1、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計常用方法,類比法形態(tài)分析法,二、類比法,基本原理：移植原理 適合類形：新方案的提出、新產(chǎn)品的開發(fā) 注意點：模仿但不抄襲 原理 方法 結(jié)構(gòu) 材料 用途,二、類比法,直接類比 擬人類比 象征類比 幻想類比、,仿生類比 因果類比 對稱類比 綜合類比,1、直接類比,從自然界或者人為成果中直接尋找出與創(chuàng)意對象相類似的東西或事物，進(jìn)行類比創(chuàng)意。 例：鋸子 同帶齒的草葉把人手劃破和長有齒的蝗蟲板牙能咬斷青草獲得直接類比實現(xiàn)的。,2、 擬人類比,使創(chuàng)意對象“擬人化”，也稱親身類比、自身類比或人格類比 例： 薄殼建筑羅馬體育館的設(shè)計： 設(shè)計師將體育館的屋頂與人腦頭蓋骨的結(jié)構(gòu)。性能進(jìn)行了類比：頭蓋骨由

2、數(shù)塊骨片組成，形薄、體輕，但卻極堅固 機(jī)械手,3、 象征類比,一種借助事物形象或象征符號，表示某種抽象概念或情感的類比。這種類比，可使抽象問題形象化、立體化，為創(chuàng)意問題的解決開辟途徑。 例：王羲之從“白毛浮綠水”的白鵝戲水中，找到了“紅掌撥清波”的美姿與自己的運(yùn)筆姿勢有關(guān)，經(jīng)過象征類比，創(chuàng)造出新的書法技巧。 數(shù)控車刀,4、 幻想類比,在創(chuàng)意思維中用超現(xiàn)實的理想、夢幻或完美的事物類比創(chuàng)意對象的創(chuàng)意思維法 例：愛因斯坦年輕時構(gòu)思相對論問題時曾想：如果以光速追隨一條光線運(yùn)動，會發(fā)生什么情況呢？這條光線就會像一個在空間中振蕩著而停滯不前的電磁場。這正是一類幻想類比，打開了“相對論”的大門。 機(jī)器人,5

3、、 因果類比,兩個事物的各個事物之間可能存在著同一種因果關(guān)系。因此，可根據(jù)一個事物的因果關(guān)系，推測出另一事物的因果關(guān)系。 例：在合成樹脂中加入發(fā)泡劑，得到質(zhì)輕。隔熱和隔音性能良好的泡沫塑料，于是有人就用這種因果關(guān)系，在水泥中加入一種發(fā)泡劑，如果發(fā)明了既質(zhì)輕又隔熱、隔音的氣泡混凝土。 復(fù)合材料,6、對稱類比,自然界和人造物中有許多事物或東西都有對稱的特點?？梢酝ㄟ^對稱類比的關(guān)系進(jìn)行創(chuàng)意，獲得人工造物。 例：物理學(xué)家狄拉克從描述自由電子運(yùn)動的方程中，得出正負(fù)對稱的兩個能量解。一個能量解對應(yīng)著電子，那么另一個能量解對應(yīng)著的是什么呢？人都知道電荷正負(fù)的對稱性，狄拉克從對稱類比中，提出了存在正電子的對稱

4、解。,7、仿生類比,人在創(chuàng)意、創(chuàng)造活動中，常將生物的某些特性運(yùn)用到創(chuàng)意、創(chuàng)造上。 例：當(dāng)發(fā)現(xiàn)蜻蜒的翅膀能承受超過其自重好多倍的重量時，就采用仿生類比，試制出超輕的高強(qiáng)度材料，用于航空、航海、車輛，以及房屋建筑。 傳感器,8、綜合類比,事物屬性之間的關(guān)系雖然很復(fù)雜，但可以綜合它們相似的特征進(jìn)行類比。 例：設(shè)計一架飛機(jī)，先做一個模型放在風(fēng)洞中進(jìn)行模擬飛行試驗，就是綜合了飛機(jī)飛行中的許多特征進(jìn)行類比。,三、形態(tài)分析法,形態(tài)分析法 1、定義：每一個事物（技術(shù)裝置）都 可以分解成若干的子系統(tǒng)，直至分解成不 能再分的要素。這些要素重新排列組合， 就會產(chǎn)生很多新的功能、方法或裝置。 2、步驟,三、形態(tài)分析法

5、,1）確定發(fā)明對象：準(zhǔn)確表述所要解決的課 題，包括該課題所要達(dá)到的目的及屬于何類 原理、技術(shù)系統(tǒng)等。 2）基本因素分析：即確定創(chuàng)新、發(fā)明對象 的主要組成部分（基本因素），編制形態(tài)特 征表。確定的基本因素在功能上應(yīng)是相對獨 立的，在數(shù)量上應(yīng)以3個為宜，數(shù)量大，會 使系統(tǒng)過大，使下步工作難度增加，數(shù)量太 多，組合時過于繁雜很不方便。,三、形態(tài)分析法,3）形態(tài)分析：要揭示每一形態(tài)特征的可能變 量（技術(shù)手段），應(yīng)充分發(fā)揮橫向思維能力，盡 可能列出無論是本專業(yè)領(lǐng)域的還是其他專業(yè)領(lǐng)域 的所有具有這種功能特征的各種技術(shù)手段（方 法）。在形式上，為便于分析和進(jìn)行下一步的組 合，往往采取列矩陣表的形式，一般表格

6、為二維 的，每個因素的每個具體形態(tài)用符號Pj表示，其 中j代表因素，j代表具體形態(tài)。對較復(fù)雜的課題， 也可用多維空間模式的形態(tài)矩陣。,三、形態(tài)分析法,4）方案組合：根據(jù)對發(fā)明對象的總體 功能要求，分別把各因素的各形態(tài)一一 加以排列組合，以獲得所有可能的組合 設(shè)想。 5）評價選擇最合理的具體方案：選出 少數(shù)較好的設(shè)想后，通過進(jìn)一步具體化，最后選出最佳方案。,形態(tài)學(xué)圖表法,形態(tài)學(xué)圖表法包括各種的參數(shù)和組件；這些參數(shù)說明了某一產(chǎn)品或過程中應(yīng)實現(xiàn)的機(jī)能特點。它們指出某一事物的外觀和內(nèi)涵；零組件則是參數(shù)中所描述特點可能被實現(xiàn)的手段或方法；參數(shù)是抽象和廣泛的, 它不具有參考體，也很少有實質(zhì)特征, 但組件部

7、分則是具體而特殊的，每一個參數(shù)說明一系列相類似的物件或程序，而組件部分則確立適合該屬性的各種元素。 Zwicky 提出形態(tài)學(xué)圖表法的五大步驟 1. 盡可能的把問題的解答真實地規(guī)劃出來 2. 所有參數(shù)必須互相獨立并具有其特征 3. 建構(gòu)一個形態(tài)學(xué)圖表與多向矩陣 , 可包含所有可能解 4. 仔細(xì)的分析與評估 5. 選擇最佳解,形態(tài)學(xué)圖表法,翻蓋式手機(jī)設(shè)計 產(chǎn)品折裝后之功能特征 手機(jī)蓋 手機(jī)機(jī)身 手機(jī)機(jī)身與手機(jī)蓋結(jié)合方式 手機(jī)按鍵配置 天線位置 屏幕,三、形態(tài)分析法,3、形態(tài)分析法的特點： 1）具有全解系性質(zhì)。 2）具有形式化性質(zhì)，它需要的主要不是發(fā) 明者的直覺和想象，而是依靠發(fā)明者認(rèn)真、 細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ骷熬ㄅc發(fā)明課題有關(guān) 的專門知識。 3）該法有較高的實用價值，它不僅運(yùn)用于 發(fā)明創(chuàng)造，而且也適用于管理決策，科學(xué) 研究等方面，從而引起人們的普遍重視。,三、形態(tài)分析法,4、案例：美國西部一個城市的緊急警報系統(tǒng) 人的位置 引起注意 信息傳遞 反應(yīng) 家 鈴聲 電話 到安全地方 學(xué)校 警報