数,以及隐含其中的物理冲突如下: 1.改善的参数A:静止物体的重 量,对应着39个通用工程参数中的 No.2改善的目的是减小重量 2.恶化的参数B:结构稳定性或 强度,对应着39个通用工程参数中的 No.13和No.14恶化的结果是稳定性 或强度下降 3.物理冲突参数C:眼镜的重 量,解决冲突的目的是既希望重量小 改善舒适性又要保持一定的稳定性或 强度 将以上冲突定义为一般化向量 (A2,B13)或(A2,B14) 4.3基于发明原理的冲突问题 解决分析 基于(A2,B13)查询冲突矩阵, 获得发明原理:复制(26)、惰性环 境(39)、分割(1)、复合材料 (40) 基于(A2,B14)查询冲突矩 阵,获得发明原理:机械系统的替代 (2 8)、分离(2)、预操作 (1 0)、低成本不耐用物质的应用 (27) 4-4从通解中得到启发并获得 特定解 从通解中给出的定义和提供的 案例参考,应用于眼镜问题解决上, 得到提示方案如下: 基于分割原理(1)的提示方 案:去掉镜框减少重量,采用镜腿和 镜片直接连接如无框眼镜,镜腿直 接通过铰链和桩头连接在镜片上其 它可参考方案有吸盘式保健眼镜架 (CN93222878.X)。
1.基于分离原理(2)的提示方 案:只留有镜片,承托部分全部去 掉,减轻重量如配戴博士伦眼镜 图3 Q5问题的功能分析图 2.采用低成本不耐用物质的应用 原理(27)的提示方案:一次性眼 镜,采用轻便低成本骨架如纸质镜 框,短时间不变形,镜片可重复使 用,使用几天后可丢弃纸质镜框 3.基于机械系统的替代原理 (28)的提示方案:采用柔性替代, 将重的镜片材质更换成轻的材质如 采用树脂眼镜代替玻璃镜片 4.基于复合材料原理(40)的提 示方案:采用轻质而不易碎的高分子 材料代替金属架和玻璃片,减轻重 量如采用树脂材料做镜片,采用板 材做镜架 5.基于物理冲突的提示方案可以 采用空间分离原理和整体与部分分离 原理,其中发明原理(1)和(2)与 空间分离原理相对应, (28)与 (40)和整体与部分分离原理相对 应,(27)与条件分离原理相对应 4.5基于功能分析与裁剪的问 题解决 Q5问题的功能分析如图3所示, 眼镜分解为鼻托、镜圈、桩头铰链、 镜腿和镜片5个基本元件,超系统为 鼻梁、脸颊、耳朵和眼睛制品是调 焦后的图像,未在图中画出从功能 分析上可以看出,压迫是有害作用, 其它都是标准作用,如图3所示。
运用裁剪和功能替换,可以得 到提示方案如下: 1.只保留镜片,裁剪掉其它4种 元件,提示方案为:博士伦眼镜 2.裁剪掉镜腿和桩头铰链,提示 方案为:鼻托眼镜,需增加一种粘胶 直接将鼻托粘在人的鼻子上 3.裁剪掉镜圈,提示方案为:无 框眼镜 4.裁剪掉镜腿、桩头铰链和鼻 托,增加头部支架,提示方案为:头 盔眼镜 4.6基于技术进化问题分析的 问题解决 4.6.1产品进化的四个阶段 1)为系统选择零部件;2)改 进零部件:3)系统动态化;4)系统 ‘圈创新方法南粤行 理论探索 L~——.... 系统H襄 H襄 H柔性 H H基 的 H : 毳 2、折叠叫 ‘ 图4眼镜发展的进化路线 的自动控制 近十年来,眼镜的发展以材料 的更新和外观、颜色变化为主,降低 重量和增加美观,属于弥补缺陷阶 段;目前在第3)阶段发展和第4)阶 段结合中Altshuller~出,技术进化 经历着由低级向高级进化发展,并提 供了技术预测的功能技术系统进化 共有9条定律,每个定律中又有不同 的进化路线其中动态化增长定律中 的向流体或场传递路线对眼镜问题的 分析和解决具有较好的指导性 4.6_2基于动态化增长定律的问 题解决 增加柔性化的过程通常包含固 定或刚性部件被活动或柔性部件代替 的过程。
眼镜发展的进化路线如图4 所示,从进化的路线可以看出眼镜的 发展的确是向着结构更加柔性化的方 向发展着基于流体的系统和基于场 的系统的眼镜发展还存在未知性,因 此可以基于此作出预测提示方案 预测提示方案如下: 1.基于流体的系统的提示方 案:设计基于气体和流体的结构和形 状可调整的鼻托、镜片,以及度数可 调整的眼镜如气垫式眼镜鼻托(专 利号CN9021 7563.7),无级变度眼镜 (专利号CN91226398.9) 2.基于场的提示方案:设计磁 场可控的磁流变液体的人工睫状体植 入式系统,代替已经失效的人体睫状 肌调节晶状体,恢复视力调节作用 4_7基于理想解的问题解决 理想解有如下四个特点:1)消 除了原系统的不足:2)保持原系统 的优点:3)没有使系统更复杂;4) 役有引入新的缺陷 眼镜的发展理想情况是能够取 消眼镜,提示方案:手术消除近视、 药物消除近视 最终理想解,根本性的不发生 近视,提示方案:从DNA控制上抑制 近视的发生,即抑制睫状体和晶状体 的衰老和失去活性 5结论与探讨 在解决Q5问题分析过程中, TRI提供了一系列的问题分析方 法和问题解决方法,这些分析方法能 够从不同的角度分析眼镜压迫鼻梁等 问题的症结点,并给出可参考的问题 解决方法,基于这些方法引导可以发 现解决问题症结的提示性方案。
在问 题解决过程中,也可以发现眼镜的发 展过程的确遵循着技术进化规律,因 此也可以预测眼镜未来的发展趋势 基于理想解问题分析,可以帮助我们 跳出就问题解决问题的短视,可以直 接从引起问题的根源上找到解决方 案圉 (作者单位:广东工业大学) 参考文献: …谢东钢,王建国,杨拉道,陈坚兴,张国华“TRIZ”理论是科技创新的现代化工具[M],重型机械,2010(1)1—9 【2l陈为圣眼睛密码[M],北京:电子工业出版社,201 1 【3阔胜生TR亿理论在专利战略中的应用[J].中国发明与专利,2011(6):28—31 【4l檀润华TRIZ及应用,北京:高等教育出版社,2010 [5]http://www patent—cn com/G【M l 02C/1ist7.shtm J 。