e-works数字化企业网  »  文章频道  »  产品创新数字化(PLM)  »  CAI

基于TRIZ理论的互动玩具机构创新设计

2011/12/23    来源:万方数据    作者:王翔  芮延年      
关键字:玩具  运动机构  创新设计  TRIZ理论  
本文针对水上篮球竞赛快艇玩具机构的创新设计问题。运用TRIZ理论,通过改善参数和恶化参数的分析研究,利用阿奇舒勒矩阵找出了适用的发明原理,设计出一种结构简单可靠的水上篮球竞赛快艇玩具机构。通过样机实验,不但证明了本课题设计的成功性和方法的可行性,而且也为玩具机构创新设计提供了一种借鉴方法。

0 引言

    随着社会进步与发展,各种新兴的娱乐手段不断涌现,但是,玩具仍然占有重要的地位。现代玩具不仅仅局限于儿童,青少年、中年甚至于老年人也喜爱玩具,人们对玩具娱乐的要求也越来越高。在电动玩具领域,传统的演示性玩具已经不能很好地满足人们的要求,具有互动性的遥控玩具越来越受到人们的欢迎。

    互动玩具,是指通过与儿童的互动交流或者通过玩具可以让儿童与周围的人进行互动交流,并且能够实现一定功能的一类玩具。目前市场上陆上互动玩具较多,而水上的互动玩具较少,由调研发现水上互动玩具具有较好的市场前景。受某玩具公司的委托,为其开发设计一款新型互动玩具——水上篮球竞赛快艇。

    针对该问题,文章拟通过对水上篮球竞赛快艇运动机构等问题的研究,结合TRIZ理论对其结构进行优化设计,研究开发出一种结构简单新颖、可靠性高、互动性好的水上篮球竞赛快艇玩具。

1 方案设计

    1.1 技术要求

    1)具有遥控拾球功能;

    2)具有遥控发射功能;

    3)机动性好,能够原地转弯,由静止起原地转弯360°所用时间≤4S;

    4)最高速度:0.8~1.0m/s;

    5)船体尺寸:120mm×80mm×60mm(长×宽×高);

    6)单船造价≤5美元;

    7)续航能力:1h。

    1.2 初步方案

    根据设计要求,所设计的水上篮球竞赛快艇玩具如图1和图2所示。从图1可以看出,遥控船上设有拾球机构6、运球机构1和掷球机构3。当游戏者按下遥控器上的拾球键时,拾球机构前端的拾球臂可将小球从水中捞起,送入运球机构,小球沿运球机构的轨道滚入掷球机构中。当游戏者再按下遥控器上的掷球键时,掷球机构中的发射臂将小球发射出去。

遥控船总装配图

    图1 遥控船总装配图

拾球与掷球机构

    图2 拾球与掷球机构

    从图2可以看出玩具船内部的具体机构。拾球机构主要由拾球减速电机7和拾球臂8组成,拾球臂前端设有拾球部。拾球臂在减速电机驱动下可上下挥动。

    掷球机构主要由掷球减速电机6、投掷臂1、凸轮4、微动开关5、投掷支架2、扭簧3组成。图2中所示初始状态中,扭簧被压缩储有势能。当游戏者按下遥控器上的“掷球键”时,减速电机带动凸轮转动释放掷球臂,在扭簧的作用下,掷球臂快速地逆时针旋转45°将小球投掷出去,之后凸轮继续转动将扭簧再次压缩直到微动开关被触发,控制系统收到指令同时发出制动信号使凸轮停转。

 

责任编辑:程玥
本文为授权转载文章,任何人未经原授权方同意,不得复制、转载、摘编等任何方式进行使用,e-works不承担由此而产生的任何法律责任! 如有异议请及时告之,以便进行及时处理。联系方式:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐