机械创新设计技术

《机械创新设计技术》是“普通高等院校工程训练系列教材”之一，全书共分5个章节，主要对机械创新设计技术的相关知识点作了介绍，具体内容包括创新设计技术、仿生学与创新设计、机械运动系统方案创新设计、机械创新设计实例及分析等。该书通过典型机电产品设计案例的分析与指导，针对具体生产实际的机电产品设计案例，使学生了解创新设计、产品制作的过程与方法，提高学生分析问题和解决问题的能力。可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。 

机械创新设计技术是一门以培养学生创新意识、提高学生综合素质、启发创新思维、注重工程能力培养、介绍机械创新设计方法与机电产品制作实践的课程。在教学过程中综合运用和总结归纳先修课程的有关知识，结合新技术运用和新产品开发，启发学生的思维，为学生从事工程技术工作打下基础。本教材以“创新之根在于实践和边界再设计”的思想为主线，建立大工程的观念，培养具有主动实践旷工艺实践及创新能力的高素质综合人才。通过典型机电产品设计案例的分析与指导，针对具体生产实际的机电产品设计案例，使学生了解创新设计、产品制作的过程与方法，进行工程实践应用训练，提高学生分析问题和解决问题的能力；培养适应现代技术与社会发展、具备国际竞争能力与创新能力的人才。
本教材可用于机械基础工程训练、机械原理课程设计、机械设计课程设计、专业方向选修课、公选课的课堂教学，可作为指导学生创新实践活动、各类大赛赛前辅导的参考书、也可供高等学校有关专业的师生及相关工程技术人员参考。

 

 

 

第2章　创新设计技术
　 2.1　设计与创新
　　2.1.1　创造力的构成及培养
机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术成果（含理论、方法、技术原理等）进行创新构思，设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品的一种实践活动。机械创新设计包含两个部分：一是改进完善生产或生活中现有机械产品的可靠性、经济性、适用性等技术性能；二是创造设计出能满足新的生产或生活需要的新机器、新产品。机械创新设计是建立在现有机械设计学理论基础上，吸收科技哲学、认识科学、思维科学、设计方法学、发明学、创造学等相关学科的有益成分，经过综合交叉而形成的一种设计技术和方法。由于机械创新设计过程凝结了人类的创造性智慧，因而其产品无疑是科学技术与艺术的结晶。除了应该具有产品的技术性能（可靠性、经济性和适用性）外，还应该反映出和谐的技术美，具有完满的审美价值和造型的美学性。相对传统设计而言，机械创新设计特别强调了人在方案设计与结构设计阶段中的主导性及创造性作用，机械的创造发明大多来源于机械方案设计与结构设计的创新设计。
为了获得具有创新构思的思路及灵感，常常要用到下面一些体现创新意识的思维方法。
（1）综合：任何先进产品都是先进技术成果、多学科技术、新技术与传统技术、自然科学与社会科学的综合，对这些先进技术的综合分析，有助于获得新的设计思路和创意。
（2）还原：研究已有产品和生产过程的特点，抓住关键技术，将最主要功能提炼出来，研究实现关键技术的手段或方法，得到最优结果。例如，洗衣机的研制，就是提炼出洗衣机主要是“清洁”功能，其关键技术是如何模拟人手洗衣的过程，使洗涤剂和水流与衣物产生摩擦，达到洗净的目的。
（3）对应：采用相似、模拟比较、类比的方法来设计新产品。例如，机械手是模拟人手取物的动作，梳子是人手梳头的仿形，类比两栖动物，设计出了水陆坦克，联想蝙蝠探测目标方式，发明了雷达等。
　　……