用TRIZ原理解析多功能雨傘拐杖的設計

楊熙

摘 要：隨著老年人口的持續增加，國內主要城市人口老齡化不斷加劇。各種針對老年人的產品設計也越來越多。而現在市面上老人使用的拐杖結構簡單，功能過于單一。現研發出一種能將雨傘固定在拐杖內的新型拐杖，通過這項新型機構的創新研究可以使那些行動不便的老人在雨天出行變得更加的便利。通過應用TRIZ機械發明40條原理的理論知識方法，成功地實現了這種新型拐杖的新功能。

關鍵詞：多功能拐杖；雨傘；TRIZ；40條發明創新原理

中圖分類號：TB47 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5312（2016）20-0084-01

一、市場現有拐杖產品分析

拐杖是一種輔助行走的簡單器械，通常是一根木制或金屬棍子，頂端有一個把手，充當行走時的"第三條腿"，穩定身體。傳統的拐杖就其功能來說都只是為了實現輔助行走的功能。而現在的拐杖增加了許多輔助功能。常見的有：不銹鋼四腳拐杖、鎂合金拐杖凳等。拐杖材質有：有傳統的木質材料、金屬類手杖、塑料手杖。手杖造型上有傳統雕刻造型，簡捷線條、功能為主。

以上綜述可以看出這些新型拐杖不僅材料更為豐富而且還賦予了拐杖新功能。新型多功能雨傘拐杖不僅對它的實用性進行了改良和加強，而且還主要對它的材質進行了一系列的分析和參考，這就說明了新型的創新就是要在一些舊的原始機構上在保證基本功能不變的基礎上增加新的功能。

二、基于TRIZ理論的產品創新性分析

（一）TRIZ理論

TRIZ是解決技術問題或發明問題的強有力的方法學。TRIZ幾乎可以被用在產品全生命周期的各個階段，其IPS（創新問題解決）可用來解決設計、研發、制造、安全性、可靠性和質量保證等方面的相關問題。在對全世界專利進行分析研究的基礎上，TRIZ理論提出了40條發明創造原理。實踐證明，這些原理對于指導設計人員的發明創造、創新具有非常重要的作用。下面將結合相關的幾條發明原理對拐杖傘進行一系列性能和功效分析。

（二）新型多功能雨傘拐杖設計方案

1.針對拐杖單功能的解決方案。多用性原理指的是一個物體能完成多項功能，可以減少原設計中完成這些功能的多個物體數量。由出門帶雨傘的心理困擾而設計的一個拐杖，讓年長者在別人看來，他拿的是一個拐杖，而非雨傘。這把拐杖有著拐杖及雨傘兩用式的用法。 新型多功能雨傘拐杖外型看來就是一個拐杖，具有簡單和防滑的特點，內置雨傘從而使產品達到了“一物多用”的理想效果。新型多功能雨傘拐杖主要包括拐杖頭，拐杖桿，拐杖傘和拐杖墊。運用多用性原理，這種可抽分離式拐杖傘兩者為一體可分離式拐杖，雨天可抽出中間中雨傘擋雨，拐杖于雨傘便可同時使用。這種多功能相結合的拐杖不僅在技術上有改良而且可以幫助那些行動不便的老人在雨天出行變得更加的便利。方便了他們的生活，提供了一種人性化的服務。

2.針對雨傘拐杖物理功能的解決方案。運用嵌套原理，將一個物體放在第二個物體中，將第二個物體放在第三個物體中，可進行下去。把雨傘拿出來后，可以插入拐杖內，這樣就可成為一體，當做一把雨傘來使用。以防止使用過就遺失的困攏，用完請放入管內。獨特的嵌套結構大大節省了雨傘所占用的空間，而且創意十足。乍看上去是一把拐杖，實則里面更有“文章”。（見右圖）

3.針對雨傘拐杖局部功能的解決方案。在拐杖墊的設計上，采用局部質量原理使產品的每一部分都最大限度地發揮作用解決拐杖底部防滑等各種問 題。其作用主要有：（1）防滑—防止拐杖與地面接觸時打滑；（2）緩沖—減少地面給人體的反作用力及對人的不適感。支腳墊應考慮摩擦系數大且有彈性的材料，但往往這樣的材料強度低、不耐磨，致使支腳墊壽命短易損壞。在對拐杖支腳墊結構檢驗、分析的基礎上，提出了設計方案改進這種拐杖墊的設計。它所用的材料是一種碳素合成材料，具有很好的的耐磨性，而且它的面積比一般的拐杖墊要大，能為老年人和一些腿腳不便的殘疾人帶來更多的方便和安全感。

（三）對新型多功能雨傘拐杖設計的展望和改良建議

本多功能拐杖應用了最新的設計理念，綜合采用了多種設計方法，最終實現了設計理念上的突破、結構和功能上的飛躍。但是隨著科技的發展，產品更應朝著智能化和人性化發展。針對老年人群體的生理局限性，可以設計一種帶有GPS導航定位系統功能的拐杖：拐杖內部可以安裝有報警器和感應器。當您在家忘記拐杖放在哪里，怎么也找不著的時候，你只要按下手中的按鈕，你就可以聽到報警聲，從而順利地找到您的拐杖。拐杖上的報警系統能在老人在外摔倒卻四下無人的時候，以及外出迷路的時候能第一時間觸及警報系統。另外拐杖頭和拐杖桿的外面可以使用夜光照明材料，夜間燈光照射，就會反射光束，提醒開車人注意前方有人。以上的改良建議它可以幫助老人或殘疾人自立和自救，方便了他們的生活，提供了一種人性化的服務。

參考文獻：

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