創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新方法大作業(yè)乒乓球拾取器.doc

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序號 成績 創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新方法 課程設計 作品名稱： 乒乓球拾取器 姓 名： 所在院系： 學 號： 電 話： E--mail： 《創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新方法》課程設計 設計名稱 乒乓球拾取器 設計 內(nèi)容 說 明 創(chuàng)意來源 愛好乒乓球并且經(jīng)常去體育館打乒乓球、參加乒乓球訓練或者上乒乓球課的同學都知道，乒乓球場館地面上經(jīng)常散落著許多乒乓球，通常位置分布很亂、數(shù)量眾多，所以很不易拾取，需要人們一只手拿著容器，俯下身用另外一只手一個一個地將它們拾到收納容器里。這樣的拾取方式勞動強度大并且效率十分低下，尤其是一個人撿的時候，會花費很多時間。作為一個乒乓球愛好者，本人經(jīng)常碰到這樣的情況，深受其苦。所以我非常希望改變這樣的狀況，不希望因為撿球這樣的小事而耽擱太多時間。為了提高拾取效率，減少因拾取乒乓球而帶來的勞動強度，我通過深入思考，并且參考了同學的意見，運用創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新方法課上所學知識，設計了一個簡易的低成本乒乓球拾取器，這個裝置可以讓我們輕松高效地完成大量乒乓球的拾取工作，給乒乓球愛好者帶來幫助。 創(chuàng)新方法應用 本創(chuàng)新方案的設計中，分別應用了頭腦風暴法、希望點列舉法、奧斯本檢核表法、六頂思考帽法、TRIZ創(chuàng)新方法的分離原理等創(chuàng)新方法。 1、 首先我邀請了幾位同學展開了一次高效的頭腦風暴討論，我先提出思考出來的初步方案，通過討論集思廣益，聽取并記錄了大家的意見和建議，并且協(xié)商出一個滿意的答案。討論先從功能談起，討論如何實現(xiàn)這個功能，有沒有更好的方案；然后再對拾取器的外觀、結構方面進行深入探討，如何設計更為簡潔高效；之后對拾取器的材料和成本進行選取和評估，使之實現(xiàn)低成本制造。此次討論主要從外觀美化、功能改進、結構設計和成本控制等方面進行分析和改進。匯集了各位同學的意見和想法之后，我們對之進行篩選和分析，得出了一些優(yōu)秀的改進建議，吸取了這些建議之后，我的初步方案得以進一步改進和提升，成為一個可行的方案。 2、 通過希望點列舉法，我假想乒乓球拾取器在實際應用中的情況，考慮這個裝置會在那些地方存在不足，針對于實際使用時的需求和可能出現(xiàn)的不便之處，分別列舉出了希望乒乓球拾取器在拾取效率、使用方便程度等功能方面的特點，擬將拾取器的拾取效率提高，使之使用方式更加便捷。 3、 利用奧斯本檢核表法，對現(xiàn)今設計進行檢核和設問，考慮能否改變、能否簡化、能否變換等檢核項目，從而得出新的改進和優(yōu)化方案，從檢核設問、分析思考中得到的新的設想項目有在手柄上加上掛鉤、改變拾取網(wǎng)的樣式等新的設想計劃。 4、 使用六頂思考帽法。制定初步方案時，使用藍帽，保證在爭論中提供思維框架，保持思維軌跡并設定時間限制；使用白帽，對大家提出的建議進行評價，打消不切實際的想法和觀點，解決討論中出現(xiàn)的爭端；使用綠帽，在方案之中尋求改進的方法，擺脫傳統(tǒng)思維的束縛，力求創(chuàng)新。在設計過程中，使用紅帽，在無法做出決定和判斷和對決策進行評估時，尋求團隊的幫助和意見。中期評價時，使用黃帽，探求新的見解并對之進行評價，減少方案之中不合理的地方，對重大改進想法進行處理和評估；使用黑帽，全力避免在設計之中出現(xiàn)錯誤，并檢查方案可行性，考慮方案如何執(zhí)行；使用藍帽，保持既定的思維軌跡不變，不能在評估改進之中改變最根本的設計和思路。改進過程中，使用黑帽來避免改進出錯，對改進進行評估，檢查此改進方式的可行性。 5、 應用TRIZ分離原理中的整體與部分分離原理，將技術系統(tǒng)中有矛盾的方面在不同的層次中分離開來，從而得到解決問題的辦法或者降低解決問題的難度。在這個方案中，應該使握把長度略微調(diào)長，增大收納盒的空間，減小網(wǎng)之間的距離。 通過思考和對這些方法的合理運用，我成功設計出了一個圓滿的方案，此方案在各方面都能達到我的預期目標。 技術背景綜述 目前為止，國內(nèi)外市場上還沒有乒乓球揀球機器的出現(xiàn)。沒有專門的相關人員去投入到這個項目的研發(fā)中。但是這個項目的未來前景可以說是一片光明。專業(yè)乒乓球揀球機可以應用在業(yè)余或專業(yè)的乒乓球訓練基地或訓練學校。使用專業(yè)乒乓球揀球機可以大大減少乒乓球訓練基地或學校的工作人員和運動員揀球的工作量和工作時間，使運動員可以更好的投入到專業(yè)的訓練當中，從而取得更好的比賽成績。 本創(chuàng)新方案只是一個創(chuàng)新性想法，由于知識和條件所限，只能做出一個簡易的拾取器。但是對于乒乓球拾取器的研究是非常有必要的，相信以后乒乓球行業(yè)在這方面的研究一定會有所突破，并將之廣泛利用于各乒乓球場館中。 具體方案 1.材料準備 橡皮筋若干，廢紙簍1個，乒乓球若干，螺釘3顆，1m左右的木棍1根，膠帶和細繩若干，吸盤掛鉤一個。需用到的工具有剪刀、小鐵錘、螺絲刀、手電鉆等。 2.制作過程 （1）用手電鉆在廢紙簍底部中間鉆 3個小孔，其直徑與螺釘直徑相當，小孔之間的距離不超過木棍的直徑。 （2）用鋼鋸條將木棍的兩端鋸平整。 （3）將橡皮筋間隔地從廢紙簍敞口邊沿的孔中穿過，編織成如圖所示的進球網(wǎng)，橡皮筋之間保持平行，距離小于乒乓球的直徑。進球網(wǎng)組成的平面需繃得稍緊，將橡皮筋的張力控制在一個合理的范圍，避免乒乓球因自重將網(wǎng)線撐開而掉落。 （4）將廢紙簍底部的鉆孔與木棍已經(jīng)鋸平整的一端對準，用螺絲刀將 3顆螺釘從孔中穿過，緊釘在木棍底部。 (5) 在木棍的頂端粘貼上一個吸盤掛鉤。 這樣，乒乓球撿球器就制作完成了。 附圖及實施方式說明 （作品附圖附在表格下方） 乒乓球拾取器的工作過程： 1.撿球 開始撿球時，網(wǎng)線首先接觸乒乓球，在進球網(wǎng)的擠壓下，乒乓球會向各個方向偏移，直到卡在兩根網(wǎng)線中間時才會穩(wěn)定。如果繼續(xù)用力推撿球器，處于兩根網(wǎng)線中間的乒乓球會將兩根網(wǎng)線撐開，進入容納盒。 2.重復撿球 由于乒乓球很輕，提起撿球器時無法靠自重撐大網(wǎng)線之間的間隙，所以已經(jīng)進入容納盒內(nèi)的乒乓球不會掉出來，而是隨拾取器一起抬升，為下一次撿球做準備。 3.卸球 收集盒裝滿后，提起撿球器，用手掰開兩根網(wǎng)線，使之距離足夠大，就能將乒乓球倒入指定的存放點。 技術難題與不足 1、 隨著乒乓球在容納盒里堆積，由于重力作用，球有可能會堆積在網(wǎng)線上，從而導致之后拾取不方便，需要盡快倒出來。 2、 制作過程中，網(wǎng)線之間的間距需要精細控制。并且控制網(wǎng)線的張力使收集球時更方便且球不易掉落很關鍵，也需要多測試來選擇合適的張力。 應用前景 此拾取器具有以下優(yōu)點： 1.巧妙地利用橡皮筋的彈力小于人的推力、大于乒乓球的重力這一特點，實現(xiàn)了撿球時乒乓球易鉆進收集盒，抬升時難以從收集盒內(nèi)掉落的目的。 2.該撿球器適用于乒乓球訓練館大量落球的拾取工作，能提高撿球工人的工作效率，降低其工作強度。 3.乒乓球撿球器簡單輕便，成本低，性價比高，綠色環(huán)保。 所以這個拾取器作為一個輕便的小工具可以推廣用于乒乓球場館的清理工具，為愛好乒乓球的人們帶來便利。 隨著科技的發(fā)展，未來如果能將本工具進一步優(yōu)化，將之與機器人平臺結合，利用機器人的行走、避障等功能，自動搜尋地面上散落的乒乓球，并實現(xiàn)自動撿拾，這將很大程度地解放乒乓球愛好者的雙手，為他們帶來更大的便利。  作品附圖： 注釋： 1、 握把 2、 容納盒 3、 入球網(wǎng) 4、掛鉤