機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的理論、方法、技術(shù)及其應(yīng)用的研究項(xiàng)目摘要

構(gòu)建在分布式智力資源環(huán)境中，機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論、方法和技術(shù)的初步框架結(jié)構(gòu)和體系，提出機(jī)電產(chǎn)品功能、原理和結(jié)構(gòu)布局創(chuàng)新設(shè)計(jì)的建模、求解和評(píng)價(jià)的方法和技術(shù)，及其集成化、智能化和協(xié)同處理的策略。建立功能、作用原理和結(jié)構(gòu)布局方案解的復(fù)合模型和相應(yīng)的設(shè)計(jì)智力資源系統(tǒng)的構(gòu)建策略。制定接軌世界、適合國(guó)清、具有分布式設(shè)計(jì)智力資源和異地協(xié)同設(shè)計(jì)特征的計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新設(shè)計(jì)平臺(tái)的總體解決方案。在此基礎(chǔ)上，研制成具有國(guó)內(nèi)

本項(xiàng)目圍繞生物激勵(lì)設(shè)計(jì)中的三個(gè)科學(xué)問題：創(chuàng)新源泉問題、雙向類推問題和創(chuàng)新機(jī)制問題，研究了生物激勵(lì)設(shè)計(jì)中關(guān)鍵技術(shù)：生物領(lǐng)域功能知識(shí)建模、生物領(lǐng)域-工程領(lǐng)域的知識(shí)類推、生物激勵(lì)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新機(jī)制。并在此基礎(chǔ)上，提出了生物領(lǐng)域知識(shí)激勵(lì)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論與方法。 理論研究方面，一、針對(duì)生物激勵(lì)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新源泉問題，研究了生物領(lǐng)域的功能知識(shí)建模方法，包括：生物領(lǐng)域的功能知識(shí)元建模方法、生物領(lǐng)域的知識(shí)元耦合建模方法和生物領(lǐng)域與工程領(lǐng)域的關(guān)聯(lián)建模方法，從而實(shí)現(xiàn)了生物領(lǐng)域與工程領(lǐng)域的一致性知識(shí)建模；二、針對(duì)生物激勵(lì)設(shè)計(jì)的雙向類推問題，研究了問題/解/混合驅(qū)動(dòng)的生物-工程領(lǐng)域的知識(shí)類推方法，包括：解驅(qū)動(dòng)的生物-工程領(lǐng)域的知識(shí)類推方法、問題驅(qū)動(dòng)的生物-工程領(lǐng)域的知識(shí)類推方法和解/問題混合驅(qū)動(dòng)的生物-工程領(lǐng)域的知識(shí)類推方法，實(shí)現(xiàn)了生物領(lǐng)域與工程領(lǐng)域之間的雙向類推；三、針對(duì)生物激勵(lì)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新機(jī)制問題，研究了三種不同驅(qū)動(dòng)模式下生物激勵(lì)創(chuàng)新機(jī)制，包括：解驅(qū)動(dòng)模式下基于知識(shí)融合的創(chuàng)新、問題驅(qū)動(dòng)模式下基于Bio-TRIZ的創(chuàng)新和解/問題驅(qū)動(dòng)模式下基于螺旋的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了生物激勵(lì)的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 應(yīng)用驗(yàn)證方面，根據(jù)理論研究成果，開發(fā)了生物激勵(lì)設(shè)計(jì)原型系統(tǒng)，并把理論方法在制冷領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域、航天領(lǐng)域和生機(jī)電領(lǐng)域產(chǎn)品開發(fā)中，協(xié)助企業(yè)設(shè)計(jì)了新型冷卻管網(wǎng)散熱器裝置、新型汽車被動(dòng)安全裝置、新型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)通斷裝置和新型人工視覺假體視覺采集裝置。 本項(xiàng)目相關(guān)研究成果包括發(fā)表國(guó)際期刊SCI論文17篇、EI論文7篇，國(guó)際會(huì)議論文4篇，授權(quán)發(fā)明專利5項(xiàng)，申請(qǐng)發(fā)明專利7項(xiàng)，獲得軟件著作權(quán)7項(xiàng)，培養(yǎng)博士生5名，碩士生3名，并參加了ASME、IEEE、ICED、ICDC等工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域國(guó)際知名會(huì)議，進(jìn)行了學(xué)術(shù)交流。本項(xiàng)目的研究初步實(shí)現(xiàn)了生物激勵(lì)的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)，對(duì)于構(gòu)建生物激勵(lì)設(shè)計(jì)理論，提高工程領(lǐng)域的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，具有重要的理論研究?jī)r(jià)值和實(shí)際意義。 2100433B

本項(xiàng)目擬開展真空微波萃?。╒MAE）技術(shù)及其應(yīng)用的研究，通過設(shè)計(jì)組裝一臺(tái)真空微波萃取裝置，研究VMAE技術(shù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)，探索VMAE的萃取機(jī)理，開拓其在分析化學(xué)樣品預(yù)處理、食品及植物中熱敏性物質(zhì)提取分離上的應(yīng)用。.VMAE技術(shù)是微波技術(shù)和真空技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，它兼?zhèn)淞宋⒉訜峥?、均勻及真空條件下低溫萃取的優(yōu)點(diǎn)，特別適合于熱敏性物質(zhì)的提取分離，在有機(jī)分析樣品預(yù)處理、食品及植物功能成分提取方面將有廣泛的應(yīng)用前景，研究成果有望推廣應(yīng)用到中草藥的現(xiàn)代化生產(chǎn)。經(jīng)文獻(xiàn)檢索，目前在國(guó)內(nèi)外尚未見有關(guān)于VMAE技術(shù)的有關(guān)研究報(bào)道，因此開展這一研究具有創(chuàng)新性。 2100433B

大自然是人類創(chuàng)新的源泉，生物激勵(lì)設(shè)計(jì)（Biologically inspired design）可有效實(shí)現(xiàn)基于生物知識(shí)的工程領(lǐng)域的創(chuàng)新。本項(xiàng)目圍繞生物激勵(lì)設(shè)計(jì)中的三個(gè)科學(xué)問題：創(chuàng)新源泉問題、雙向類推問題和創(chuàng)新機(jī)制問題，提出生物領(lǐng)域知識(shí)激勵(lì)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論與方法。研究生物領(lǐng)域功能知識(shí)元建模及耦合建模、生物與工程領(lǐng)域的關(guān)聯(lián)建模方法；研究解驅(qū)動(dòng)、問題驅(qū)動(dòng)和混合驅(qū)動(dòng)的生物領(lǐng)域-工程領(lǐng)域的類推方法；研究基于知識(shí)融合方法、Bio-TRIZ方法、設(shè)計(jì)螺旋方法的解驅(qū)動(dòng)、問題驅(qū)動(dòng)和混合驅(qū)動(dòng)的生物激勵(lì)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新機(jī)制。建立具有典型范例的生物領(lǐng)域知識(shí)元模型庫(kù)，開發(fā)生物激勵(lì)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)工具集，以人造肌肉（解驅(qū)動(dòng)）、汽車被動(dòng)安全裝置和航天**裝置（問題驅(qū)動(dòng)）、視覺假體和肌電假肢（混合驅(qū)動(dòng)）三類典型產(chǎn)品設(shè)計(jì)為對(duì)象進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證。本項(xiàng)目的實(shí)施，對(duì)于構(gòu)建生物激勵(lì)設(shè)計(jì)理論，提高工程領(lǐng)域的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力具有重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。