第1章 绪论 1
1.1 创新与创新设计 1
1.1.1 创新设计 1
1.1.2 机械创新设计 3
1.2 创新人才培养 4
1.2.1 创新意识和创新能力 5
1.2.2 创新意识和创新能力的培养 5
第2章 创新思维与创新技法 7
2.1 思维与创新思维 7
2.1.1 思维及其特性 7
2.1.2 思维的类型 8
2.1.3 创新思维 14
2.2 创新技法 15
2.2.1 观察法 15
2.2.2 类比法 16
2.2.3 移植法 17
2.2.4 组合创新法 17
2.2.5 穷举法 20
2.2.6 群体集智法 21
2.2.7 设问探求法 23
2.2.8 仿生法 24
2.2.9 转向创新法 26
第3章 机械系统运动方案的创新设计 28
3.1 机械系统 28
3.1.1 机械系统概述 28
3.1.2 机械系统的组成 28
3.2 机械系统的运动协调设计 29
3.3 机械系统运动方案设计与评价 31
3.3.1 产品规划的创新问题 31
3.3.2 机械系统运动方案设计 31
3.3.3 机械系统运动方案评价 34
第4章 机构创新设计 37
4.1 机构创新设计的基础 37
4.1.1 常见的机械传动机构 37
4.1.2 机构的主要功能 38
4.2 机构的创新设计 40
4.2.1 机构的演化、变异与创新设计 41
4.2.2 机构的组合与创新设计 48
4.3 机构再生设计与创新 66
4.3.1 机构的一般化运动链 67
4.3.2 机构再生设计实例 71
第5章 机械结构与创新设计 74
5.1 机械结构创新设计的基础 74
5.1.1 零件的功能分解 74
5.1.2 零件的功能组合 76
5.2 常见的机械结构与创新设计 78
5.2.1 运动副的结构与创新设计 78
5.2.2 构件的结构与创新设计 83
5.2.3 轮毂的结构与创新设计 87
5.2.4 机架的结构与创新设计 89
第6章 反求设计、绿色设计和人机工程 94
6.1 反求设计 94
6.1.1 机械设备的反求设计 95
6.1.2 技术资料的反求设计 98
6.1.3 计算机辅助反求设计 101
6.2 绿色设计 101
6.2.1 绿色设计中的材料选择 102
6.2.2 面向拆卸的绿色设计及设计原则 103
6.3 人机工程 104
6.3.1 手握式工具的创新设计 106
6.3.2 操纵装置的创新设计 106
第7章 仿生创新设计 108
7.1 仿生设计的原理 108
7.1.1 仿生学与仿生机械学 108
7.1.2 仿生设计的“三步曲” 110
7.2 几种常见的仿生设计 112
7.2.1 仿生动物步行的创新设计 112
7.2.2 仿生动物飞行的创新设计 119
7.2.3 仿生动物游动的创新设计 127
第8章 常用的创新作品制作工具与专利申请 131
8.1 激光切割机 131
8.1.1 激光切割机的组成和功能原理 131
8.1.2 激光切割机的工件图形编辑和参数设置 132
8.1.3 激光切割机的基本操作和维护 133
8.2 3D打印机 134
8.2.1 3D打印机的组成和功能原理 135
8.2.2 3D打印机的基本操作和维护 138
8.3 三维扫描仪 140
8.3.1 三维扫描仪的组成和功能原理 141
8.3.2 三维扫描仪的基本操作 142
8.3.3 扫描结果的后处理和输出 143
8.4 专利申请 143
8.4.1 专利的分类 144
8.4.2 专利申请的流程 145
第9章 TRIZ理论 148
9.1 TRIZ理论的起源 148
9.1.1 什么是TRIZ理论 149
9.1.2 TRIZ理论的内涵 149
9.2 TRIZ理论的应用 150
9.2.1 发明原理 150
9.2.2 TRIZ理论的应用方式 160
第10章 创新作品的控制设计 168
10.1 Arduino的主控板和扩展板 168
10.1.1 Arduino主控板 169
10.1.2 BigFish扩展板 171
10.2 常见的传感器 172
10.2.1 数字量传感器 172
10.2.2 模拟量传感器 174
10.3 Arduino语言及程序结构 175
10.3.1 Arduino IDE的界面 175
10.3.2 Arduino图形化编程 177
10.4 创新作品控制的典型任务 184
10.4.1 避障任务 184
10.4.2 循迹任务 187
参考文献 191