申请/专利权人：北京工业大学

申请日：2023-05-18

公开（公告）日：2023-08-15

公开（公告）号：CN116595765A

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06Q50/26;G06Q50/02;G06F119/06;G06F119/04

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2023.09.01#实质审查的生效;2023.08.15#公开

摘要：本发明公开了一种基于TRIZ系统功能模型工具的低碳潜能分析方法，该方法通过分析有害于低碳属性的功能，关注目标系统碳排放，为低碳潜能分析提供明确的方向与依据。引入TRIZ理论中经典且广泛应用的系统功能模型来描述并分析组件的有害于系统低碳属性的作用，发挥该工具定义模型和分析模型的有利优势，对系统问题进行针对低碳的描述与分析。本发明所提供的分析流程与详细分析步骤可以帮助使用者有条理地对系统进行低碳潜能分析，为低碳优化提供具有客观可操作性的方法与流程。

主权项：1.一种基于TRIZ系统功能模型工具的低碳潜能分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：分析待优化设备的碳排放来源；步骤2：以与待优化的低碳设计问题关联的所有系统部件作为待优化系统范围，即目标系统的确定；步骤3：依据目标系统的优化方向，基于TRIZ理论功能定义对目标系统进行基本功能描述与针对低碳的功能描述；所述基本功能描述是指系统的功能动作实现；所述针对低碳的功能描述是指减少或维持目标系统碳排放；步骤4：根据目标系统的主要功能与限制，划分出系统与超系统，列出所有系统组件与超系统组件；所述超系统是指包含被分析系统的系统；所述超系统组件是指组成超系统的组件；步骤5：依据相互作用类型，采用TRIZ相互作用分析方法对两两组件间作用进行分析，参照TRIZ理论中作用表示方法描述相互作用；步骤6：确定有害于低碳属性的作用：根据产品低碳设计准则，提取步骤5所分析的相互作用中有害于低碳属性的作用，确定有害于目标系统低碳属性的作用；所述有害于低碳属性的作用是指根据低碳属性判定结果对目标系统低碳属性有较大影响的作用；所述低碳属性判定指根据产品低碳设计准则对系统进行低碳属性判定，低碳属性判定依据包括依据各机械传动效率等级判定与依据各轴承功率损耗和使用寿命判定；步骤7：创建针对低碳的系统功能模型；运用TRIZ系统功能模型对组件间相互作用进行系统性的可视化描述：提取步骤4所确定的组件作为系统功能模型中的组件，将步骤5和步骤6所分析的两两组件间相互作用整合到系统功能模型中，构建针对低碳的系统功能模型；步骤8：确定低碳优化潜能：根据步骤7所建立的针对低碳的系统功能模型，分析系统的低碳优化潜能；所述待优化设备是果实采摘机；所述待优化的低碳设计问题为：采摘机械臂在果实采摘过程中损失的能量最高，具体过程如下：步骤a：分析设备碳排放来源；分析该设备的采摘动作，采摘机械臂在果实采摘过程中损失的能量最高，确定碳排放来源所指向的关键机构为采摘机械臂；步骤b：确定目标系统；根据果实采摘机碳排放主要来源分析，选择低碳优化机构的所有系统零部件构成目标系统，即采摘机械臂整体；采摘机械臂包括柔性外壳1、底端节片2、顶端节片3、中部节片4、驱动丝5、锁线扣6、线管固定座7、闸线管8及钣金结构件9；步骤c：根据低碳目标确定针对低碳的主要功能，包括采摘果实功能与减少目标系统碳排放功能；步骤d：分析组件，含系统组件、与系统存在直接作用的超系统组件及目标组件；系统组件包含：压杆、挤压弹簧、旋转杆、拉杆、转轴、固定弹簧、基座、滑块、出针器；超系统组件包含：柔性外壳、底端节片、顶端节片、中部节片、驱动丝、锁线扣、线管固定座、钣金结构件及闸线管；目标组件是果实；步骤e：分析组件间相互作用，确定有接触组件间的相互作用，分别为驱动皮带轮对驱动丝的拉引作用、柔性外壳对驱动丝的干涉作用、柔性外壳对果实的引导作用、顶端节片对驱动丝与锁线扣的固定作用、顶端节片对末端执行器的支撑作用、驱动丝对顶端节片与中部节片的牵引作用、中部节片对驱动丝的相对固定作用、中部节片对柔性外壳的改变位置作用、底端节片对驱动丝的阻挡作用、底端节片对果实、线管固定座对柔性外壳的支撑作用、柔性外壳对顶端节片与中部节片的支撑作用、钣金结构件对底端节片与线管固定座的支撑作用、线管固定座对闸线管的固定作用、锁线扣对驱动丝的固定作用、闸线管对驱动丝的给予通路作用及末端执行器对果实的送给作用；步骤f：确定有害于低碳属性的作用，目标系统中驱动丝组件的传动属于开式摩擦轮传动，影响其传动的作用被判定为有害于低碳属性的作用，分别为柔性外壳对驱动丝的干涉作用、底端节片对驱动丝的阻挡作用、锁线扣对驱动丝的固定作用、闸线管对驱动丝的给予通路作用；步骤g：建立针对低碳的系统功能模型；根据步骤d、步骤e及步骤f的组件与作用分析，对采摘机械臂中的组件与功能进行图形化表示；步骤h：确定低碳优化潜能；根据所建立的系统功能模型，确定系统的低碳优化潜能，优化潜能存在于闸线管、底端节片、锁线扣及柔性外壳组件，对于驱动丝的作用属于有害于低碳属性的作用。

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权利要求：

百度查询： 北京工业大学 一种基于TRIZ系统功能模型工具的低碳潜能分析方法

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