1、12/20/20211.西安交通大學(xué)碩士學(xué)位論文答辯12/20/20212. 論文工作概述論文工作概述 工業(yè)機械手概念設(shè)計方案求解工業(yè)機械手概念設(shè)計方案求解 概念設(shè)計功能實現(xiàn)原理的創(chuàng)新概念設(shè)計功能實現(xiàn)原理的創(chuàng)新 概念設(shè)計的方案元機構(gòu)創(chuàng)新概念設(shè)計的方案元機構(gòu)創(chuàng)新工業(yè)機械手概念設(shè)計及設(shè)計過程中創(chuàng)新問題的研究 結(jié)論結(jié)論12/20/20213.工業(yè)機械手概念設(shè)計及設(shè)計過程中創(chuàng)新問題的研究12/20/20214.工業(yè)機械手概念設(shè)計及設(shè)計過程中創(chuàng)新問題的研究12/20/20215.工業(yè)機械手概念設(shè)計及設(shè)計過程中創(chuàng)新問題的研究12/20/20216.12/20/20217.功能實現(xiàn)原理的創(chuàng)新功能實現(xiàn)原理的創(chuàng)

2、新方案元的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方案元的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新第一層第一層第二層第二層12/20/20218. 工業(yè)機械手概念設(shè)計及設(shè)計過程中創(chuàng)新問題的研究12/20/20219. 論文工作概述論文工作概述 工業(yè)機械手概念設(shè)計方案求解工業(yè)機械手概念設(shè)計方案求解 概念設(shè)計功能實現(xiàn)原理的創(chuàng)新概念設(shè)計功能實現(xiàn)原理的創(chuàng)新 概念設(shè)計的方案元機構(gòu)創(chuàng)新概念設(shè)計的方案元機構(gòu)創(chuàng)新工業(yè)機械手概念設(shè)計及設(shè)計過程中創(chuàng)新問題的研究 結(jié)論結(jié)論12/20/202110.工業(yè)機械手概念設(shè)計及設(shè)計過程中創(chuàng)新問題的研究12/20/202111.工業(yè)機械手概念設(shè)計及設(shè)計過程中創(chuàng)新問題的研究12/20/202112.nimnmimjnjijnimjfffccc

3、ccccccFFF1)()()(1)()()(1)1()1()1(11)()()(),()(AFaFcAFaFji如果個人顏色 影響到統(tǒng)一顏色 的存在，則ifjF1)(jic12/20/202113.nimnmimjnjijnimjaaaaaaaaaaaaFFF1)()()(1)()()(1)1()1()1(11)()(,)(AFAaAFAji如果 ，則)(ijaFF 1)(jia12/20/202114.12/20/202115.F11F12. . . . . . . . F21F22. . . . . .第二層統(tǒng)一顏色個人顏色a1a2. .統(tǒng)一顏色F131F221a27夾取工件 調(diào)整工件方

4、位調(diào)整工件位置傳力機構(gòu)手指氣吸磁吸腕部臂部機械手第一層方案1方案2方案j方案 n方案1方案n方案1方案n方案元方案元方案元方案元方案元方案元方案元方案元方案元12/20/202116.)()(AFaF)(AFA12/20/202117.1712111.,FFF11F722212.,FFF1229282.,FFF132F142F722212.,FFF1229282.,FFF132F142F12/20/202118.F11F12F13 F14F15F16F17F18 F19F110F111F112F113F114F115F116F117 F21 F22 F23 F24 F25 F26 F27 F2

5、8 F29 F210 F211 F212 F213 F21412/20/202119.1422212.,FFF1621.,aaa7654321,aaaaaaa12111098,aaaaa16151413,aaaa12/20/202120.F11F12F13 F14F15F16F17F18 F19F110F111F112F113F114F115F116F117 F21 F22 F23 F24 F25 F26 F27 F28 F29 F210 F211 F212 F213 F21412/20/202121.12/20/202122. FaFiiFaF,1),(需求統(tǒng)一顏色個數(shù) FAXQ個人顏色（方

6、案）推 理 矩 陣統(tǒng)一顏色個數(shù)FAMZ正向推理推 理 矩 陣反向推理距離=FAMZFAXAQ所有統(tǒng)一顏色個數(shù)n12/20/202123. 選擇基本需求功能計算貼近度搜索第一層方案 提取合理方案的個人顏色計算貼近度搜索第二層方案基本需求功能矩陣一、三、五貼近度函數(shù)反推矩陣矩陣二、四、六任務(wù)工 作 步 驟 工 作 結(jié) 果方案1.方案n 合理方案第二層的統(tǒng)一顏色 方案原理解(方案元）可行方案元 支 持 庫213456方案選擇最優(yōu)方案貼近度函數(shù)7 第一層的統(tǒng)一顏色12/20/202124. 論文工作概述論文工作概述 工業(yè)機械手概念設(shè)計方案求解工業(yè)機械手概念設(shè)計方案求解 概念設(shè)計功能實現(xiàn)原理的創(chuàng)新概念設(shè)

7、計功能實現(xiàn)原理的創(chuàng)新 概念設(shè)計的方案元機構(gòu)創(chuàng)新概念設(shè)計的方案元機構(gòu)創(chuàng)新工業(yè)機械手概念設(shè)計及設(shè)計過程中創(chuàng)新問題的研究 結(jié)論結(jié)論12/20/202125.12/20/202126.12/20/202127.12/20/202128.序號名稱序號名稱1運動物體的重量21功率2靜止物體的重量22能量損失3運動物體的長度23物質(zhì)損失4靜止物體的長度24信息損失5運動物體的面積25時間損失6靜止物體的面積26物質(zhì)的數(shù)量7運動物體的體積27可靠性8靜止物體的體積28測試精度9速度29制造精度10力30作用于物體的外部有害因素11應(yīng)力或壓力31物體產(chǎn)生的有害因素12形狀32可制造性13結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性33可操作性

8、14強度34可維修性15運動物體作用時間35適應(yīng)性及多用性16靜止物體作用時間36裝置的復(fù)雜性17溫度37監(jiān)控與測試的困難程度18光照度38自動化程度19運動物體的能量39生產(chǎn)率20靜止物體的能量12/20/202129.序號名稱序號名稱序號名稱序號名稱1分割11預(yù)補償21快速作用31多孔材料2分離12等勢性22變有害為有益32改變顏色3局部質(zhì)量13反向23反饋33同質(zhì)性4不對稱14曲面化24中介物34拋棄與修復(fù)5合并15動態(tài)化25自服務(wù)35參數(shù)變化6多用性16未達(dá)到或超過的作用26復(fù)制36狀態(tài)變化7套裝17維數(shù)變化27低成本、不耐用的物體代替昂貴、耐用的物體37熱膨脹8質(zhì)量補償18振動28機

9、械系統(tǒng)的替代38加速氧化性9預(yù)加反作用19周期性作用29氣動與液壓結(jié)構(gòu)39惰性材料10預(yù)操作20有效作用的連續(xù)性30柔性殼體或薄膜40復(fù)合材料12/20/202130.參數(shù)No.1No.2No.3No.4No.5.No.39No.115,8,29,3429,17,38,3435,3,24,37No.210,1,29,351,28,15,35No.38,15,29,3415,17,414,4,28,29No.435,28,40,2930,14,7,26No.52,17,29,414,15,16,410,26,34,2.No.3935,26,24,3728,27,15,318,4,28,3830,

10、7,14,2610,26,34,3惡化參數(shù)惡化參數(shù)改善參數(shù)改善參數(shù)12/20/202131.12/20/202132.12/20/202133.功 能 分 析沖 突 區(qū) 域 確 定一 般 技 術(shù) 沖 突解 決 原 理 （ 一 般 解 ）領(lǐng) 域 解 問 題 分 析 沖 突 解 決初 始 問 題是 否 可 行重 新 定 義 初 始 問 題物 質(zhì) 場 分 析標(biāo) 準(zhǔn) 參 數(shù) 表沖 突 解 決 矩 陣類 比 聯(lián) 想最 終 解已 有 實 例12/20/202134.選擇基本需求功能是否存在搜 索 方 案YesNo添加新的需求功能重新分析現(xiàn)有系統(tǒng)需 創(chuàng) 新具體到某一模塊抽象出技術(shù)沖突通用工程參數(shù)表解決原理（

11、一般解）沖突解決矩陣類 比 聯(lián) 想已 有 實 例計 算 貼 近 度提取合理方案個人顏色搜索第二層方案更新現(xiàn)有系統(tǒng)NoYes計 算 貼 進(jìn) 度方 案 選 擇貼近度函數(shù)個人顏色與統(tǒng)一顏色關(guān)系矩陣元素與統(tǒng)一顏色關(guān)系矩陣貼近度函數(shù)基本需求功能客 戶 需 求 功 能最 優(yōu) 方 案特 定 解特 定 問 題物 質(zhì) 場 分 析是否滿足創(chuàng)新創(chuàng)新12/20/202135.F 機械場/液壓場S2 手指S1 工件S1.1（高溫工件）S1.2FMS2(手指）（油液構(gòu)件）12/20/202136.12/20/202137.12/20/202138. 論文工作概述論文工作概述 工業(yè)機械手概念設(shè)計方案求解工業(yè)機械手概念設(shè)計方

12、案求解 概念設(shè)計功能實現(xiàn)原理的創(chuàng)新概念設(shè)計功能實現(xiàn)原理的創(chuàng)新 概念設(shè)計的方案元機構(gòu)創(chuàng)新概念設(shè)計的方案元機構(gòu)創(chuàng)新工業(yè)機械手概念設(shè)計及設(shè)計過程中創(chuàng)新問題的研究 結(jié)論結(jié)論12/20/202139.12/20/202140.12/20/202141.原 有 機 械 方 案方案抽象化表示機械方案非同構(gòu)結(jié)構(gòu)機械方案元型集候 選 方 案 集確定機架確定驅(qū)動副類型替換桿組識別一 般 化拓?fù)涮匦赃\動鏈發(fā)散12/20/202142.機 械 裝 置構(gòu) 件運 動 副一 般 化 連 桿一 般 化 運 動 副一 般 化 機 械 裝 置一 般 化 鏈一 般 化 運 動 鏈復(fù) 合 運 動 副固 定 件一 般 化 轉(zhuǎn) 動 副一 般 化 規(guī) 則一 般 化 原 則12/20/202143.12/20/202144.12/20/202145.設(shè) 計 要 求原始方案生成候選方案生成 基于多色集合的功能推理基于運動鏈圖譜的結(jié)構(gòu)推理 方案元件是否存在機構(gòu)No 基于TRIZ理論的功能實現(xiàn)原理創(chuàng)新Yes需 創(chuàng) 新NoYes12/20/202146.12/20/202147.一般運動化鏈一般化鏈12/20/202148.有三桿回路，應(yīng)刪去可行運動鏈圖譜12/20/202149.原有方案結(jié)構(gòu)原有方案結(jié)構(gòu)12/