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(hào) 成績 創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新方法 課程設(shè)計(jì) 作品名稱： 乒乓球拾取器 姓 名： 所在院系： 學(xué) 號(hào)： 電 話： E--mail： 《創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新方法》課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)名稱 乒乓球拾取器 設(shè)計(jì) 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(xùn)練或者上乒乓球課的同學(xué)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(gè)一個(gè)地將它們拾到收納容器里。這樣的拾取方式勞動(dòng)強(qiáng)度大并且效率十分低下，尤其是一個(gè)人撿的時(shí)候，會(huì)花費(fèi)很多時(shí)間。作為一個(gè)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?yàn)閾烨蜻@樣的小事而耽擱太多時(shí)間。為了提高拾取效率，減少因拾取乒乓球而帶來的勞動(dòng)強(qiáng)度，我通過深入思考，并且參考了同學(xué)的意見，運(yùn)用創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新方法課上所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)簡易的低成本乒乓球拾取器，這個(gè)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(yīng)用 本創(chuàng)新方案的設(shè)計(jì)中，分別應(yīng)用了頭腦風(fēng)暴法、希望點(diǎn)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(qǐng)了幾位同學(xué)展開了一次高效的頭腦風(fēng)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(gè)滿意的答案。討論先從功能談起，討論如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，有沒有更好的方案；然后再對(duì)拾取器的外觀、結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行深入探討，如何設(shè)計(jì)更為簡潔高效；之后對(duì)拾取器的材料和成本進(jìn)行選取和評(píng)估，使之實(shí)現(xiàn)低成本制造。此次討論主要從外觀美化、功能改進(jìn)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和成本控制等方面進(jìn)行分析和改進(jìn)。匯集了各位同學(xué)的意見和想法之后，我們對(duì)之進(jìn)行篩選和分析，得出了一些優(yōu)秀的改進(jìn)建議，吸取了這些建議之后，我的初步方案得以進(jìn)一步改進(jìn)和提升，成為一個(gè)可行的方案。 2、 通過希望點(diǎn)列舉法，我假想乒乓球拾取器在實(shí)際應(yīng)用中的情況，考慮這個(gè)裝置會(huì)在那些地方存在不足，針對(duì)于實(shí)際使用時(shí)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(diǎn)，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(duì)現(xiàn)今設(shè)計(jì)進(jìn)行檢核和設(shè)問，考慮能否改變、能否簡化、能否變換等檢核項(xiàng)目，從而得出新的改進(jìn)和優(yōu)化方案，從檢核設(shè)問、分析思考中得到的新的設(shè)想項(xiàng)目有在手柄上加上掛鉤、改變拾取網(wǎng)的樣式等新的設(shè)想計(jì)劃。 4、 使用六頂思考帽法。制定初步方案時(shí)，使用藍(lán)帽，保證在爭論中提供思維框架，保持思維軌跡并設(shè)定時(shí)間限制；使用白帽，對(duì)大家提出的建議進(jìn)行評(píng)價(jià)，打消不切實(shí)際的想法和觀點(diǎn)，解決討論中出現(xiàn)的爭端；使用綠帽，在方案之中尋求改進(jìn)的方法，擺脫傳統(tǒng)思維的束縛，力求創(chuàng)新。在設(shè)計(jì)過程中，使用紅帽，在無法做出決定和判斷和對(duì)決策進(jìn)行評(píng)估時(shí)，尋求團(tuán)隊(duì)的幫助和意見。中期評(píng)價(jià)時(shí)，使用黃帽，探求新的見解并對(duì)之進(jìn)行評(píng)價(jià)，減少方案之中不合理的地方，對(duì)重大改進(jìn)想法進(jìn)行處理和評(píng)估；使用黑帽，全力避免在設(shè)計(jì)之中出現(xiàn)錯(cuò)誤，并檢查方案可行性，考慮方案如何執(zhí)行；使用藍(lán)帽，保持既定的思維軌跡不變，不能在評(píng)估改進(jìn)之中改變最根本的設(shè)計(jì)和思路。改進(jìn)過程中，使用黑帽來避免改進(jìn)出錯(cuò)，對(duì)改進(jìn)進(jìn)行評(píng)估，檢查此改進(jìn)方式的可行性。 5、 應(yīng)用TRIZ分離原理中的整體與部分分離原理，將技術(shù)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(gè)方案中，應(yīng)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(duì)這些方法的合理運(yùn)用，我成功設(shè)計(jì)出了一個(gè)圓滿的方案，此方案在各方面都能達(dá)到我的預(yù)期目標(biāo)。 技術(shù)背景綜述 目前為止，國內(nèi)外市場上還沒有乒乓球揀球機(jī)器的出現(xiàn)。沒有專門的相關(guān)人員去投入到這個(gè)項(xiàng)目的研發(fā)中。但是這個(gè)項(xiàng)目的未來前景可以說是一片光明。專業(yè)乒乓球揀球機(jī)可以應(yīng)用在業(yè)余或?qū)I(yè)的乒乓球訓(xùn)練基地或訓(xùn)練學(xué)校。使用專業(yè)乒乓球揀球機(jī)可以大大減少乒乓球訓(xùn)練基地或?qū)W校的工作人員和運(yùn)動(dòng)員揀球的工作量和工作時(shí)間，使運(yùn)動(dòng)員可以更好的投入到專業(yè)的訓(xùn)練當(dāng)中，從而取得更好的比賽成績。 本創(chuàng)新方案只是一個(gè)創(chuàng)新性想法，由于知識(shí)和條件所限，只能做出一個(gè)簡易的拾取器。但是對(duì)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(huì)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(zhǔn)備 橡皮筋若干，廢紙簍1個(gè)，乒乓球若干，螺釘3顆，1m左右的木棍1根，膠帶和細(xì)繩若干，吸盤掛鉤一個(gè)。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(gè)小孔，其直徑與螺釘直徑相當(dāng)，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(jìn)球網(wǎng)，橡皮筋之間保持平行，距離小于乒乓球的直徑。進(jìn)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(gè)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(duì)準(zhǔn)，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(gè)吸盤掛鉤。 這樣，乒乓球撿球器就制作完成了。 附圖及實(shí)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(shí)，網(wǎng)線首先接觸乒乓球，在進(jìn)球網(wǎng)的擠壓下，乒乓球會(huì)向各個(gè)方向偏移，直到卡在兩根網(wǎng)線中間時(shí)才會(huì)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(huì)將兩根網(wǎng)線撐開，進(jìn)入容納盒。 2.重復(fù)撿球 由于乒乓球很輕，提起撿球器時(shí)無法靠自重?fù)未缶W(wǎng)線之間的間隙，所以已經(jīng)進(jìn)入容納盒內(nèi)的乒乓球不會(huì)掉出來，而是隨拾取器一起抬升，為下一次撿球做準(zhǔn)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(diǎn)。 技術(shù)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(huì)堆積在網(wǎng)線上，從而導(dǎo)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(xì)控制。并且控制網(wǎng)線的張力使收集球時(shí)更方便且球不易掉落很關(guān)鍵，也需要多測試來選擇合適的張力。 應(yīng)用前景 此拾取器具有以下優(yōu)點(diǎn)： 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(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了撿球時(shí)乒乓球易鉆進(jìn)收集盒，抬升時(shí)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(xùn)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(qiáng)度。 3.乒乓球撿球器簡單輕便，成本低，性價(jià)比高，綠色環(huán)保。 所以這個(gè)拾取器作為一個(gè)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(jìn)一步優(yōu)化，將之與機(jī)器人平臺(tái)結(jié)合，利用機(jī)器人的行走、避障等功能，自動(dòng)搜尋地面上散落的乒乓球，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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