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理论四十个创新原理及其实例
TRIZ理论四十个创新原理及其实例第一篇：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、标示牌等十一、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：病人按时吃药二十一、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、手机贴膜三十一、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第二篇：Triz理论实例ＴＲＩＺ理论应用淬火工艺的案例一个车间得到一份订单，对很大的金属零件进行热处理。
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。
拖把脱水机构课程设计
拖把脱水机构课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解拖把脱水机构的基本原理，掌握其结构与功能；2. 学生能掌握与拖把脱水机构相关的物理知识，如杠杆原理、离心力等；3. 学生能了解拖把脱水机构在生活中的应用，提高对科学技术的认识。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析并解决与拖把脱水机构相关的实际问题；2. 学生能通过小组合作，设计并制作简单的拖把脱水机构模型；3. 学生能运用科学方法，对拖把脱水机构进行实验研究，提高实验操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能培养对科学的兴趣和好奇心，提高探索精神；2. 学生能认识到科学技术在生活中的重要性，增强学以致用的意识；3. 学生能通过小组合作，培养团队协作精神，提高沟通与表达能力；4. 学生能关注生活中的物理现象，激发对物理学科的热情。
课程性质：本课程为动手实践类课程，注重理论与实践相结合，培养学生的动手能力、观察力和创新能力。
学生特点：六年级学生对新鲜事物充满好奇，具备一定的物理知识基础，动手能力强，善于合作。
教学要求：教师需结合学生特点，运用启发式教学，引导学生主动探究，注重培养学生的实践能力和科学素养。
通过课程学习，使学生达到预定的知识、技能和情感态度价值观目标。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 引入新课：通过生活实例，引导学生了解拖把脱水机构在日常生活中的应用，激发学生兴趣。
相关教材章节：第五章《简单机械》第三节《杠杆原理的应用》2. 理论知识学习：a. 介绍拖把脱水机构的基本原理，如杠杆原理、离心力等；b. 分析拖把脱水机构各部分结构及其功能；c. 讲解与拖把脱水机构相关的物理知识。
相关教材章节：第五章《简单机械》第一节《杠杆》和第二节《轮轴》3. 动手实践：a. 学生分组讨论，设计拖把脱水机构模型；b. 学生根据设计方案，利用实验材料，动手制作拖把脱水机构模型；c. 学生进行实验，观察并记录实验现象，分析实验结果。
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理论在机械制图教学创新中的应用
TRIZ理论在机械制图教学创新中的应用摘要：在机械制图教学中引入TRIZ理论，采用TRIZ理论去创新教学方法，改善课堂教学模式，能较好地体现“教为主导，学为主体”的教学理念，有利于学生学习兴趣和创新等能力的培养，能够充分调动学生和教师双方的积极性、创造性。
本文从TRIZ理论出发，对改善高职院学机械制图课程教学和创新思维培养和创新方法的培训进行初步探究。
TRIZ理论；机械制图；教学创新；模式创新一、TRIZ理论的内涵如何使学生具有创新意识和创新能力，适应经济时代的要求，在企业的生产和经营实际中担当技术方面的组织者和带头人，是高职院校教学改革的根本目标，贯穿于高职教育的全过程。
培养学生的创新思维需要系统的理论体系指导，在对高职学生创新能力的培养中，选取合适的创新理论是一个难题。
TRIZ理论比之无序无规律可循的创新方法，具有鲜明的特点和优势。
它成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，快速确认和解决系统中存在的矛盾，着力于澄清和强调系统中存在的矛盾，而不是逃避矛盾；它的最终目标是完全解决矛盾，获得最终的答案，而不是采取折衷或者妥协的做法。
在高职创新教育中引入 TRIZ理论，进行创新理论教育，将是当前高职高专教育改革中一条非常值得探索的途径。
二、创新教学模式及操作要点创新教学模式的基本点是探究式获取知识，创新性应用知识，是在课堂教学过程中，在教师的组织、引导、促进下，学生主动感知、发现、获取知识，加工转化建构知识，而非被动听讲、消极接受、机械训练的僵化灌输。
1.激发动机，包括预习展示、确认目标、形成探究动机。
教学实践已证明，学生没有预习就进入学习，往往一开始就处于被动接受状态。
即便是教师采用启发式教学，引用了许多导入的材料、背景知识或进行联系密切的复习，多数学生也很难积极主动学习。
为此在机械制图的课堂教学中要改变教师一味传授讲解知识的传统教学方法，而要采用启发式和讨论式的教学方法，在教学中启发学生与老师一起思考，激发学生的学习兴趣。
发明创造的方法论——TRIZ40个发明原理详解
40个发明原理详解（1）——分割分割（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臵直至冷却下来。
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。
传输线是一个长长的、盛满熔化锡的槽子。
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。
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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
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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。
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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
"
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。