机械创新设计技术(第2版)

“机械创新设计技术”课程以“创新是第一动力”和“拓展创新思维、激发创新潜能，创新之根在于实践”为主线，建立大工程的观念，培养主动实践、勇于创新的高素质综合人才。本书介绍了机械创新设计方法、课外科技竞赛备赛要点，通过典型机电产品设计案例剖析，使学生了解产品创新设计的过程与技巧，提高学生分析问题和解决问题的能力，注重培养学生创新设计、突破思维定势的能力，加强学科交叉的工程能力训练，提高学生的综合素质，在教学过程中总结归纳和综合运用先修课的有关知识，结合新技术和新产品启发学生的思维，为学生从事新产品设计打下基础。培养适应现代技术与社会发展和满足企业需求、具备国际竞争能力与创新能力的人才。本书采用在书中设置二维码的形式，关联相关的数字化资源。

第1章创新思维1
1.1走进思维的新区1
1.1.1创新的奥秘1
1.1.2突破思维定势3
1.2创新思维方式5
1.2.1创新的过程和对象5
1.2.2扩展思维视角6
1.2.3灵感带来创新与发明7
1.2.4从创造原点另辟蹊径8
1.2.5创新发明事例10
1.3创新思维的应用13
1.3.1TRIZ体系13
1.3.240个发明原理16
1.3.3TRIZ与创新思维实例20
思考题25
第2章技术创新27
2.1发明的动力27
2.2优选制造技术32
2.2.1智能制造33
2.2.2数字孪生34
2.2.3增材制造37
2.3技术创新的作用与规律39
2.3.1技术创新推动生产力发展39
2.3.2技术创新规律41
2.4产品创新设计44
2.4.1产品创新设计基础44
2.4.2新产品技术创新分类46
2.4.3新产品创新构思导图47
2.4.4机器人的特点与应用49
2.4.5农业机械中的技术创新52
思考题60
第3章创新设计技术61
3.1创造力与设计61
3.1.1创造力的培养61
3.1.2设计的原则62
3.2现代设计方法65
3.2.1现代设计的特征与流程65
3.2.2现代设计方法概述66
3.2.3现代设计方法的分类67
3.3创造技法68
3.3.1创造的特征68
3.3.2常用的创造技法69
思考题84
第4章仿生学与创新设计85
4.1仿生是创新的源泉85
4.1.1以自然为师85
4.1.2仿生学的研究方法与内容87
4.2仿生机械88
4.2.1仿步态的仿生机构设计88
4.2.2仿生物跳跃运动的机械93
4.2.3仿生物爬行与游动的机械97
4.2.4仿生机械手99
4.3仿生学的应用107
4.3.1仿生学改变我们的生活107
4.3.2仿生学在汽车研发中的应用111
4.3.3飞机设计制造中的仿生学113
4.3.4仿生学应用案例117
思考题119
第5章机构创新设计121
5.1功能原理设计121
5.1.1总功能的确定与表达121
5.1.2功能的分解122
5.1.3工作原理的选择123
5.2机构创新设计的方法124
5.2.1机构学发展趋势124
5.2.2功能原理与工艺动作的关系125
5.2.3执行机构的运动形式及选型原则128
5.2.4机构的组合与创新131
5.2.5执行机构的运动协调性要求137
5.2.6机构运动循环图138
5.2.7机械系统运动方案的评价141
5.2.8机构创新设计实例144
5.3机电一体化系统创新设计149
5.3.1机电一体化系统149
5.3.2机电控制系统151
5.3.3广义机构及控制157
5.3.4机电传动控制系统创新设计160
5.3.5机电系统创新设计实例162
思考题167
第6章研究性学习168
6.1课外科技竞赛备赛要点168
6.1.1挑战杯168
6.1.2中国大学生工程实践与创新能力大赛172
6.1.3全国大学生机械创新设计大赛173
6.2创新作品选题技巧175
6.2.1选题的原则175
6.2.2奇思妙想突破思维定势180
6.2.3异想天开是科技创造的驱动力189
6.3创新思维与技法训练197
6.3.1创新思维训练197
6.3.2分析设计题202
6.3.3命题训练205
思考题207
参考文献208