第三屆全國(guó)“TRIZ”杯大學(xué)生創(chuàng)新方法大賽作品申報(bào)書(shū)

1、附件4序號(hào)： 編碼： 第三屆全國(guó)“TRIZ”杯大學(xué)生創(chuàng)新方法大賽作品申報(bào)書(shū) 作品名稱(chēng)： 風(fēng)動(dòng)壓差發(fā)電機(jī) 學(xué) 校： 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院 申報(bào)團(tuán)隊(duì)： 南農(nóng)一號(hào)隊(duì) 方法導(dǎo)師： 專(zhuān)業(yè)導(dǎo)師： 負(fù) 責(zé) 人： 聯(lián)系電話： E-mail ： 類(lèi) 別： 發(fā)明制作類(lèi) 工藝改進(jìn)類(lèi) 創(chuàng)意設(shè)計(jì)類(lèi)指導(dǎo)教師推薦理由：（希望評(píng)委關(guān)注的亮點(diǎn)，言簡(jiǎn)意賅、切忌浮夸、否則會(huì)影響成績(jī)、80字內(nèi)）1、創(chuàng)意獨(dú)特2、3、4、5、第三屆全國(guó)“TRIZ”杯大學(xué)生創(chuàng)新方法大賽組委會(huì)制 年 月 日填說(shuō) 明1申報(bào)者應(yīng)在認(rèn)真閱讀此說(shuō)明各項(xiàng)內(nèi)容后按要求詳細(xì)填寫(xiě)。2申報(bào)者在填寫(xiě)申報(bào)作品時(shí)需詳細(xì)填寫(xiě)表A、B、C。 3表內(nèi)項(xiàng)目填寫(xiě)時(shí)一律打印，要求申報(bào)者一律按原

2、表復(fù)制。4序號(hào)、編碼由第三屆全國(guó)“TRIZ”杯大學(xué)生創(chuàng)新方法大賽組委會(huì)填寫(xiě)。5作品申報(bào)書(shū)須按要求由各學(xué)校統(tǒng)一報(bào)送。6所有參賽作品必須按規(guī)定時(shí)間報(bào)送。7報(bào)送地址：哈爾濱市南崗區(qū)南通大街145號(hào)哈爾濱工程大學(xué)61號(hào)樓3046辦公室 郵 編：150001 電子版發(fā)送到：trizjingsai(郵件題目中注明學(xué)校)聯(lián)系電話13644501493（齊）王）聯(lián) 系 人：齊云鶴、王茜A團(tuán)隊(duì)基本情況作品名稱(chēng)風(fēng)動(dòng)壓差發(fā)電機(jī)團(tuán)隊(duì)名稱(chēng)南農(nóng)一號(hào)隊(duì)所在院校南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院通信地址創(chuàng)新方法導(dǎo)師信息性 別出生年月身份證職 稱(chēng)聯(lián)系電話聯(lián)系人E-mailQQ號(hào)碼專(zhuān)業(yè)導(dǎo)師

3、信息性 別出生年月身份證職 稱(chēng)聯(lián)系電話聯(lián)系人E-mailQQ號(hào)碼團(tuán)隊(duì)成員姓 名性別年齡專(zhuān)業(yè)聯(lián)系電話E-mail高天祥男20機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化139144604211486886768吳茂寧男20機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)umaoning1張航男20機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化1585072507513180870087范銀冬男19機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化1805114300818051143008田陳堯男19機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化1589586098115895860981資格認(rèn)定學(xué)籍負(fù)責(zé)部門(mén)意見(jiàn)是否為在2014年10月1日前正式注冊(cè)的在校全日制非成人教育、非在職的各類(lèi)學(xué)生（含

4、專(zhuān)科生、本科生、研究生） 是 否若是，其學(xué)號(hào)是：33113206負(fù)責(zé)人簽名：部門(mén)蓋章：年 月 日學(xué)校負(fù)責(zé)部門(mén)意見(jiàn)本作品是否為課外非教學(xué)學(xué)術(shù)科技活動(dòng)成果 是 否負(fù)責(zé)人簽名：部門(mén)蓋章： 年 月 日B第三屆全國(guó)“TRIZ”杯大學(xué)生創(chuàng)新方法大賽參賽作品簡(jiǎn)介作品類(lèi)別： 發(fā)明制作類(lèi) 工藝改進(jìn)類(lèi) 創(chuàng)意設(shè)計(jì)類(lèi)作品名稱(chēng)：風(fēng)洞壓差發(fā)電機(jī)團(tuán)隊(duì)名稱(chēng)：南農(nóng)一號(hào)隊(duì)學(xué)校：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院作者：范銀冬 作品簡(jiǎn)介（150字以內(nèi)）：受到非洲犬鼠洞穴構(gòu)造的啟示，想到設(shè)計(jì)出類(lèi)似犬鼠洞穴應(yīng)用的TRIZ理論（100字以內(nèi)）：兩張具有代表性的作品jpg照片（要求每張文件大于2M），并以文件形式單獨(dú)提交，應(yīng)對(duì)每張圖片附加文字說(shuō)明。該作品簡(jiǎn)

5、介大賽組委會(huì)將在官方網(wǎng)站公開(kāi)進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化推介，請(qǐng)參賽隊(duì)伍注意知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。指導(dǎo)教師簽名： 第一作者簽名：專(zhuān)利申請(qǐng)情況提出專(zhuān)利申請(qǐng) 申請(qǐng)?zhí)枺荷暾?qǐng)日期 年 月 日已獲專(zhuān)利權(quán)批準(zhǔn) 批準(zhǔn)號(hào)：批準(zhǔn)日期 年 月 日未提出專(zhuān)利申請(qǐng)此作品參加本賽事之前獲獎(jiǎng)情況是否獲過(guò)獎(jiǎng)是 否獲過(guò)獎(jiǎng)賽事名稱(chēng)獲獎(jiǎng)級(jí)別成果轉(zhuǎn)化情況是否與企業(yè)對(duì)接 是 否 對(duì)接企業(yè)名稱(chēng)：對(duì)接日期 年 月 日C申報(bào)作品TRIZ理論應(yīng)用情況本部分需要展現(xiàn)如下內(nèi)容，請(qǐng)“親們”仔細(xì)閱讀、認(rèn)真領(lǐng)會(huì)!1、運(yùn)用TRIZ解決問(wèn)題時(shí)的步驟；2、體現(xiàn)運(yùn)用TRIZ各種創(chuàng)新工具解決問(wèn)題時(shí)的自然誠(chéng)懇態(tài)度；3、重要的不單是獲得結(jié)果，而是運(yùn)用TRIZ的分析和思考過(guò)程；4、如實(shí)記

6、錄方案產(chǎn)生的思維過(guò)程以及附帶產(chǎn)生的想法；5、發(fā)明問(wèn)題可以有很多解決方案，因此展現(xiàn)你的評(píng)價(jià)技能和選擇最佳方案也很重要；6、完美展現(xiàn)、詮釋你的最佳方案。學(xué)會(huì)運(yùn)用創(chuàng)新方法分析、思考、解決問(wèn)題遠(yuǎn)比獲獎(jiǎng)更重要！祝你取得好成績(jī)！以下步驟模板及案例僅供參考第一部分：?jiǎn)栴}描述1、項(xiàng)目概述(這部分內(nèi)容要包括：項(xiàng)目來(lái)源，問(wèn)題描述，技術(shù)參數(shù)，配圖片或手繪簡(jiǎn)圖等)2、發(fā)明問(wèn)題初始形勢(shì)分析 （要求寫(xiě)清楚系統(tǒng)的工作原理；存在主要問(wèn)題；限制條件；目前解決方案，已有專(zhuān)利，類(lèi)似產(chǎn)品的解決方案，仍存在問(wèn)題和不足；配圖片或手繪簡(jiǎn)圖）第二部分：系統(tǒng)分析3、系統(tǒng)分析（可能用到的工具有：因果分析、九屏分析、生命曲線、資源分析、功能分析等

7、）第三部分：運(yùn)用TRIZ工具解決問(wèn)題4、TRIZ工具（可能用到的工具有：最終理想解、技術(shù)矛盾、物理矛盾、物-場(chǎng)分析、ARIZ算法等） 第四部分：技術(shù)方案整理與評(píng)價(jià)5、全部技術(shù)方案及評(píng)價(jià)方案1： 方案2：6、最終確定方案第五部分：團(tuán)隊(duì)風(fēng)采團(tuán)隊(duì)風(fēng)采：（課堂、討論、演示、合影照片）注：1 本次填寫(xiě)如能用圖的請(qǐng)盡量用圖表示； 2 盡可能地運(yùn)用多種TRIZ工具解題，但不局限于括號(hào)中所列的工具；3 解決方案應(yīng)為多種，確定最終方案應(yīng)為一種或兩種皆可。案例1：尺蠖式移動(dòng)直尺一、問(wèn)題描述目前繪圖工具主要包括直尺、三角板、量角器和丁字尺等，當(dāng)我們需要測(cè)量或者需要畫(huà)出某段超出所用尺子量程的直線段時(shí)，就需要反復(fù)擺放尺

8、子的位置來(lái)繼續(xù)進(jìn)行測(cè)量或者繪制，這樣會(huì)造成誤差的加大以及效率的降低。因此，為了解決上述問(wèn)題，應(yīng)該設(shè)計(jì)一種新型繪圖工具，其應(yīng)滿足如下一些限制條件：該繪圖工具制造不應(yīng)太復(fù)雜，成本不應(yīng)超過(guò)現(xiàn)有繪圖工具組合；該繪圖工具不應(yīng)有過(guò)于嚴(yán)格的使用環(huán)境限制；該繪圖工具體積不能太大，要方便攜帶；類(lèi)似產(chǎn)品的解決方案為反復(fù)重新擺放尺子來(lái)進(jìn)行繪圖和測(cè)量。二、TRIZ分析過(guò)程（一）系統(tǒng)完備性法則圖1 系統(tǒng)完備性法則（二）功能分析表1 功能分析表技術(shù)系統(tǒng)尺蠖式移動(dòng)直尺用途測(cè)量和繪制任意長(zhǎng)度的直線段技術(shù)功能使直尺能夠沿固定的直線移動(dòng)主要功能利用直尺體和滑塊的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)直尺沿固定的直線移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)固定方向任意長(zhǎng)度直線段的繪制

9、和測(cè)量。（三）九屏幕圖圖2 九屏幕圖（四）生命曲線圖3 生命曲線圖技術(shù)系統(tǒng)的進(jìn)化一般按照如上的生命曲線進(jìn)行，我國(guó)科技教育事業(yè)正處于蓬勃發(fā)展時(shí)期，教育中、工程中直尺的使用非常普遍，各行各業(yè)的人們對(duì)直尺的需求量很大。直尺在我國(guó)已經(jīng)有非常久遠(yuǎn)的歷史，但是鮮有大的改變，專(zhuān)利等級(jí)較低，專(zhuān)利數(shù)量少，直尺的單件利潤(rùn)也比較低，但是由于數(shù)量較大，整個(gè)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益還是很可觀的，故直尺應(yīng)處于生命曲線的成長(zhǎng)期和成熟期的交匯處，尚具有較大的發(fā)展前景。（五）資源分析直尺的內(nèi)部資源包括：軌道、滑塊、繪圖板、繪圖紙、繪圖筆、空氣。其全部為現(xiàn)有資源。選擇資源的順序如下表：表2選擇資源的順序資源屬性選擇順序價(jià)值免費(fèi)廉價(jià)昂貴數(shù)量

10、無(wú)限足夠不足質(zhì)量有害中性有益可用性成品改變后可用需要建造表3現(xiàn)有資源比較資源類(lèi)型價(jià)值數(shù)量質(zhì)量可用性軌道免費(fèi)無(wú)限中性成品機(jī)械能免費(fèi)足夠中性成品繪圖板廉價(jià)足夠有益成品繪圖筆廉價(jià)足夠有益成品空氣免費(fèi)無(wú)限中性成品X元素免費(fèi)無(wú)限有害成品選擇優(yōu)先使用軌道、機(jī)械能、空氣和X元素，其中X元素為引入的理想化的位置資源。（六）最終理想解表4 最終理想解分析表問(wèn)題分析結(jié)果設(shè)計(jì)最終目標(biāo)？直尺可以繪制和測(cè)量任意長(zhǎng)度的直線段。理想化最終結(jié)果？直尺自己可以自動(dòng)地沿著固定方向一直做直線移動(dòng)。達(dá)到理想解的障礙是什么？直尺不能夠?qū)崿F(xiàn)高度智能化。出現(xiàn)這種障礙的結(jié)果是什么？直尺沿固定方向繪制和測(cè)量直線段時(shí)不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。不出現(xiàn)這種障

11、礙的條件是什么？直尺有一種特殊機(jī)構(gòu)可以自動(dòng)找到某比較基準(zhǔn)，使之沿固定方向做直線移動(dòng)，并提供足夠的動(dòng)力。創(chuàng)造這些條件所用的資源是什么？電能、空氣、智能系統(tǒng)。（七）技術(shù)矛盾1.尺子測(cè)量和繪制直線段時(shí)，既需要知道其長(zhǎng)度，又希望同時(shí)能夠一直沿一條直線移動(dòng)，這需要直尺和滑塊兩個(gè)工具，為控制成本，尺子不應(yīng)太重，構(gòu)成形狀與物體質(zhì)量之間的技術(shù)矛盾。改善的參數(shù)為物體質(zhì)量，惡化的參數(shù)為形狀。由矛盾矩陣表查到發(fā)明原理為（見(jiàn)表5）：表5矛盾矩陣表1改善的參數(shù)惡化的參數(shù)形狀物體質(zhì)量3、4、14、17（3）局部特性原則使物體的不同部分應(yīng)當(dāng)具有不同的功能；（4）增加不對(duì)稱(chēng)性原則物體的對(duì)稱(chēng)形式轉(zhuǎn)為不對(duì)稱(chēng)形式；（7）嵌套原則一

12、個(gè)物體通過(guò)另一個(gè)物體的空腔；（14）曲面化原則從直線部分過(guò)渡到曲線部分，從平面過(guò)渡到球面，從正六面體或平行六面體過(guò)渡到球形結(jié)構(gòu)；（17）向另一維度過(guò)渡的原則利用多層結(jié)構(gòu)替代單層結(jié)構(gòu)。我們采用發(fā)明原理7（嵌套原則），在尺子的下方設(shè)計(jì)滑塊嵌套于軌道中的結(jié)構(gòu)用于方便直尺移動(dòng)。2.為使用方便，尺子不應(yīng)太大，這就能減小尺子占有的體積，但同時(shí)也將引起尺子的形狀復(fù)雜度提高，構(gòu)成物體的面積與形狀之間的矛盾。改善的參數(shù)為物體的面積，惡化的參數(shù)為形狀。由矛盾矩陣表查得發(fā)明原理為（見(jiàn)表6）：表6矛盾矩陣表2改善的參數(shù)惡化的參數(shù)形狀物體的面積4、14、15、17（4）不對(duì)稱(chēng)原則物體的對(duì)稱(chēng)形式轉(zhuǎn)為不對(duì)稱(chēng)形式；（14）曲

13、面化原則從直線部分過(guò)渡到曲線部分，從平面過(guò)渡到球面，從正六面體或平行六面體過(guò)渡到球形結(jié)構(gòu)；（15）動(dòng)態(tài)原則將物體分成彼此相對(duì)移動(dòng)的幾個(gè)部分；（17）向另一維度過(guò)渡的原則利用多層結(jié)構(gòu)替代單層結(jié)構(gòu)。我們采用發(fā)明原理15（動(dòng)態(tài)原則），將直尺與滑塊兩個(gè)相對(duì)移動(dòng)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)一直畫(huà)直線的功能。3.為了增多工具的實(shí)用性及多用性，由上述知，尺子要實(shí)現(xiàn)包括繪制測(cè)量、同時(shí)適用于左、右手的人在內(nèi)的多種功能，為使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便要使一個(gè)工具具有多種功能或使某結(jié)構(gòu)具有多種功能，構(gòu)成實(shí)用性及多用性與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性之間的矛盾。改善的參數(shù)為實(shí)用性及多用性，惡化的參數(shù)為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。由矛盾矩陣表查得發(fā)明原理為（見(jiàn)表7）：表7矛盾矩陣表3

14、改善的參數(shù)惡化的參數(shù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性實(shí)用性及多用性1、3、24（1）分割原則將物體分容易組裝和拆卸的部分；（3）局部性原則使物體的不同部分應(yīng)當(dāng)具有不同的功能；（24）中介原則把另一個(gè)(易分開(kāi)的)物體暫時(shí)附加給某一物體。我們采用發(fā)明原理1（分割原則），使尺子與滑塊容易組裝和拆卸，統(tǒng)一裝置能夠?qū)崿F(xiàn)左右手都可以方便移動(dòng)直尺和滑塊來(lái)實(shí)現(xiàn)一直畫(huà)直線的功能。（八）物理矛盾我們既希望設(shè)計(jì)的尺子能夠小便于攜帶，又希望尺子足夠長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)一直畫(huà)直線的目的。故決定所設(shè)計(jì)的直尺長(zhǎng)度采用解決物理矛盾中的空間分離原理，將普通直尺分割成為一個(gè)直尺和一個(gè)滑塊兩個(gè)小模塊，彼此容易組裝和拆卸；并且滑塊嵌套在直尺背面的導(dǎo)軌中可以實(shí)現(xiàn)尺子長(zhǎng)

15、短的任意變換。（九）物場(chǎng)分析S1紙 S2尺子 F1是機(jī)械場(chǎng)圖4問(wèn)題模型這是普通的物場(chǎng)分析后的結(jié)果，如此是不可能實(shí)現(xiàn)一直畫(huà)直線的功能。我們需要加一個(gè)機(jī)械場(chǎng)和一個(gè)滑塊來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)，進(jìn)而可以測(cè)量和繪制無(wú)限長(zhǎng)度的直線段。S1紙 S2尺子 F1是機(jī)械場(chǎng) S3滑塊 F1機(jī)械場(chǎng)圖5 方案模型三、解決方案方案1：將直尺重新擺放，繼續(xù)未畫(huà)完的直線畫(huà)，如下圖所示。圖6 方案一圖使用這種方法，在重新擺放尺子時(shí)容易發(fā)生竄動(dòng)，造成畫(huà)得的直線不直，誤差加大。方案2：將兩個(gè)或者多個(gè)直尺連接起來(lái)，如下圖所示。圖7 方案二圖使用這種方法，在兩個(gè)尺子連接處嚙合不是非常完全，再畫(huà)線時(shí)容易在嚙合處造成凹陷，使得所畫(huà)直線不再是直線；并且

16、當(dāng)兩個(gè)尺子的量程達(dá)到時(shí)又重復(fù)出現(xiàn)方案1的弊端。方案3：使用足夠長(zhǎng)的米尺或者墨線，如下圖所示。圖8 方案三圖使用這種方法，由于皮尺較為柔軟，不易畫(huà)出直線。方案4：在普通尺子殼體的背面設(shè)計(jì)一個(gè)軌道，將滑塊嵌套于軌道中，利用滑塊和尺子的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)尺子沿固定方向一直做直線運(yùn)動(dòng)，從而能夠使尺子測(cè)量和繪制出任意長(zhǎng)度的直線段。確定最終方案經(jīng)過(guò)綜合比較考慮，我們決定采用方案4。利用TRIZ原理設(shè)計(jì)一個(gè)適用于任意長(zhǎng)度可沿固定方向一直畫(huà)直線的尺子，以方便任意長(zhǎng)度直線段的繪制。具體解決方案如下：一種能夠一直畫(huà)直線的直尺，其組成包括：直尺殼體，位于尺體下方的滑塊；其特征在于：所述直尺殼體背面設(shè)有與直尺平行的滑道，滑塊置于滑道中，由此滑塊和直尺能夠保持相對(duì)直線運(yùn)動(dòng)；在尺體左右兩側(cè)以及滑塊上設(shè)計(jì)有凹槽，如此可以方便使用者隨意使用左右手按住尺子和滑塊來(lái)移動(dòng)直尺，達(dá)到一直畫(huà)直線的效果。圖9 最終方案圖四、市場(chǎng)分析直尺在日常生活和工程制圖中的使用非常普遍，尤其在工程制圖中，各式各樣的制圖輔助工具紛繁多樣，如直尺、三角板、量角器、丁字尺等，當(dāng)我們要測(cè)量或者畫(huà)出某段超出尺子量程的直線段時(shí)，就需要反復(fù)擺放尺子，十分不便，將使繪圖變得復(fù)雜、精度不高且耗費(fèi)時(shí)間。本作品開(kāi)發(fā)的尺蠖式移動(dòng)直尺，采用尺子與滑塊的相對(duì)移動(dòng)可以快速方便地進(jìn)行任意長(zhǎng)度直線的繪制和測(cè)量，既節(jié)省了制圖時(shí)間，又使測(cè)量較