基于TRIZ理論的人體假肢優(yōu)化設(shè)計研究
本文關(guān)鍵詞:基于TRIZ理論的人體假肢優(yōu)化設(shè)計研究
更多相關(guān)文章: TRIZ理論 理想解 矛盾分析 優(yōu)化設(shè)計 人體假肢
【摘要】:自2013年起,“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”就已成為中國的國家戰(zhàn)略。創(chuàng)新的實質(zhì)是改進(jìn)或創(chuàng)造新的技術(shù)或產(chǎn)品,并在所需的特定環(huán)境中獲得有益的效果。創(chuàng)新不僅需要大量的知識積累和實踐經(jīng)驗,更需要一套切實有效的創(chuàng)新方法做指引。TRIZ作為一種系統(tǒng)化的創(chuàng)新方法,它揭示的是創(chuàng)新設(shè)計發(fā)明內(nèi)在遵循的原理和規(guī)律,目的在于從根本找出問題系統(tǒng)中存在的矛盾,它拋棄了傳統(tǒng)創(chuàng)新方法折衷或妥協(xié)的方法解決問題,其最終的目標(biāo)是完全解決矛盾,獲得理想的解決方案。本文將TRIZ理論引入到人體假肢的優(yōu)化設(shè)計中,通過分析現(xiàn)有人體假肢裝置的技術(shù)問題,確定假肢系統(tǒng)的理想解,進(jìn)而通過一系列TRIZ工具進(jìn)行假肢的創(chuàng)新優(yōu)化設(shè)計,得出假肢的優(yōu)化模型,最后建立優(yōu)化方案評價系統(tǒng),對優(yōu)化設(shè)計方案進(jìn)行評價分析,確定出最優(yōu)方案。論文主要研究內(nèi)容如下:第一章闡述了論文的研究背景,介紹了TRIZ理論研究的現(xiàn)狀,人體假肢的定義及分類,最后說明了本文主要研究內(nèi)容和論文結(jié)構(gòu)。第二章對TRIZ理論所包含的基本工具和方法進(jìn)行了全面分析,包括最終理想解IFR、40個創(chuàng)新發(fā)明原理、物理矛盾及其四大分離原理、八大技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則、物場模型分析及其76個標(biāo)準(zhǔn)解,并得出了TRIZ理論解決問題的分析流程以及解題流程,最后將基于TRIZ理論的具體問題分析流程和具體解題流程應(yīng)用到了人體假肢系統(tǒng)中。第三章首先對人體假肢進(jìn)行了需求分析和技術(shù)問題分析,確定了最終的理想解IFR;然后建立了假肢系統(tǒng)的SVOP功能詞表,對假肢系統(tǒng)進(jìn)行了組件功能模型分析和三軸分析,建立了假肢系統(tǒng)的組件功能關(guān)系模型及系統(tǒng)資源列表。第四章借助于計算機(jī)輔助創(chuàng)新軟件Pro/Innovator,運用ARIZ算法以及TRIZ解題工具進(jìn)行了假肢的資源分析、技術(shù)矛盾分析、物理矛盾分析、物場分析以及S曲線進(jìn)化分析,快速、準(zhǔn)確的找到了解決假肢問題適用的創(chuàng)新原理、分離原理、物場模型及其對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)解以及其結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)化的方向。通過對相應(yīng)原理、模型、標(biāo)準(zhǔn)解進(jìn)行的詳細(xì)研究以及其對應(yīng)的啟示,經(jīng)過類比及分析,得到了解決假肢裝置問題的一系列優(yōu)化設(shè)計方案。第五章利用TRIZ理論中提高理想度的方案評價原則,結(jié)合人體假肢的結(jié)構(gòu)特點,確定了評價假肢優(yōu)化方案的各項指標(biāo),并在Pro/Innovator中建立了假肢方案評價模型,完成了對假肢優(yōu)化設(shè)計方案的評價分析,確定出了最優(yōu)方案。第六章對論文的研究工作進(jìn)行了總結(jié)與展望。
【關(guān)鍵詞】:TRIZ理論 理想解 矛盾分析 優(yōu)化設(shè)計 人體假肢
【學(xué)位授予單位】:浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:R318.17
【目錄】:
- 摘要5-7
- Abstract7-12
- 第一章 緒論12-21
- 1.1 研究背景及意義12-13
- 1.2 人體假肢的基本概念13-15
- 1.2.1 假肢的定義13-14
- 1.2.2 假肢的分類14-15
- 1.3 下肢假肢在國內(nèi)外發(fā)展研究現(xiàn)狀15-17
- 1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
- 1.3.2 國外研究現(xiàn)狀16-17
- 1.4 TRIZ理論在國內(nèi)外發(fā)展研究現(xiàn)狀17-18
- 1.5 課題來源及論文的主要研究內(nèi)容18-20
- 1.5.1 課題來源18-19
- 1.5.2 論文的主要研究過程與框架結(jié)構(gòu)19-20
- 1.6 本章小結(jié)20-21
- 第二章 基于TRIZ的假肢優(yōu)化設(shè)計應(yīng)用流程21-37
- 2.1 引言21
- 2.2 TRIZ理論概述21-22
- 2.2.1 TRIZ定義21
- 2.2.2 TRIZ發(fā)展歷程21-22
- 2.3 TRIZ理論體系22-33
- 2.3.1 最終理想解IFR24
- 2.3.2 系統(tǒng)分析24-25
- 2.3.3 三軸分析25-26
- 2.3.4 技術(shù)矛盾與40個創(chuàng)新原理26-28
- 2.3.5 物理矛盾與分離原理28
- 2.3.6 物場分析及76個標(biāo)準(zhǔn)解28-30
- 2.3.7 S曲線及8大技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法則30-32
- 2.3.8 發(fā)明問題解決算法ARIZ32-33
- 2.4 TRIZ理論問題分析及解題步驟33
- 2.5 基于TRIZ理論的假肢結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計流程33-34
- 2.6 Pro/Innovator軟件介紹34-36
- 2.7 小結(jié)36-37
- 第三章 基于TRIZ的下肢假肢的問題分析37-47
- 3.1 引言37
- 3.2 下肢假肢的需求分析37-38
- 3.3 假肢的技術(shù)問題分析38-43
- 3.3.1 假肢原始技術(shù)問題分析38-40
- 3.3.2 假肢最終理想解IFR的確定40
- 3.3.3 假肢功能詞表SVOP的建立40-41
- 3.3.4 組件功能模型分析41-43
- 3.4 假肢技術(shù)問題的系統(tǒng)分析43-46
- 3.5 小結(jié)46-47
- 第四章 基于TRIZ下肢假肢優(yōu)化方案設(shè)計47-65
- 4.1 引言47
- 4.2 假肢資源列表分析47-48
- 4.3 假肢技術(shù)矛盾分析48-55
- 4.3.1 技術(shù)矛盾分析解題流程48-49
- 4.3.2 定義下肢假肢技術(shù)矛盾49-51
- 4.3.3 創(chuàng)新原理的分析51-52
- 4.3.4 具體優(yōu)化設(shè)計方案52-55
- 4.4 假肢物理矛盾分析55-58
- 4.4.1 物理矛盾解題流程55-56
- 4.4.2 物理矛盾解決的假肢優(yōu)化設(shè)計方案56-58
- 4.5 物-場分析58-60
- 4.6 S曲線+進(jìn)化路徑分析60-64
- 4.6.1 假肢S曲線位置分析60-61
- 4.6.2 具體優(yōu)化設(shè)計方案61-64
- 4.7 小結(jié)64-65
- 第五章 下肢假肢設(shè)計方案評價及確定65-70
- 5.1 引言65
- 5.2 TRIZ理論評價原則65
- 5.3 假肢優(yōu)化方案評價指標(biāo)的確定65-67
- 5.4 基于Pro/Innovator的方案評價模型的建立67
- 5.5 優(yōu)化方案匯總67-68
- 5.6 基于TRIZ的下肢假肢優(yōu)化設(shè)計方案確定68-69
- 5.7 小結(jié)69-70
- 第六章 總結(jié)與展望70-72
- 6.1 論文總結(jié)70-71
- 6.2 未來展望71-72
- 參考文獻(xiàn)72-76
- 致謝76-77
- 攻讀學(xué)位期間的研究成果和參加的科研項目77-79
- 附錄一:40個發(fā)明創(chuàng)新原理79-84
- 附錄二:阿奇舒勒矛盾矩陣84-85
- 附錄三:76條標(biāo)準(zhǔn)解85-89
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