把头的设计，能够适应不同种类的地板并保持清洁效果。
7. Nested doll (套娃)领域：储物用品问题：居家收纳杂物时位置不够创新：设计可叠放的储物盒解决方案：设计一种可以套进另一个的储物盒，节省空间的同时提高收纳能力。
拖把劳动工具发明故事
拖把劳动工具发明故事
在很久以前，人们用手拿着布条擦地来清洁房间。
这种方式虽然简单，但是非常费力和耗时。
为了解决这个问题，一个年轻的发明家开始思
考如何改进这个过程。
他开始尝试各种不同的方法，但是没有一个能够完全解决问题。
最终，他想到了一个创新的想法：用木棒和布条制作一个可以旋转的装置，
可以更轻松地清洁地面。
他开始动手制作这个装置，并不断进行试验和修改。
最终，他成功地
发明了一种新型的劳动工具——拖把！
这个拖把有一个可旋转的头部和一根长柄。
使用者只需要将布条附在
头部上，并通过柄子来控制它的移动方向。
由于头部可以旋转，所以
拖把可以轻松地清洁墙角和其他难以到达的区域。
当这个发明被推广后，人们非常喜欢它。
现在每个家庭都会使用拖把
来清洁房间，并且它也被广泛应用于商业和工业领域。
今天，我们已经有了许多不同类型的拖把，包括电动拖把和自动拖把。
但是，这个最初的发明仍然是我们日常生活中不可或缺的一部分。
这个年轻的发明家通过他的创新精神和努力工作，改变了人们的生活方式，并且成为了一个伟大的发明家。
他的故事告诉我们，只要有创造力和毅力，每个人都可以成为一个成功的发明家。
新型健身拖把的设计
１ ． 近年 拖把 设 计趋 势 拖 把是 一种耗 时耗 力才可利 用完成 拖地 家务 的工具 ， 近年来的 对 拖 把设计改变 趋势主要有 以下几点： 工作头的形状 由开始 的圆形 发展为 条形 、 平 板型等 ； 工作头 材料 形状 除布条外 还出现 了纱绳状 ； 工作 头材
新型健身拖把的设计
王爽 张利旭 浙 江师范大学 ３ ２ １ ０ ０ ４
【 摘 要ｌ随着科 学技术 的进步， 大 大便利 了 人们 日 常生活 和工作 ， 人 拖 把 布条层５ 粘贴 在后 置横梁 上 ， 跟 随 着新 型健 身拖把 的 向前运 们的健 身意识也越 来越 强。本论文的目的在于提供一种新型健身拖把 的设 动 ， 在长期 使用过程 中由于是利 用粘贴式 的拖把 布条层， 可方便清 洗和 计方案， 主要 对健 身拖把的传动机 构和 外形进行 设计， 通过人趣味 健身时 拆 装。
引言 随 着社 会的不 断进步 ， 不 断加大 的工作强度和 竞争压力 ， 导 致人们 的精 神长期 的 紧绷 ， 许 多人的身体 也因此逐步 进 入亚健康 状态… 。 工作 上 的疲劳会加 重人们 在做 家务事的压 力， 尤 其是 在拖地 时， 要长期处于 弯腰 的状 态 ， 加 重人们的健康 问题 。 若能将健 身运 动和家务结合起 来，
图 １新型健身拖把的设计整体结构示意图
４ ． 主要 Leabharlann 动机 构设 计 凸轮 零件上设有小连杆 连接 ， 且 固定套在 主要 的底端横 杆上 ， 左右
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。
TRIZ理论的应用实例分析
TRIZ理论的应用实例分析一、TRIZ理论的起源TRIZ理论是阿奇舒勒(G.S.Altshuller)在1946年创立的一种发明理论，其意义为发明问题的解决理论。
二、主要内容现代TRIZ理论体系主要包括以下几个方面的内容：方法，包括模型的修整、转换、物质与场的添加等等。
5.发明问题解决算法ARIZ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，问题转化，直至问题的解决。
6.基于物理、化学、几何学等工程学原理而构建的知识库基于物理、化学、几何学等领域的数百万项发明专利的分析结果而构建的知识库可以为技术创新提供丰富的方案来源。
三、基本哲理TRIZ理论的基本哲理包括以下6条：1、所有的工程系统服从相同的发展规则。
这一规则可以用来研究创造发量专利信息基础上的？基于偶然发现的少数事例的发明项目不是严肃的研究成果。
事实证明，一项重大或重要的发明项目通常是建立在不少于1万到2万项专利（或知产权/版权）研究的基础上。
（2）发明人或研究者是否考虑过发明问题的级别？大量低水平的发明不如一项或少量高水平的发明。
因为，低水平的发明只能在简单的情况下运用。
（3）该项发明是否是从大量高水平的试验中提炼出来的结论或建议？ 6、在大多数情况下，理论的寿命与机器的发展规律是一致的。
因而，“试凑”法很难产生两种或两种以上的系统解。
来的 2 分离1) 石油加工中，将一些油渣或其他有害物质提炼分离，已获得精度较高的汽油或柴油。
2) 子弹发出后，弹芯与弹壳分离 3) 电脑键盘与鼠标分开，为的是方便人们更好的操作。
4) 火箭在冲出大气层的过程中将已经燃完燃料的部分解体分离 5) 现在用在建筑中的隔音材料将噪音吸收或隔离，从而使噪音被分离出我们所处的环境。
3 局部质量1) 锤子的一边做成平的一边做成扁的，增加了锤子的切削功能（采4) 将室内的多个等串联在一起，共用一个开关。
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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。
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
查冲突解矩阵可知使用的解决原理是：35，30，14
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
查冲突解矩阵可知使用的解决原理是：13，35，1。