公需课作业

2、当系统内的某些组件不能完成其必要的功能，并表现出相互矛盾的作用。

用一组小人来代表这些不能完成特定功能部件。

通过能动的小人，实现预期的功能，然后，根据小人模型对结构进行重新设计。

小人法的目的：

克服由于思维惯性导致的思维障碍。

提供解决矛盾问题的思路。

进行小人发的步骤：

建立问题模型：把对象中的各个部分想象成一群一群的小人，如何完成功能，并出现了问题（描述当前状态）

建立方案模型：研究问题模型，想想这组小人如何行动，以解决问题，并用图显示（该怎样打乱重组）

将方案模型过渡到实际的技术解决方案（变成怎样）

实例：茶杯设计。

问题：喝茶时茶叶会顺水喝入口中。

解决：用小人代替系统的各个组成部分。

白色小人代表杯子，黄色小人代表茶叶，蓝色小人代表水。

小人法小结：

更形象生动的描述技术系统**现的问题。

通过小人表示系统，打破原有对技术系统的思维定式，更容易解决问题，获得理想解决方案。

能动小人的引入，突破了思维定式，思考的过程有一个人的思考变为两或多人的思考，解题思路得到进一步拓广。

3、生活中我们常用扳手拧紧或者松卸螺栓，这时经常会出现螺栓棱角被磨损的问题。为了方便地拧紧或者松动螺栓，又不损坏螺栓，我们采取的方法一般是通过减小扳手卡口和螺栓的配合间隙，增加螺栓的受力面，来减少对棱角的磨损。但结果是提升了制造精度，提高了制造成本。

要解决这样一对矛盾，可以用39个技术参数中的两个来描述该矛盾。通过矛盾矩阵我们就可以找到对应的创新原理，如增加不对称性，空间维数变化等。那么应用其中的空间维数变化原理，我们就会有这样一个解决方案：

在扳手卡口内壁开几个小弧。因为经过分析我们知道，扳手之所以会磨损螺栓，就是因为作用力都集中在棱角上，是作用在一条线上，现在经过增加几个小弧，使作用力加到螺栓的棱面上，有效地解决了棱角磨损问题。

通过上面的例子可以看出，经过深入分析，螺栓被扳手磨损的问题被定义为triz理论中的典型矛盾，结果应用创新原理使得问题得到有效的解决，就像求解数学题一样，整个解决过程变得有序和可操作，大大提高了创新问题的解决效率和质量。

目前市场上出现的吸尘器按照吸尘器内风机和电动机的安装方式以及功率体量的大小，分为以下几种：1)立式吸尘器。又称直立式戴手推式，从下至上依次安放滤尘袋，风机和电机，吸尘量大。

2)卧式吸尘器。从前至后依次安放滤尘袋，风机和电机，吸尘量较大。3)便携式吸尘器。

结构安排方式和卧式相同，但尺寸小得多，灵活易于携带。4)微型吸尘器，结构简单，使用灵活，多用干电池作电源。由此看出吸尘器由低级向高级的进化过程，高级别解的产生需要更多的知识。

随着人们生活节奏的加快，为了给自己一个清洁的居住环境，吸尘器将受到千家万户的亲睐。我们应该看到这样的上升势头，对吸尘器进行创新设计势在必行，以更新更高级的解创造出更多的市场空间。现在就用确立理想解的5个步骤分析该问题并提出理想解：

1) 设计的最终目的是什么？清除室内灰尘。(2)理想解是什么？

自主获取能量的机器人节能型吸尘器(无需人的管理)。(3)达到理想解的障碍是什么？技术不够成熟。

(4)出现这种障碍的结果是什么？在现有技术的基础上寻求创新与突破，寻求替代资源，不断地开发研究。(5)未出现这种障碍的条件是什么？

可以利用可再生资源如太阳能、电磁场能等获取能量供电机工作。创造这些条件存在的可用资源是什么？太阳能或电磁场能。

对于现有吸尘器可以通过物质一场分析模型见图2。其中： f 为电能和机械能；51.

1为灰尘；51.2为噪声和耗能；52为吸尘器、吸尘器与使用环境的物质一场模型。

通过对问题的正确分析，直接得出了一个理想解，提出了家用吸尘器的创新设计概念和构思。但是，并不是所有的问题都可以直接得出理想解。在不少问题的分析过程中，常常会遇到许多矛盾和冲突。

这时，可以通过冲突矩阵选择发明原理，以解决冲突，实现创新设计。