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创造性思维与创新方法

课程设计

作品名称： 乒乓球拾取器 姓 名： 所在院系： 学 号： 电 话： E--mail：

《创造性思维与创新方法》课程设计 设计名称 乒乓球拾取器 爱好乒乓球并且经常去体育馆打乒乓球、参加乒乓球训练或者上乒乓球课的同学都知道，乒乓球场馆地面上经常散落着许多乒乓球，通常位置分布很乱、数量众多，所以很不易拾取，需要人们一只手拿着容器，俯下身用另外一只手一 创意来源 个一个地将它们拾到收纳容器里。这样的拾取方式劳动强度大并且效率十分低下，尤其是一个人捡的时候，会花费很多时间。作为一个乒乓球爱好者，本人经常碰到这样的情况，深受其苦。所以我非常希望改变这样的状况，不希望因为捡球这样的小事而耽搁太多时间。为了提高拾取效率，减少因拾取乒乓球而带来的劳动强度，我通过深入思考，并且参考了同学的意见，运用创造性思维与创新方法课上所学知识，设计了一个简易的低成本乒乓球拾取器，这个装置可以让我们轻松高效地完成大量乒乓球的拾取工作，给乒乓球爱好者带来帮助。 本创新方案的设计中，分别应用了头脑风暴法、希望点列举法、奥斯本检核表法、六顶思考帽法、TRIZ创新方法的分离原理等创新方法。 1、首先我邀请了几位同学展开了一次高效的头脑风暴讨论，我先提出思考出来的初步方案，通过讨论集思广益，听取并记录了大家的意见和建议，并且协商出一个满意的答 创新方法应用 案。讨论先从功能谈起，讨论如何实现这个功能，有没有更好的方案；然后再对拾取器的外观、结构方面进行深入探讨，如何设计更为简洁高效；之后对拾取器的材料和成本进行选取和评估，使之实现低成本制造。此次讨论主要从外观美化、功能改进、结构设计和成本控制等方面进行分析和改进。汇集了各位同学的意见和想法之后，我们对之进行筛选和分析，得出了一些优秀的改进建议，吸取了这些建议之后，我的初步方案得以进一步改进和提升，成为一个可行的方案。 2、通过希望点列举法，我假想乒乓球拾取器在实际应用中的情况，考虑这个装置会在那些地方存在不足，针对于实际使用时的需求和可能出现的不便之处，分别列举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点，设计 内容 说 明 拟将拾取器的拾取效率提高，使之使用方式更加便捷。 3、利用奥斯本检核表法，对现今设计进行检核和设问，考虑能否改变、能否简化、能否变换等检核项目，从而得出新的改进和优化方案，从检核设问、分析思考中得到的新的设想项目有在手柄上加上挂钩、改变拾取网的样式等新的设想计划。 4、使用六顶思考帽法。制定初步方案时，使用蓝帽，保证在争论中提供思维框架，保持思维轨迹并设定时间限制；使用白帽，对大家提出的建议进行评价，打消不切实际的想法和观点，解决讨论中出现的争端；使用绿帽，在方案之中寻求改进的方法，摆脱传统思维的束缚，力求创新。在设计过程中，使用红帽，在无法做出决定和判断和对决策进行评估时，寻求团队的帮助和意见。中期评价时，使用黄帽，探求新的见解并对之进行评价，减少方案之中不合理的地方，对重大改进想法进行处理和评估；使用黑帽，全力避免在设计之中出现错误，并检查方案可行性，考虑方案如何执行；使用蓝帽，保持既定的思维轨迹不变，不能在评估改进之中改变最根本的设计和思路。改进过程中，使用黑帽来避免改进出错，对改进进行评估，检查此改进方式的可行性。 5、应用TRIZ分离原理中的整体与部分分离原理，将技术系统中有矛盾的方面在不同的层次中分离开来，从而得到解决问题的办法或者降低解决问题的难度。在这个方案中，应该使握把长度略微调长，增大收纳盒的空间，减小网之间的距离。 通过思考和对这些方法的合理运用，我成功设计出了一个圆满的方案，此方案在各方面都能达到我的预期目标。 目前为止，国内外市场上还没有乒乓球拣球机器的出现。没有专门的相关人员去投入到这个项目的研发中。但是这个项目的未来前景可以说是一片光明。专业乒乓球拣球机技术背景可以应用在业余或专业的乒乓球训练基地或训练学校。使用综述 专业乒乓球拣球机可以大大减少乒乓球训练基地或学校的 工作人员和运动员拣球的工作量和工作时间，使运动员可以更好的投入到专业的训练当中，从而取得更好的比赛成绩。 本创新方案只是一个创新性想法，由于知识和条件所限，只能做出一个简易的拾取器。但是对于乒乓球拾取器的研究是非常有必要的，相信以后乒乓球行业在这方面的研究一定会有所突破，并将之广泛利用于各乒乓球场馆中。 1.材料准备 橡皮筋若干，废纸篓1个，乒乓球若干，螺钉3颗，1m左右的木棍1根，胶带和细绳若干，吸盘挂钩一个。需用到的工具有剪刀、小铁锤、螺丝刀、手电钻等。 2.制作过程 具体方案 （1）用手电钻在废纸篓底部中间钻 3个小孔，其直径与螺钉直径相当，小孔之间的距离不超过木棍的直径。 （2）用钢锯条将木棍的两端锯平整。 （3）将橡皮筋间隔地从废纸篓敞口边沿的孔中穿过，编织成如图所示的进球网，橡皮筋之间保持平行，距离小于乒乓球的直径。进球网组成的平面需绷得稍紧，将橡皮筋的张力控制在一个合理的范围，避免乒乓球因自重将网线撑开而掉落。 （4）将废纸篓底部的钻孔与木棍已经锯平整的一端对准，用螺丝刀将 3颗螺钉从孔中穿过，紧钉在木棍底部。 (5) 在木棍的顶端粘贴上一个吸盘挂钩。 这样，乒乓球捡球器就制作完成了。 乒乓球拾取器的工作过程： 1.捡球 开始捡球时，网线首先接触乒乓球，在进球网的挤压下，乒 附图及实施方式说明 （作品附图附在表格下方） 乓球会向各个方向偏移，直到卡在两根网线中间时才会稳定。如果继续用力推捡球器，处于两根网线中间的乒乓球会将两根网线撑开，进入容纳盒。 2.重复捡球 由于乒乓球很轻，提起捡球器时无法靠自重撑大网线之间的间隙，所以已经进入容纳盒内的乒乓球不会掉出来，而是随拾取器一起抬升，为下一次捡球做准备。 3.卸球 收集盒装满后，提起捡球器，用手掰开两根网线，使之距离足够大，就能将乒乓球倒入指定的存放点。 1、随着乒乓球在容纳盒里堆积，由于重力作用，球有可能会堆积在网线上，从而导致之后拾取不方便，需要尽快倒出技术难题与不足 来。 2、制作过程中，网线之间的间距需要精细控制。并且控制网线的张力使收集球时更方便且球不易掉落很关键，也需要多测试来选择合适的张力。 此拾取器具有以下优点： 1.巧妙地利用橡皮筋的弹力小于人的推力、大于乒乓球的重力这一特点，实现了捡球时乒乓球易钻进收集盒，抬升时难以从收集盒内掉落的目的。 2.该捡球器适用于乒乓球训练馆大量落球的拾取工作，能提高捡球工人的工作效率，降低其工作强度。 应用前景 3.乒乓球捡球器简单轻便，成本低，性价比高，绿色环保。 所以这个拾取器作为一个轻便的小工具可以推广用于乒乓球场馆的清理工具，为爱好乒乓球的人们带来便利。 随着科技的发展，未来如果能将本工具进一步优化，将之与机器人平台结合，利用机器人的行走、避障等功能，自动搜寻地面上散落的乒乓球，并实现自动捡拾，这将很大程度地解放乒乓球爱好者的双手，为他们带来更大的便利。

作品附图：

注释：

1、握把 2、容纳盒 3、入球网 4、挂钩