基于TRIZ理论的新型活动靠背设计研究.pdf

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1、设计与制造2013年第4期(第26卷，总第126期)·机械研究与应用·基于TRIZ理论的新型活动靠背设计研究彭开元，栾国强，何雪涛(北京化工大学机电工程学院，北京100029)摘要：运用FRIZ理论，设计了一种新型结构的床头活动靠背。基于人体工程学原理，提高了床头靠背的舒适程度。利用手动控制，实现对靠背的角度调节。设计照明模块，使人靠在靠背上阅读书籍时，光线更好。给出从分析问题到解决问题的整个流程，得到多种设计方案关键词：机械设计；TRIZ理论；活动靠背；创新设计中图分类号：THI22文献标志码：A文章编号：1007—4414(2013)【)4一o1l0—03DesignofaNewTypeo

2、fAajustableChairBasedOHTRIZTheoryPENGKai—yuan，LUANGuo-qiang，HEXue—tao(Collegeo／’MechanicalandElectricalEngineering，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beifing100029，China)Abstract：AnewadjustablechairstructureisdesignedbasedonTRIZtheory．Thecomfortablenessofthechairisincreasedbasedontheadaptationwit

3、htheergonomics．Theanglecontrolofthebackrestisrealizedbymauualcontro1．Thelightingmoduleisdesignedtooptimizethelightdistributionwhenthepersonisreadingbooksonthechair．Thewholeprocessofthedesign，fromanalysistosolution，isgiven，andavarietyofdesignschemeisobtained．Keywords：mechanicaldesign；TRIZtheory；adjus

4、tablechair；innovativedesign1引言的结构如图2所示，它主要存在两点缺陷：①当使TRIZ理论是一种通过寻找冲突进行机械设计与用者坐在活动靠背上时，无法进行靠背角度的调节；优化的l方法，主要包括矛盾矩阵、发明原理、物一场模②靠背的调节角度只有数档，是一种有级调节，而不型分析等方法。通过TRIZ理论可寻找传统设计中能使靠背固定在任何角度。存在的不足之处，完成对床头活动靠背的创新设寻找现有活动纛背的缺陷计J。床头活动靠背作为生活辅助用具，它将成为残疾人、老年人、长时间卧床人员以及住院病人必备矛J番的寻找冀分类的生活用具。基于人体工程学的靠背形状设计可有效地将人体的背部兜托于自

5、然弯曲舒适而身体又不TRlz理论的标准解_H_HHH_HH-。●_-_●H-HH--__-_-_H一会下滑的坐卧状态，随着靠背角度的任意调节，使人生能长时间舒适地靠在床上而不会感到乏累。结合需求进行优化二二][二2活动靠背设计的方法与流程分析与评价结果利用TRIZ理论设计床头活动靠背，分为以下六得到活动靠背的最终方案个步骤，如图1所示。其中，第一步是寻找日常生活中不同种类的活动靠背所存在的各种缺陷与不足；第图1运用TRIZ设计活动靠背流程图二步寻找其中的冲突；第三步将冲突分类，陈述改善后的理想状态；第四步运用物场分析法；第五步得出3．1．2寻找技术矛盾通用解，并对其进行特殊化处理；第六步进行评

6、价与矛盾一：改善参数为：操作的方便性(No．34)；恶改进，得出最终方案。化参数为：控制的复杂性(No．46)。3活动靠背的设计矛盾二：改善参数为：兼容性或连通性(No．33)；3．1角度调节部分的应用恶化参数为：结构的稳定性(No．21)。3．1．1寻找现有活动靠背的缺陷3．1．3运用矛盾矩阵表寻找解决方法现有的床头活动靠背结构中，在市场上广泛存在对于第一组矛盾，由2003矛盾矩阵表。可以查收稿日期：2013—05—29基金项目：国家级大学生科技创薪基金项目(201210010045)作者简介：彭开元(1992一)，男，安徽合肥人，研究方向：机械设计制造及其自动化。通讯作者：何雪涛(1963

7、)，女，上海人，主要从事机械设计制造与自动化方面的教学与科研工作。·ll0·设计与制造2013年第4期(第26卷，总第126期)·机械研究与应用·结合TRIZ理论创新软件Pro／I，受到专利热收缩上，当活动靠背的用户为病人、老年人时，这项设计使将管固定在壁中的启发，可使用热收缩树脂制作光线更加柔合，起到保护眼睛的作用，适合用户使用。照明模块的外壁，并将光源做成柱状。将待固定的光4评价各方案源插入活