用TRIZ原理解析多功能雨傘拐杖的設(shè)計(jì)

楊熙

摘 要：隨著老年人口的持續(xù)增加，國內(nèi)主要城市人口老齡化不斷加劇。各種針對老年人的產(chǎn)品設(shè)計(jì)也越來越多。而現(xiàn)在市面上老人使用的拐杖結(jié)構(gòu)簡單，功能過于單一。現(xiàn)研發(fā)出一種能將雨傘固定在拐杖內(nèi)的新型拐杖，通過這項(xiàng)新型機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新研究可以使那些行動(dòng)不便的老人在雨天出行變得更加的便利。通過應(yīng)用TRIZ機(jī)械發(fā)明40條原理的理論知識(shí)方法，成功地實(shí)現(xiàn)了這種新型拐杖的新功能。

關(guān)鍵詞：多功能拐杖；雨傘；TRIZ；40條發(fā)明創(chuàng)新原理

中圖分類號(hào)：TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-5312（2016）20-0084-01

一、市場現(xiàn)有拐杖產(chǎn)品分析

拐杖是一種輔助行走的簡單器械，通常是一根木制或金屬棍子，頂端有一個(gè)把手，充當(dāng)行走時(shí)的"第三條腿"，穩(wěn)定身體。傳統(tǒng)的拐杖就其功能來說都只是為了實(shí)現(xiàn)輔助行走的功能。而現(xiàn)在的拐杖增加了許多輔助功能。常見的有：不銹鋼四腳拐杖、鎂合金拐杖凳等。拐杖材質(zhì)有：有傳統(tǒng)的木質(zhì)材料、金屬類手杖、塑料手杖。手杖造型上有傳統(tǒng)雕刻造型，簡捷線條、功能為主。

以上綜述可以看出這些新型拐杖不僅材料更為豐富而且還賦予了拐杖新功能。新型多功能雨傘拐杖不僅對它的實(shí)用性進(jìn)行了改良和加強(qiáng)，而且還主要對它的材質(zhì)進(jìn)行了一系列的分析和參考，這就說明了新型的創(chuàng)新就是要在一些舊的原始機(jī)構(gòu)上在保證基本功能不變的基礎(chǔ)上增加新的功能。

二、基于TRIZ理論的產(chǎn)品創(chuàng)新性分析

（一）TRIZ理論

TRIZ是解決技術(shù)問題或發(fā)明問題的強(qiáng)有力的方法學(xué)。TRIZ幾乎可以被用在產(chǎn)品全生命周期的各個(gè)階段，其IPS（創(chuàng)新問題解決）可用來解決設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造、安全性、可靠性和質(zhì)量保證等方面的相關(guān)問題。在對全世界專利進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上，TRIZ理論提出了40條發(fā)明創(chuàng)造原理。實(shí)踐證明，這些原理對于指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員的發(fā)明創(chuàng)造、創(chuàng)新具有非常重要的作用。下面將結(jié)合相關(guān)的幾條發(fā)明原理對拐杖傘進(jìn)行一系列性能和功效分析。

（二）新型多功能雨傘拐杖設(shè)計(jì)方案

1.針對拐杖單功能的解決方案。多用性原理指的是一個(gè)物體能完成多項(xiàng)功能，可以減少原設(shè)計(jì)中完成這些功能的多個(gè)物體數(shù)量。由出門帶雨傘的心理困擾而設(shè)計(jì)的一個(gè)拐杖，讓年長者在別人看來，他拿的是一個(gè)拐杖，而非雨傘。這把拐杖有著拐杖及雨傘兩用式的用法。 新型多功能雨傘拐杖外型看來就是一個(gè)拐杖，具有簡單和防滑的特點(diǎn)，內(nèi)置雨傘從而使產(chǎn)品達(dá)到了“一物多用”的理想效果。新型多功能雨傘拐杖主要包括拐杖頭，拐杖桿，拐杖傘和拐杖墊。運(yùn)用多用性原理，這種可抽分離式拐杖傘兩者為一體可分離式拐杖，雨天可抽出中間中雨傘擋雨，拐杖于雨傘便可同時(shí)使用。這種多功能相結(jié)合的拐杖不僅在技術(shù)上有改良而且可以幫助那些行動(dòng)不便的老人在雨天出行變得更加的便利。方便了他們的生活，提供了一種人性化的服務(wù)。

2.針對雨傘拐杖物理功能的解決方案。運(yùn)用嵌套原理，將一個(gè)物體放在第二個(gè)物體中，將第二個(gè)物體放在第三個(gè)物體中，可進(jìn)行下去。把雨傘拿出來后，可以插入拐杖內(nèi)，這樣就可成為一體，當(dāng)做一把雨傘來使用。以防止使用過就遺失的困攏，用完請放入管內(nèi)。獨(dú)特的嵌套結(jié)構(gòu)大大節(jié)省了雨傘所占用的空間，而且創(chuàng)意十足。乍看上去是一把拐杖，實(shí)則里面更有“文章”。（見右圖）

3.針對雨傘拐杖局部功能的解決方案。在拐杖墊的設(shè)計(jì)上，采用局部質(zhì)量原理使產(chǎn)品的每一部分都最大限度地發(fā)揮作用解決拐杖底部防滑等各種問 題。其作用主要有：（1）防滑—防止拐杖與地面接觸時(shí)打滑；（2）緩沖—減少地面給人體的反作用力及對人的不適感。支腳墊應(yīng)考慮摩擦系數(shù)大且有彈性的材料，但往往這樣的材料強(qiáng)度低、不耐磨，致使支腳墊壽命短易損壞。在對拐杖支腳墊結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)、分析的基礎(chǔ)上，提出了設(shè)計(jì)方案改進(jìn)這種拐杖墊的設(shè)計(jì)。它所用的材料是一種碳素合成材料，具有很好的的耐磨性，而且它的面積比一般的拐杖墊要大，能為老年人和一些腿腳不便的殘疾人帶來更多的方便和安全感。

（三）對新型多功能雨傘拐杖設(shè)計(jì)的展望和改良建議

本多功能拐杖應(yīng)用了最新的設(shè)計(jì)理念，綜合采用了多種設(shè)計(jì)方法，最終實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)理念上的突破、結(jié)構(gòu)和功能上的飛躍。但是隨著科技的發(fā)展，產(chǎn)品更應(yīng)朝著智能化和人性化發(fā)展。針對老年人群體的生理局限性，可以設(shè)計(jì)一種帶有GPS導(dǎo)航定位系統(tǒng)功能的拐杖：拐杖內(nèi)部可以安裝有報(bào)警器和感應(yīng)器。當(dāng)您在家忘記拐杖放在哪里，怎么也找不著的時(shí)候，你只要按下手中的按鈕，你就可以聽到報(bào)警聲，從而順利地找到您的拐杖。拐杖上的報(bào)警系統(tǒng)能在老人在外摔倒卻四下無人的時(shí)候，以及外出迷路的時(shí)候能第一時(shí)間觸及警報(bào)系統(tǒng)。另外拐杖頭和拐杖桿的外面可以使用夜光照明材料，夜間燈光照射，就會(huì)反射光束，提醒開車人注意前方有人。以上的改良建議它可以幫助老人或殘疾人自立和自救，方便了他們的生活，提供了一種人性化的服務(wù)。

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