运用TRIZ理论改造自行车

TRIZ理论在机械改造中的应用TRIZ理论是一种系统的创新理论，它的全名是“发明问题解决理论”，是由前苏联工程师阿尔图尔·彼得罗维奇·萨尔曼诺夫创立的。

TRIZ理论致力于解决技术发展中的难题和问题，并帮助企业进行创新改造。

在机械改造方面，TRIZ理论可以提供一些有力的工具和方法，帮助工程师提高机械系统的性能、降低成本，甚至突破技术瓶颈，实现非常规的创新。

在机械改造中，TRIZ理论的应用主要体现在以下几个方面：1. 系统思维：TRIZ理论强调系统思维，即要站在整个机械系统的角度去分析问题和寻找解决方案。

通过分析机械系统的结构、功能、相互作用等方面，找到系统中的矛盾和瓶颈，从而找到创新的突破口。

2. 矛盾分析：TRIZ理论提出了40个发明原理，这些原理可以帮助工程师解决矛盾问题。

在机械改造中，经常会遇到诸如“提高性能却增加成本”、“减小体积却影响稳定性”等矛盾，通过应用TRIZ的发明原理，可以找到合适的解决方案。

3. 创新思维：TRIZ提出了“九窗口”方法，帮助人们拓展思维，从不同的角度去寻找解决问题的途径。

在机械改造中，这种创新思维可以帮助工程师找到新的构想和设计方案，促进机械系统的更新换代。

4. 减少浪费：TRIZ理论中的“资源理论”提出了许多减少浪费的方法，这对于机械改造工程来说非常重要。

通过使用TRIZ提供的资源理论，可以帮助企业降低改造成本、提高资源利用率。

5. 技术转移：TRIZ理论提供了很多成功的案例和经验，这些可以帮助工程师进行技术转移和借鉴。

在机械改造中，借鉴成功的案例和经验，可以帮助工程师避免重复研发、提高改造效率。

我们以一台老旧的自动包装机为例。

这台包装机在使用过程中出现了频繁的卡料现象，导致生产效率低下。

通过应用TRIZ理论，工程师进行了全面的系统分析，并发现了一个矛盾：提高包装速度会增加卡料的可能性。

在这种情况下，工程师可以应用TRIZ的矛盾原理，寻找可行的解决方案。

第6期2021年6月258机械设计与制造Machinery Design & Manufacture基于TRIZ 理论的自行车停车装置创新设计与试制祝志芳叫袁斯宾彳,张志杰2,万超2(1•南昌工程学院,江西省精密驱动与控制重点实验室，江西南昌330099;2.南昌工程学院,机械与电气工程学院，江西 南昌330099)摘 要：以立式停车架为研究对象,通过对其详细分析发现目前该装置主要存在停车过程复杂、耗时耗力、操作不方便等 问题。

基于TRIZ 创新理论，利用40创新原理与39矛盾矩阵知识，创新设计出一种停车时间短、耗能低、节省空间及操作简便的直立式自行车停车装置。

应用Pro/E 三维建模软件建立了该装置整体三维模型，并进行了实物加工制作。

通过试验表明该装置停车时间为(3~5)s,能节省44%的停车空间，停车过程可减少人体消耗能量88.2 J,具有很好的实用价值和 推广意义。

关键词:TRIZ ;停车装置;矛盾矩阵;创新原理中图分类号:TH16；TH122文献标识码：A 文章编号:1001-3997(2021)06-0258-04Innovative Design and Trial of Bicycle Parking Device Based on TRIZ TheoryZHU Zhi-fang 1'2, YUAN Si-bin 2, ZHANG Zhi-jie 2, WAN Chao 2(1・ Nanchang Institute of Technology , Jiangxi Province Key Laboratory of Precision Drive & Control , Jiangxi Nanchang 330099, China;2.Nanchang Institute of Technology , School of Mechanical and Electrical Engineering , Jiangxi Nanchang 330099, China)Abstract ： Taking the vertical parking rack as the object of research. Through the detailed analysis of the device , it is found thatthere are some problems such as complicated parking process , time consuming and energy consuming and inconvenient operation and so on. Based on TRIZ innovatioTi theory 9 using the knowledge of 39 contradiction matrix and 40 innovation principle , a kind of v ertical bicycle parking device with shorter parking time 9 lower energy consumption 9 less parking space and easy opera ­tion is designed. The whole three-dimensional model of d evice is established by using Pro/E three-dimensional modeling softwareand has been f abricated by physical processing ・ Through test results show that the parking time of t he device is (3~5)s, the device can save the parking space of 44% and parking process can reduce the energy consumption 8&2 J. It has the very good practicalvalue and popularization meaning.Key Words : TRIZ ； Parking Device ； Contradiction Matrix ； Innovation Principle1引言随着交通拥挤和环境污染等问题日益凸显，自行车作为一 种绿色环保的交通方式，受到人们的青睐叫 我国自行车数量众多，但是自行车停放设施还相对紧缺,带来了很多随意停放自行 车的现象叫目前我国自行车停放装置主要有卡位式停车架、双层停车架及立式停车架3种，如图1所示。

TRIZ理论及其在机械产品创新设计中的应用摘要：随着社会经济的不断发展，使得现如今产品竞争主要为技术竞争。

而产品设计的最终目的就是产品创新，以满足市场需求，在市场中占有一席之地，这也是提高产品竞争能力的重要途径。

传统的创新设计方法通常是采用头脑风暴法或者是试错法，这种方式的成功与否很大程度上依赖于设计者的个人经历和创作灵感，但当出现技术体系问题时就会使得上述方法难以发挥出成效。

因此，就衍生出了TRIZ理论，通过对这一理论的恰当应用，可以使设计师在开展方案设计工作时更快地发现具有创造性的新概念，进而实现对机械产品的快速、有效设计。

关键词：TRIZ理论；机械产品设计；应用分析前言创新能力的关键在于如何培养创新思维，与西方发达国家比较，我国在知识、技术创新和工业化发展水平上还有很大的差距，因此要想缩小差距，就需要积极提高人民群众的创新能力，从而促使我国再次腾飞于世界之林。

人们要充分发挥自身创新精神，在知识和技术上进行不断创新，所以本文就阐述了TRIZ理论及其在机械产品创新设计中的应用，希望能对相关人员开展工作提供借鉴。

一、TRIZ理论相关概述（一）TRIZ理论的定义TRIZ是“发明问题解决理论”的简称，阿奇舒勒教授带领科研团队对全球250万项专利进行深入分析和学习，总结出的一系列较为系统化的技术难题处理方案，给TRIZ理论下的定义是：（1）基于知识的方法：①TRIZ是一种基于产品演化趋向，从世界范围内上百项专利中提炼而成的，能解决创造性问题的具有启发性、客观性的方法论知识；② TRIZ是一种应用于自然科学、工程学等领域的广泛性理论；（2）面向人的方法：①TRIZ算法本身也是将系统划分为若干个能够区分好坏的子系统，但是它存在着某种随机性质，并且分解受问题和环境的影响；②TRIZ软件虽然并不能完全替代人的工作，只能作为一个补充，但是它可以给设计者提供一个处理随机问题的方法。

（3）系统化的方法：①TRIZ法采用一种通用的详细模型对问题进行分析，其中的相关知识具有系统化特点；②TRIZ法是一种帮助设计师运用已有知识来解决问题的系统化过程[1]。

TRIZ 理论的自行车的发展与创新蔡万健 1010100627机自10创新班摘要：交通覆盖的空白使得人们在出行时产生不便这是一个典型的管理矛盾，那么现在要将这个管理矛盾转化成技术矛盾，即在减小自行车体积的同时不改变它使用时的基本形态，保证它的强度、稳定性和使用时的可靠性。

未来自行车将趋于便携化、健身化、娱乐化、轻质化、时尚化发展，并提出自行车安全行车指示系统创新理念。

最后依据预期分析，认为未来自行车应重点体现便携式及宜人化特点，应用TRIZ理论进行自行车创新设计，解决自行车与公交系统的互补与延续。

同时增加自行车新的使用乐趣。

关键词：进化；自行车设计；便携；折叠；创新1、引言TRIZ 是俄文中发明问题解决理论的缩写。

该理论是前苏联G.S. Altshuller及其领导的一批研究人员在1946 年创立的的创新方法。

在分析研究世界近250 万件发明专利，综合多个学科领域的原理、法则形成TRIZ 理论体系。

该理论是能够指导实际新产品开发的理论方法体系，可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。

TRIZ 理论主要内容包括：技术系统进化理论、40 个发明创造原理、39 项技术特性、冲突矩阵、物质——场分析、76 个发明问题标准解决方法、发明问题解决算法(ARIZ) 以及工程效应知识库等。

在产品设计进化过程中，上述各内容都能从不同方面对设计人员提供创新方案的指导。

2、技术系统进化理论TRIZ理论的核心是技术系统进化原理，技术系统一直处于进化之中，解决冲突是其进化的推动力。

任何一种产品、工艺或技术都是随着时间的推移向着更高的方向发展和进化的，并且它们的进化过程大致都会经历几个相同的阶段。

常见的技术系统的生命周期一般包括婴儿期、成长期、成熟期和衰退期，这条路线用图例表示出来就是一条S形的“小路”，即所谓的S 曲线。

处于前两个阶段的产品，设计应对其结构、参数进行优化，尽快使其成熟，以便企业获得最大效益；处于成熟期的产品，企业应对其替代技术进行研究，使产品取得新的替代技术，以应对未来的市场竞争；处于退出期的产品，企业利润急剧下降，应尽快淘汰。

TRIZ 技术矛盾实例:
实例一:学生书包问题
学生的书包应该需要很大的容量以便容纳更多的物品,但是书包大了放的物品多了书包又重了,增加了学生的负担
实例二:飞机油箱问题
飞机油箱越大盛的油越多,飞机的续航能力越强飞的越远,但是飞机的油箱越大也影响了飞机的机动性和耗油量
实例三:手机的功能问题
手机的功能自然是越强大越好,但是手机的功能越多越强大手机的耗电量和价格也就会上升
TRIZ物理矛盾实例:
实例一:手机体积与电池容量大小问题
现代手机希望体积变小而电池的容量变大即电池的
体积变大
实例二:公交车的体积与载客量的问题
现在一般希望公交车的体积变小减小交通拥挤但同时又希望能够多载客
实例三:自行车的体积问题
人们总是希望自行车在行走的时候体积变大但在停放时体积变小。

【下载本文档，可以自由复制内容或自由编辑修改内容，更多精彩文章，期待你的好评和关注，我将一如既往为您服务】ＴＲＩＺ理论应用淬火工艺的案例车间得到一份订单，对很大的金属零件进行热处理。

要进行这项工作，吊车司机必须从炼铁炉中吊出通红的铸铁，将它运到一个油池上方并使其落人油槽。

工作了几天之后，吊车司机找到老板抱怨说：“这样干我很难呼吸。

我的控制室离房顶很近，所有从油槽里升起的烟都向我飘来，我不干了。

”烟雾本来不是问题，因为处理小部件时，车问里的通风设备满足要求；现在，在处理大型部件时，烟就变成了主要问题。

因为处理过程不能改变，老板面临一个典型的管理局面：得想出一种办法，但他还不知办法在哪里。

从定义上来说，一个技术系统应该有三种成分：两种物质和一个场(能量)。

要解决问题，首先应明确引起问题的技术系统。

在这个例子中，引起问题的技术系统是油池里的油、金属部件，以及该部件的热能。

烟是这个过程的副产物，对吊车司机造成危害。

现在，需要确定在技术系统中必须改善的特性。

为做到这一步，我们来填写附表１，指出需改善的特性。

1.标明技术系统的名称金属处理过程2.指出技术系统的系统对大型金属部件进行过油处理3.列出该技术系统中的主要成分及相应作用4.描述技术系统的操作本例中，吊车司机将通红的部件放到装满油的油槽中，金属部件一接触油就会激起浓烟，污染环境。

5.表示出应该改善或取消的特性：例如通过取消烟雾或减少烟雾所造成的危害，改善吊车司机的工作条件。

利用附表2构建技术矛盾。

（填写附表2，能够有助于清楚地确定问题中的技术矛盾。

）在问题中，从1a项到1d项都与问题无关，因为不是要改善技术系统的特性。

相反，我们是想去除有害的作用。

2a.“讲明需要减掉、去除或使其中性化的负面特性”。

这个特性就是烟雾。

2b.“列出传统的减掉、去除该特性或使该特性中性化的方法”。

利用金属盖来覆盖油槽，这样可以防止油烟四散。

2c.“写出在2b项条件中更加恶化的特性”。

机械创新设计课程论文题目：自行车的创新设计专业班级：机械姓名：学号：********课程老师：自行车的创新设计和应用浙江农林大学机械摘要：为促进自行车行业的发展，必须引入创新的设计方法进行创新设计。

在阅读和检索国内外大量文献的基础上本文分析了创新设计的理念和方法，分析了现代自行车的主要创新形式为自行车的创新设计奠定了一定的基础。

论文从车把、车身、车座等几个方面介绍了自行车的创新思路与方法。

文中介绍的创新点为：改经典的链传动改为齿轮传动。

用新型非零变位弧齿锥齿轮取代传统的零变位弧齿锥齿轮，以获得更高的使用寿命和传动效率。

采用双瓣式车座，改善骑车的舒适度。

采用龙头式车把，有更好的骑车体验。

采用碳纤维车架，减轻车身重量，增强自行车使用寿命。

采用折叠式双杆三角支撑立车架，避免外部因素使闲置自行车歪倒，损坏车身。

关键词：自行车；创新设计；弧齿锥齿轮；车架造型一、产品背景及发展现状1.1论文的选题背景及意义从早期的自行车雏型出现，到今天种类繁多、形式多样的自行车产品，已经历了近200年的历史。

今天，尽管自行车整体行业处于一个供大于求的市场矛盾中，但就其存在的社会效益上看，它依然是一种清洁、廉价和具有健身功能的短途代步工具，依然有着广阔的发展前景，因此创新对今天的自行车的设计和生产有着积极的意义。

现代自行车产品开发越来越注重创新，例如色彩的设计，新材料、新工艺、新结构的应用以及多功能设计。

本文以大家都比较熟悉的自行车为对象，在研究自行车发展史、结构功能、传动机构、派生形式等多方面资料的基础上，开发自行车计算机辅助设计的创新软件。

充分利用面向对象技术、计算机动画技术及多媒体仿真技术，提供多种自行车设计方案，准确而生动地模拟出自行车创新设计过程，能够促使人们积极思考、分析、探索，提高创新能力。

同时对提高设计质量，缩短设计周期，增强设计的直观性、形象性，以便集中精力用于创造性研究，具有重要意义和应用价值。

1.2国内外研究及发展现状近年来，自行车创新以人机工程学为出发点，主要集中在生物力学特性的研究方面。

自主创新，方法先行TRIZ 自行车刹车皮概念设计引言 用于阻止或者减慢自行车速度的刹车装置有很多种。

从由于经济或者方便的因素，卡钳式或者杠杆式的刹车是最常见的，操作者压下手柄，刹车就卡住自行车轮缘。

这样的刹车装置通常包括由安装在刹车构架里面的两块刹皮，相对地安装在轮缘的两侧。

刹皮跟轮缘接触，靠摩擦力刹车。

（见图一）图一 自行车刹车结构很明显，当潮湿或者表面磨光以后，接触面会有更小的摩擦系数从而有更小的刹车力。

卡钳或者杠杆式刹车没有保护装置，受到天气影响容易损坏，另外，水膜或者沙砾都会导致摩擦系数减少。

事实上，自行车都是要么以干燥要么以潮湿地面为标准设计的。

因而，有必要设计一种适用任意天气，保障安全行驶的刹车。

过去，工程师们尝试各种实验寻找在所有气候条件里面能够提高刹车性能，比如可靠性和稳定性，的材料。

铝合金轮缘配上一种特定刹皮材料能够在干燥的时候摩擦系数小，潮湿的时候反而大[1]。

这是近年来最常见的方法。

不幸的是，如果有沙砾，这些很软的铝就很容易被磨掉，一片片的铝嵌在刹车里面被氧化成Al2O3，然后轮缘就被更快地磨损掉，干燥摩擦系数会降低到一个很危险的水平。

对于钢轮缘来说，没有这样的问题。

然而，一般用来提高在各种气候下都适用的方法，都会带来不方便。

另外的话说，用常规妥协的办法无法克服技术矛盾。

这样，就需要TRIZ 来解决系统矛盾。

萃 智TRIZ系统冲突的演算为了得到正确的公式，需要重新分析系统冲突和设计要求。

所讨论的系统的要求简单定义如下：刹皮适用任何气候条件，轮缘的过度磨损被避免。

并且，不能对系统本身有过大的更改。

发展适用任何气候条件的自行车刹车问题可以从两个观点角度来考评一下。

第一个观点是刹车由适用一种气候条件的材料构成，干或者湿，使用者要在不同天气换不同的刹车。

第二，轮缘被水膜或者沙砾覆盖的时候，它又会在干或者湿的条件下有不同的性能。

所以，在核心问题找到以前，不容易解决这个问题。

然而，通常的解决含有矛盾问题的方法可以简单陈述如下：1．通过换或者调整刹车，可靠性在干或者潮湿条件下都有提高。

TRIZ理论在机械改造中的应用一、TRIZ理论简介TRIZ是由俄国发明家阿尔托夫·别尔一布洛夫创立的系统性创新理论。

其全称为“发明问题解决理论”（Theory of Inventive Problem Solving），是一套用于解决技术创新难题的方法论，以及一套系统性的创新思维工具。

TRIZ理论通过对全球数百万专利文献的分析，总结出了解决技术矛盾的40个创新原则、76个发明模式以及39个技术参数变化模式等创新方法。

TRIZ理论被广泛应用于产品设计、工艺改进、系统优化等领域，为许多企业节省了大量的研究开发时间和成本。

二、TRIZ理论在机械改造中的应用1. 创新原则的应用在机械改造中，常常会遇到一些技术矛盾，例如在提高设备的生产效率的又需要降低设备的能耗。

TRIZ理论中的创新原则可以有效地帮助工程师们解决这些矛盾。

通过“分割”原则，可以将一个大的复杂系统分割成几个相对独立的子系统，再对每个子系统进行改进，从而实现整体系统的改善。

而通过“局部质量”原则，则可以在不增加总成本的情况下提高产品的质量。

这些创新原则为机械改造提供了非常宝贵的参考，使得改造工程师能在不断实践中探索出更加有效的改造方法。

2. 发明模式的应用在机械改造过程中，常常需要进行各种构件的设计和改良。

TRIZ理论中的发明模式为这些设计提供了丰富的思路。

在改进强化零件结构方面，可以借鉴TRIZ理论中的“增加度量”、“增加维度”等发明模式，通过增加或改变构件的尺寸、形状或材质等，以提高其强度和耐久性。

在改进传动系统方面，可以应用TRIZ理论中的“简化”、“多样化”、“逆向思维”等发明模式，以提高传动系统的可靠性和效率。

这些发明模式为机械改造工程提供了宝贵的设计参考，帮助工程师们解决了许多技术难题。

三、TRIZ理论在机械改造中的实际案例1. 某企业的机械改造案例某企业的生产线上存在着一个技术矛盾：在保证产品质量的前提下，需要提高生产效率。

基于TRIZ 理论的自行车驱动方式改进一 . 设计背景及意义我国是自行车大国，拥有的自行车数量在世界上一直名列前茅。

随着环保，健康等理念的日益普及，越来越多的人选择自行车代步。

然而传统的自行车驱动方式较为单一，都是由脚驱动，由手控制方向。

随着经济的不断发展，人们对产品的个性化需求也越来越突出，因此自行车的驱动方式也需要更加多样化，以满足日益增长的个性化需求。

二.用TRIZ方法解决问题1 .TRIZ 理论解决问题的基本思路如下：(1)我们所遇到的问题大多都是不同的，因此我们称之为具体问题或者特殊问题。

在这一部分，我们要对遇到的问题进行清楚的定义，将问题明确化，然后搜索可能的方向，最后定义我们项目成功的标准或者目标(理想最终解) 。

(2)利用因果分析和功能模型分析对问题进行分析，找到突破问题瓶颈的其它路径，或者找到问题出现的根源，然后将这个问题抽象为一个一般化的问题。

(3)对于这个一般化的问题，根据TRIZ 的工具，如标准解，发明原理，科学效应库，技术发展趋势等找到一般的解决方案。

(4)将这些一般化的解决方案引入到我们的具体项目中，转化为我们自己的解决方案。

TRIZ 理论更注重问题的分析和借用，从前人的解决方案中，从其他领域的类似的问题中去寻找答案。

所以通过TRIZ 理论所得到的解决方案通常是被证实可用的，所以可靠性高，易于操作，项目失败的风险也比较小。

2.定义问题我们的目的是设计出由脚控制方向，由手进行驱动的的自行车。

但是如果按照传统自行车的设计来看，手脚的相对位置是手在前，脚在后的，若改为手驱动的话会导致重心不稳，难以控制平衡的问题。

3.功能模型分析工程系统：工程系统指的是能够执行一定功能的系统。

一般说来，它指的是我们整体的研究对象。

比如，我们研究的对象是一辆车，车的功能是载人或者载物，则车就是一个工程系统。

而如果我们的研究对象是一个车轮，车轮能够执行的功能是支撑车以及移动车等功能，则我们可以将车轮看成一个工程系统。

浅谈TRIZ理论在日常生活中的应用文中对TRIZ理论的基本内容及其体系进行了简单的介绍，通过现实生活中例子的讲解，发现TRIZ理论与人们的日常生活是密不可分的，通过这些实例的讲解也让我们认识到了TRIZ理论的重要性，以及应该如何应用TRIZ理论来解决工作中的技术矛盾及生活中的各种问题，通过对TRIZ理论的学习和应用，使我们找到了解决问题的又一条行之有效的捷径。

标签：TRIZ；日常生活；发明原理；创新1 TRIZ理论及其体系在经济飞速发展的今天，发明创造给我们的日常生活带来了便捷和实惠，让我们的生活变得舒适和温馨。

这些发明创造大多是建立在TRIZ技术系统演变规律基础上的，该技术系统主要有8个模式、39个通用工程参数、40个发明原理、39×39矛盾冲突矩阵、76个标准解、发明问题解决算法（ARIZ）及工程知识效应库等，它们一同构成了TRIZ的理论与方法体系。

在日常生活中，TRIZ的思想无处不在。

我们可以通过TRIZ这一理论思想来进行发明创造。

这一理论的产生让我们在体会别人智慧的同时对发明创造的方式产生了新的认识和理解，让我们对发明创造产生了极大的兴趣。

比如TRIZ中提到的技术系统进化法则中的协调-失调法则，由形式协调中的互补性方法将原来的小刀进化成了钳子；由参数协调法则中的外部协调方法将灯座与灯泡的接口相协调，插座与电器的插头相协调；由失调法则这一方法将原来的刀片进化成了剃须刀……，这使我们的发明创造在这些法则的帮助下更快的得以实现。

2 TRIZ理论在日常生活中的应用根里奇·阿奇舒勒和他的团队在对大量客观存在的事物中提炼出了40个发明原理，并将其进行总结。

这些原理的使用跟日常生活是密不可分的，如家具的组装、垃圾的分类、红绿灯的变化等都采用了分割原理；避雷针的使用、稻草人的出现采用了抽取原理；复合菜刀的产生、带橡皮的铅笔采用了局部质量原理；钱币的使用、茶杯的托盘等采用了中介原理；非对称的插头、内底外高的弯路设计与多坡屋顶的设计等都采用了非对称原理；双CPU电脑主板、混水水龙头的设计采用了组合原理；多用椅的出现、瑞士军刀的多功能化利用的是TRIZ的多元化原理；气垫运动鞋、气动钉枪的压力冲击利于的是压力原理；俄罗斯套娃、拉杆天线的自由伸缩、购物车的嵌套推动利用的是嵌套原理；通过气球悬挂的条幅、游泳圈、直升机等利用的是重量补偿原理；不干胶的使用、预先打孔的邮票利用的是预先作用原理；安全通道、备用轮胎、灭火器的放置利用的是预置防范原理；修车的地槽利用的是等式原理；圆珠笔、放大镜、转椅、离心机的工作原理等利用的是曲面化原理；笔记本电脑、可弯曲的吸管利用的是动态原理；注射器的抽药过程、物体表面油漆的喷刷等利用的是部分超越原理；货车的自动卸货、立体车库设计利用的是多维原理；微波炉及剃须刀的工作原理利用的是机械振动原理；不倒翁、自热食品的加热等利用的是自服务原理，这些例子在日常生活中举不胜举。

自行车的创新设计作品名称：自行车的创新设计院校名称：哈尔滨理工大学作者姓名：张简一、李鹏飞、高荣娜、鲍常亮、周原冰作品简介：一、研究目的应用TRIZ理论进行自行车创新设计，解决自行车与公交系统的互补与延续。

同时增加自行车新的使用乐趣。

二、基本思路及创新点交通覆盖的空白使得人们在出行时产生不便这是一个典型的管理矛盾，那么现在要将这个管理矛盾转化成技术矛盾，即在减小自行车体积的同时不改变它使用时的基本形态，保证它的强度、稳定性和使用时的可靠性。

查阅TRIZ矛盾矩阵表得到表一：表一：自行车创新设计解决方案矩阵表恶化的参数改善的参数12形状13结构的稳定性14强度27可靠性8静态物体的体积7，2，3534，28，35，409，14，17，152，35，16从这个图表中，可以看到解决这个问题可以从2、7、14、15、16、17、28、35、40号解决方案中找到方案。

查阅TRIZ理论解决矛盾的40个标准方法，得到：2．抽出：①从物体中抽出产生紊乱的部分或属性；②从物体中抽出必要的部分或属性。

7．套叠法：把一物体嵌入另一物体，然后再嵌入另一物体中。

14．曲线、曲面化法：①将直线、平面变成弯曲的形状，将立方体变成椭圆体；②使用滚筒、球状、螺旋状；③改直线运动为回转运动,使用离心力。

15．动态法：①自动调节物体，使其在各动作阶段的性能最佳；②将物体分割成既可变位又可相互配合的数个构成要素；③使不动的物体可动或相互交换。

16．部分超越法：所期望的效果难以100%实现时，在可以实现的程度上加大动作幅度，使问题简化。

17．多维法：①将做一维直线运动的物体变成二维平面运动；②单层构造的物体变为多层构造；③将物体倾斜或侧向放置。

28．机械系统的替代法：①用光学系统、听觉系统、嗅觉系统取代机械系统；②使用与物体相互作用的电场、磁场、电磁场；③场的取代：a）可变场与恒定场相取代；b）固定场与随时间变化的可动场相取代；c）随机场与恒定场相取代；④把场与强磁粒子组合使用。

一、利用技术进化理论分析某种产品的演进过程。

伴随人类需求对产品形式、功能、质量、审美的不断提高，自行车设计不断创新，人类需求的质量、数量及对产品形式的不断变化，迫使自行车设计不得不根据需求变化及实现的可能，增加自行车的辅助功能，改变其实现形式。

从历史的观点看，自行车处于进化之中。

自行车的进化分为如下四个阶段：第一阶段为系统选择零部件。

第一辆自行车被发明时，发明人考虑的问题是：自行车的部件是什么？驱动部件的形式是什么？驱动的方式是什么？经过多次实验，第一辆自行车由机架及木质的轮子组成，骑车人的脚是驱动力，靠蹬地摩擦驱动前后两个木质车轮转动。

没有车把、传动链条、转向装置，需要改进。

第二阶段为改善零部件。

发明人改进组成技术系统的不同零部件，对其形状、各种关系进行优化，采用更合适的材料、尺寸，选择链传动机构，增加转向装置、脚踏板、鞍座等，于是结构系统、导向系统、驱动系统、制动系统逐一出现。

第三阶段为系统动态化。

例如结构的动态化、功能的动态化、材质的动态化等。

在车架结构的连接方式上，很多采用刚性连接的零部件改为柔性连接，故出现折叠自行车。

自行车的机械结构系统与电力系统的集成，设计出电动自行车、折叠电动自行车，从而引发电动自行车新技术系统的出现，同时增加了自动化的程度。

第四阶段为系统的自控制。

自行车系统应该能够自动地适应交通环境，因此，未来自行车的设计上应增加安全行车指示系统，例如，在车架显要部位安装LED指示方向灯，可在骑车即将转向时预警后方或前方行人本车要左转或右转，确保人的行车安全。

还应突显自动化与机械化相结合的趋势，同一辆自行车，根据人的不同需求，即可满足用脚蹬踏健身需求，又可满足纯电力轻松快速代步需求。

这一进化步骤还没有广泛实现，但可从电动自行车设计中看出该进化步骤已初显。

二、描述一个问题，查找冲突矩阵得出发明原理。

（需找出改进的参数和恶化的参数）1.问题描述：怎样使雨伞挡雨的面积更大？普通的雨伞挡雨面积小，而且如果增加雨伞的面积则会使雨伞的质量增加，也使支撑架的受力加大使雨伞容易变形，从而给使用者带来不便。

基于TRIZ理论双人脚踏车的创新设计张东生;张璐;孙伟;闫坤【摘要】通过对传统双人脚踏车传动机构和整体结构的研究和分析,找出了存在的问题,建立了问题模型.根据TRIZ理论中的矛盾矩阵表,选择合适的发明创新原理,并利用原理类比移植的思想,对双人脚踏车进行创新设计,设计出一种具有速度合成功能,休闲性更高的新型双人脚踏车,结果表明TRIZ理论在机械创新设计和优化设计的可行性和高效性.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2014(000)008【总页数】3页(P50-52)【关键词】双人脚踏车;TRIZ理论;矛盾冲突;发明原理【作者】张东生;张璐;孙伟;闫坤【作者单位】陕西理工学院机械工程学院,陕西汉中723000;陕西理工学院机械工程学院,陕西汉中723000;陕西理工学院机械工程学院,陕西汉中723000;陕西理工学院机械工程学院,陕西汉中723000【正文语种】中文【中图分类】TH1220 引言目前脚踏车所采用的传动机构主要是简单的链传动机构和齿轮传动机构等，这些传动机构自身的结构和性能限制了自行车使用性能和力的转换效率的进一步提高。

针对脚踏车传动机构的创新问题，检索结果表明，在双人脚踏车传动机构的研究中，多年未见重大的突破，车体结构也多年来也没有重大创新［1］。

TRIZ 是俄文中“发明问题解决理论”的缩写，它是前苏联专家G.S.Altshuller（根里奇·阿奇舒勒）从1946 年开始带领一批研究人员，在查看并研究分析全世界近250万件专利后，提出的一套系统的产品创新设计问题解决理论［2］。

该理论现已广泛应用于产品的创新设计中。

所以将TRIZ 理论应用于对双人脚踏车进行技术改造，以提高能量转化率和娱乐性，为我们的技术改造工作提供了新的思想和方法。

1 TRIZ 理论解决问题模型TRIZ 理论作为一种创新原理，它的核心是技术进化原理，而发现和消除产品中的矛盾是产品进化和发展的主导力量，解决问题的核心是解决矛盾［3］。