| 研究生: |
簡燕輝 Jian, Yen-Hei |
|---|---|
| 論文名稱: |
運用生物詞彙結合仿生與TRIZ之綠色創新設計方法研究 Eco-Innovative Design Method by Integrating Bionics with TRIZ through Biological Language |
| 指導教授: |
陳家豪
Lewis, Chen, Jahau |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 機械工程學系 Department of Mechanical Engineering |
| 論文出版年: | 2009 |
| 畢業學年度: | 97 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 148 |
| 中文關鍵詞: | 仿生 、TRIZ 、生物詞彙 、創新設計 、綠色設計 |
| 外文關鍵詞: | eco-design, bionics, innovation design, biological vocabulary, TRIZ |
| 相關次數: | 點閱:550 下載:319 |
| 分享至: |
| 查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
本文的研究目的為設計一套「綠色仿生創新設計方法流程」,提供設計師們能藉由這套流程快速地、輕易地就可以得到關於仿生的創新設計概念,並在設計及流程中加入綠色設計的概念,使我們的設計能達到對大自然更友善,更永續的效果。
仿生,顧名思義就是模仿生物。在生物長久演化的過程中,必定解決了許多問題,而這些解決問題的能力就是我們要師法的目,但是要在對的時間、對的地點遇到對到生物似乎不是那麼容易。因此,本文將在設計者熟悉的工程用詞彙與生物用詞彙做連結,以搜尋關鍵詞彙的方法針對工程上的問題來找到適合的生物案例以供參考設計;並結合TRIZ方法中的矛盾矩陣與物質場分析來幫助分析問題,提供「創新法則對應詞彙表」及「生物案例資料庫」以供快速檢索;其次結合TRIZ方法中的ISQ(Innovation Situation Questionnaire)、物質場分析中76個標準解解決問題的概念與環境效率七要素,合成一套綠色仿生用檢核系統,使其為能對生物案例做分析及能完成仿生綠色設計的有力工具。
This thesis’s purpose is to design a innovative design process of bionics that can help designers obtain the eco-innovative design idea of bionics quickly and easily. Furthermore, this method adds the concepts of “Eco-Design” into the design and process to confirm that our designs can achieve friendly and more sustainability to the nature.
Bionics is a subject to mimic the organism. It is must be solved a lot of problems that creature meet in their evolution for a long time. This ability of solve problems is no other than we want to learn. But it is difficult to meet a right creature at the right time and at the right situation. Therefore, this thesis makes a connection between biological vocabulary and vocabulary of engineering that we always use, then using the key word method to search the suitable cases of biology in accordance with the problem we have. Furthermore, integrating the above-mentioned method with TRIZ method’s contradiction matrix and substance-field analysis to aid designers analyze problems. Moreover, this thesis also provides the corresponding vocabulary table of innovative principles and the database of biological case. Finally, improving the method by integrate ISQ(Innovation Situation Questionnaire) with substance-field analysis to analyze biological cases and complete the bionic eco-design.
[1] 中國21世紀議程管理中心、中美可持續發展中心 譯, 從搖籃到搖籃-綠色經濟的設計提案,野人文化,2008。
[2] 鍾次文、陳興德,「奈米表面-促進細胞生長的因子」,科學發展第431期,第10~14頁,2008年11月。
[3]「為什麼說蝙蝠是活雷達」,<http://kids.yam.com/why/article/article768.html>,2009年6 月17日查詢。
[4]“Velcro”, Wikipedia, June 12, 2009, <http://en.wikipedia.org/wiki/Velcro>, access June 17, 2009.
[5] 楊永鈺 譯,貓掌與彈弓-當自然設計遇上人類科技,先覺出版社,台北 台灣,1999。
[6] 張瞾菲 譯,人類的出路-探尋生物模擬的奧妙,知書房出版社,台北 台灣,2003。
[7] 張雨青 譯,學蜘蛛人趴趴走–受大自然啟發的仿生科技,遠流出版社,2007。
[8] 蕭凡,仿生趣談,凡異出版社,2000。
[9] 陳延熹,模倣生物顯奇妙-倣生的故事,凡異出版社,新竹 台灣,1998。
[10] 崔福齋、鄭傳林,仿生材料,化學工業出版社,北京 中國,2004。
[11]「水陸兩用蛇型機器人」,<http://tw.myblog.yahoo.com/jw!iu48DnqGAwIUEl0. FEZwAok-/article?mid=3852&prev=4649&next=3623&l=f&fid=18>,2009年6月17日查詢。
[12] 陳政宏,「仿生推進法」,SciScape專題文章,2000年12月。
[13] 陳政宏,「鯉魚躍龍門-水中生物的推進法」,科學發展360期,第48~51頁,2002年12月。
[14] 陳政宏,「鯊魚裝與機械魚-淺談仿生減阻與仿生推近」,科學發展第365期,第56~61頁,2003年5月。
[15] Galler, N., “C-BOT”, International Design Competition, 2007, < http://www.jdf.or.jp/ idc/dw/index.php?md=Detail_Work&id=5&ln=2>, access June 17, 2009.
[16] Chiu, I. and Shu, L.H., ”Natural Language Analysis for Biomimetic Design”, Proceeding of the 2004 ASME Design Engineering Technical Conferences and Computer and Information in Engineering Conference, Salt Lake City, UT, USA, Sep. 28-Oct. 2, 2004.
[17] Chiu, I. and Shu, L.H., ”Bridging Cross-Domain Terminology for Biomimetic Design”, Proceeding of the 2005 ASME International Design Engineering Technical Conferences and Computer and Information in Engineering Conference, Long Beach, California, USA, Sep. 24-28, 2005.
[18] Chiu, I. and Shu, L.H., ”Understanding The Use of Language Stimuli in Concept Generation”, Proceeding of the 2007 ASME International Design Engineering Technical Conferences and Computer and Information in Engineering Conference, Las Vegas, Nevada, USA, Sep. 4-7, 2007.
[19] Chiu, I. and Shu, L.H., “Biomimetic Design through Natural Language Analysis to Facilitate Cross-Domain Information Retrieval”, Artificial Intelligence for Engineering Design, Analysis and Manufacturing, Vol. 21, pp. 45-59, Cambridge University Press, 2007.
[20] Chiu, I. and Shu, L.H., “Using Language as related Stimuli for Concept Generation”, Artificial Intelligence for Engineering Design, Analysis and Manufacturing, Vol. 21, pp. 103-121, Cambridge University Press, 2007.
[21] Hacco, E. and Shu, L. H. “Biomimetic Concept Generation Applied to Design for Remanufacture”, Proceedings of DETC’02 ASME 2002, Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference, Montreal, Canada, September 29-October 2, 2002.
[22] Shu, L. H., Lenau, T., Hansen, H. and Alting, L., “Biomimetics Applied to Centering in Microassenbly”, Annals of the CIRP, 52/1: pp. 101-104, 2003.
[23] Mak, T. W. and Shu, L. H., “Use of Biological Phenomena in Design by Analogy”, Proceedings of ASEM DETC/CIE, DETC2004/DTM57303, Salt Lake City, UT, 2004.
[24] Golden, I. J., Function Based Archival and Retrieval: Developing a Repository of Biologically Inspired Product Concept, PhD Dissertation, Digital Repository at the University of Maryland, College Park, MD, 2005.
[25] 黃麟欽,仿生學於產品創新設計之應用,國立成功大學機械工程學系碩士論文,2005。
[26] Altshuller, G., The Innovation Algorithm, TRIZ, Systematic Innovation and Technical Creativity, Worcester, MA: Technical Innovation Center, Inc, 1999.
[27] 蕭詠今 譯,創意快閃TRIZ大思維,台海文化傳播,2006。
[28] Ideation International Inc., Tools of Classical TRIZ, 1999.
[29] Mansoorian, A. R. and Naini, F. H., “40 Inventive Principles and Biological Models”, The TRIZ Journal, September, 2004.
[30] Mann, D. and Domb, E., “40 Inventive (business) Principles with Examples” , The TRIZ Journal, September, 1999.
[31] Terninko, J., “40 Inventive Principles with Social Examples”, The TRIZ Journal, June, 2001.
[32] Retseptor, G., “40 Inventive Principles in Microelectronics”, The TRIZ Journal, August, 2002.
[33] Grierson, B., Fraser, I., Morrison, A., Niven, S. and Chisholm, G., “40 Principles – Chemical Illustrations”, The TRIZ Journal, July, 2003.
[34] Chang, H.-T. and Chen, J.-L., “Eco-Innovative Examples for 40 TRIZ Inventive Principles”, The TRIZ Journal, August, 2003.
[35] Marsh, D. G., Waters, F. H. and Marsh, T. D., “40 Inventive Principles with Applications in Education”, The TRIZ Journal, April, 2004.
[36] Teplitskiy, A,“Application of 40 Inventive Principles in Construction, The TRIZ Journal, March, 2005.
[37] Mann, D., “Evolving the Inventive Principles”, The TRIZ Journal, August, 2002.
[38] He, C. and Loh, H. T., “Similarity between TRIZ Principles”, The TRIZ Journal, September, 2005.
[39] Savransky, S. D., Engineering of Creativity-Introduction to TRIZ Methodology of Inventive Problem Solving, CRC Press LLC, Florida, 2000.
[40] Fey, V. and Rivin, E. I., Innovation on Demand-New Product Development Using TRIZ, Cambridge University Press, UK, 2005.
[41] 原來,腦力激盪術-徹底應用,新潮社,台北市,2004。
[42] 潘裕豐,「創意思考教學與策略」,中華資優教育學會年會,台北市,2006。
[43] Terninko, J., Zusman, A. and Zlotin, B., Systematic Innovation : An Introduction to TRIZ, St. Lucie Press, 1998.
[44] Vincent, J. F. V. and Mann, D. L., “Systematic Technology Transfer from Biology to Engineering”, Philosophical Transactions of The Royal Society: Physical Sciences Vol.360, pp. 159-173, 2002.
[45] Mann, D., Dewulf, S., Zlotin, B. and Zusman, A., Matrix 2003: Updating The TRIZ Contradiction Matrix, CREAX Press, Ieper, Belgium, 2003.
[46] Mann, D. and Catháin, C. Ó., “Better Design Using Nature’s Successful (No-Compromise) Solutions”, Design & Nature Conference, University of Wessex, 2004.
[47] Mann, D., “National World Contradiction Matrix: How Biological Systems Resolve Trade-offs and Compromised”, TRIZ Future Conference, Belgium Kortrijk, October 9-11, 2006.
[48] Bogatyrev, N. and Bogatyreva, O., “TRIZ and Biology: Rules and Restrictions”, Proceedings of International TRIZ Conference, Philadelphia, pp. 19/1-19/4, USA, March 16-18, 2003.
[49] Bogatyreva, O., Shillerov, A. and Bogatyrev, N., “Patterns in TRIZ Contradiction Matrix; Integrated and Distributed Systems”, In Proc. ETRIA World Conference, TRIZ Future 2004, pp. 35-42, Florence, Italy, November 5, 2004.
[50] Bogatyreva, O., Phal, A.-K., Bowyer, A. and Vincent, J., "Data Gathering for Putting Biology in TRIZ", Proceedings of the 5th Annual Conference of the Altshuller Institute for TRIZ Studies, pp.18-1~18-7, Worcester, MA, USA, March 16-18, 2003.
[51] Vincent, J. F. V., Bogatyreva, O., Pahl, A.-K., Bogatyrev, N. and Bowyer, A., “Putting Biology into TRIZ: A Database of Biological Effect”, Journal of Creativity and Innovation Management, Vol. 14, Issue 1, pp. 66-72, 2005.
[52] Vincent, J. F. V., Bogatyreva, O., Bogatyrev, N., Bowyer, A. and Pahl, A.-K., “Biomimetics – Its Practice and Theory”, Journal of the Royal Society Interface, Vol. 3, pp. 471-482, August 22, 2006.
[53] 劉志成、陳家豪,「TRIZ創新法則於綠色創新設計的應用」,工業污染防治季刊第85期,第164~174頁,2003。
[54] 劉志成,TRIZ方法改良與綠色創新設計方法之研究,國立成功大學機械工程學系博士論文,2003。
[55] 張祥唐,整合TRIZ與可拓方法之綠色創新設計研究,國立成功大學機械工程學系博士論文,2004。
[56]「艾薩克、牛頓」,維基百科,2009年6月2日,<http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%89%BE%E8%90%A8%E5%85%8B%C2%B7%E7%89%9B%E9%A1%BF#.E7.89.9B.E9.A1.BF.E7.9A.84.E8.8B.B9.E6.9E.9C>,2009年6月17日查詢。
[57] 小罐子老師,「倫琴」,科學小芽子,<http://www.bud.org.tw/museum/s_star17.htm >,2009年6月17日查詢。
[58]「十大誤打誤撞發明」,2007年2月15日,<http://mokotw.blogspot.com/2007/02/blog-post_15.html >,2009年6月17日查詢。
[59]「仿生學」,維基百科,2009年6月16日,<http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BB%BF%E7%94%9F%E5%AD%A6 >,2009年6月17日查詢。
[60] 段維新,「大自然為師-仿生陶瓷」,科學發展第375期,第12~15頁,2004年3月。
[61]「設計意念的發展」,2007年11月26日,<http://u4.ksu.edu.tw/T093000387/post/682/3176 >,2009年6月17日查詢。
[62] 巴山孤樓,「有巢氏發明房屋」,明宗網,<http://www.mingzong.com/tiangong/youchaoshi&p=>,2009年6月17日查詢。
[63] 中國國家體育場官方網站,http://www.n-s.cn/cn/,2009年6月17日查詢。
[64] Eager,「建築」,準建築人手扎,2004年10月8日,<http://forgemind.net/xoops/modules/news/article.php?storyid=62>,2009年6月17日查詢。
[65]「鳥巢鳥瞰圖圖片」,昵圖網,<http://www.nipic.com/show/2/73/af35bb39f3ba92e1.html>,2009年6月17日查詢。
[66]「陽台上的鳥巢」,2008年6月9日,<http://nomoreline.blogspot.com/2008/06/blog-post_12.html>,2009年6月17日查詢。
[67]「營口地區主要體育場館表」,遼寧省體育局,<http://www.lnsports.gov.cn/index.php?option=com_content&module=93&sortid=0&artid=212&menuid=115>,2009年6月17日查詢。
[68] 蕭飛賓,「仿生與航太科技」,國立成功大學航空太空研究所,2006年12月3日,<http://science.nchc.org.tw/old_science/science/science2006/note/second%20speech.pdf>,2009年6月17日查詢。
[69]「仿生」,維基百科,2009年6月16日,<http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BB% BF%E7%94%9F%E5%AD%A6>,2009年6月17日查詢。
[70]「仿生學」,<http://stu.csim.hk.edu.tw/msung/Research/Creativity/Creativity_Tools/B /Bionics.htm>,2009年6月17日查詢。
[71]「台南古蹟文化節」,2007年10月28日,<http://hare48.pixnet.net/blog/post/10256640>,2009年6月17日查詢。
[72] 2009台北奔牛節官網,<http://cowparade-taipei.com/cowparade/main.do>,2009年6月17日查詢。
[73] 沈瑞文、張國明、朱祖德,「獨步江湖的壁虎功」 科學發展第423 期,第54~61頁,2008年3 月。
[74] 江林月嬌,「最傑出的建築師-蜜蜂」,愛網,<http://www.julia4christ.org/TouchLife/bee_hive.htm>,2009年6月17日查詢。
[75]「仿生學蜂窩結構-美國開發不怕炸的輪胎」,蓋世網站,2008年11月24日,<http://auto.gasgoo.com/News/2008/11/240924442444.shtml>,2009年6月17日查詢。
[76]「鮪魚」,維基百科,2009年5月24日,<http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%AE%AA%E9%AD%9A>,2009年6月17日查詢。
[77]“SSN-585 Skipjack”, Federation of American Scientists, <http://www.fas.org/programs/ssp/man/uswpns/navy/submarines/ssn585_Skipjack.html>, access June 17, 2009.
[78]「生產流水線原理是對流水的仿生」,江揚流水線廠網站,<http://www.jylsx.com/shownews.asp?ID=40>,2009年6月17日查詢。
[79]「生物體的發光」,<http://www.cgu.edu.tw/GE/nature_plan/biology/class/B3-5.pdf>,2009年6月17日查詢。
[80] 吳忠信,「蝙蝠的回聲定位」,國立台灣師範大學生命科學系,<http://www.sec.ntnu.edu.tw/Monthly/94(276-285)/276-pdf/276-02%E8%9D%99%E8%9D%A0%E7%9A%84%E5%9B%9E%E8%81%B2%E5%AE%9A%E4%BD%8D.pdf>,2009年6月17日查詢。
[81]「蝙蝠」,維基百科,2009年6月6日,<http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E8%9D%99%E8%9D%A0&variant=zh-tw>,2009年6月17日查詢。
[82]「蝙蝠」,維基百科,2009年6月9日,<http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%B7%E8%BE%BE>,2009年6月17日查詢。
[83] 呂理智,「帶橡皮擦(修正液)之原子筆」,中華民國專利第M317352號,2007年1月16日。
[84] WordNet 3.0, <http://wordnet.princeton.edu>, access June 17, 2009.
[85] Purves, W. K., Sadava, D., Orians, G. H. and Heller, H. C., Life-The Science of Biology, Sinauer Associates, 2003.
[86] 中華萃思學會網站,<http://www.triz.org.tw/web/>,2009年6月17日查詢。
[87] 劉志成,TRIZ方法改良與綠色創新設計方法之研究,國立成功大學機械工程學系博士論文,2003。
[88] Altshuller, G., 40 Principles–TRIZ Key to Technical Innovation, Worcester, MA: Technical Innovation Center, Inc., 1998.
[89] TRIZ40 Web Site, <http://www.triz40.com/>, access June 17, 2009.
[90] 智慧型創新 TRIZ 萃思網站,<http://stu.csim.hk.edu.tw/msung/Research/Creativity/TRIZ/TRIZ_tree/TRIZ_index.htm>,2009年6月17日查詢。
[91] Biology Online, <http://www.biology-online.org> , access June 17, 2009.
[92] Dale, L., Biology Demystified, Mc Graw Hill, 2003.
[93] Peter, R. and George, J., Biology, Mc Graw Hill, 2002.
[94] Changqing, G., “Selecting TRIZ Tools by RDM”, The TRIZ Journal, August, 2006.
[95] WBCSD Web Site, <http://www.wbcsd.org/templates/TemplateWBCSD5/layout.asp?MenuID=1>, access June 17, 2009.
[96] Desimome, L. D. and Popoff, F., Eco-efficiency: The Business Link to Sustainable Development, MIT Press, Cambridge MA, 1997.
[97]「心臟」,維基百科,2009年6月14日,<http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E5%BF%83%E8%87%9F&variant=zh-tw#.E8.A1.80.E6.B6.B2.E7.9A.84.E6.B5.81.E5.85.A5.E6.B5.81.E5.87.BA>,2009年6月17日查詢。
[98] 楊旭平,「心臟病的預防」,<http://www.n-mart.com.tw/docs/a22.htm>,2009年6月17日查詢。
[99]“Water turbine”, Wikipedia, June 16, 2009, <http://en.wikipedia.org/wiki/Water_turbine>, access June 17, 2009.
[100]“Flagellum”, Wikipedia, June 9, 2009, <http://en.wikipedia.org/wiki/Flagellum>, access June 17, 2009.
[101]「認識太陽能電池」,中華太陽能聯誼會,2009年4月,<http://www.solar-i.com/know.html>,2009年6月17日查詢。
[102]「光合作用」,維基百科,2009年6月13日,<http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E5%85%89%E5%90%88%E4%BD%9C%E7%94%A8&variant=zh-tw>,2009年6月17日查詢。
[103] 蔡進譯,「超高效率太陽電池從愛因斯坦的光電效應談起」,物裡雙月刊第27卷,第5期,第701~719頁,2005年10月。
[104] 江志宏,「聚光型太陽能電池」,慶聲科技股份有限公司,<http://www.kson.com.tw/chinese/study_23-6.htm >,2009年6月17日查詢。
[105]“Quantum secrets of photosynthesis revealed”, PHYSORG, April 14, 2007, <http://www.physorg.com/news95605211.html >, access June 17, 2009.
[106] 黃賴美,「電風扇擺頭結構改良」,中華民國專利第M250056號,2004年11月11日。
[107] 顏正廣,「電扇擺頭角度可調裝置」,中華民國專利第564907號,2003年12月01日。
[108]「關節」,維基百科,2009年4月25日,<http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E5%85%B3%E8%8A%82&variant=zh-hant>,2009年6月17日查詢。
[109]「苔蘚動物」,<http://www.nhcue.edu.tw/~shuh/w4/Bryozoa.htm >,2009年6月17日查詢。
[110] 楊瑞坤,「電風扇擺頭傳動結構」,中華民國專利第M315781號,2007年7月21日。
[111] 張林美枝,「吊扇」,中華民國專利第467555號,2001年12月01日。
[112] 張昫揚,「導覽機器人技術與應用」,機器人世界情報網,2007年5月9日,<http://www.robotworld.org.tw/index.htm?pid=10&News_ID=664 >,2009年6月17日查詢。
[113] 吳平,「行星齒輪系電腦輔助設計強度最佳化方法」,2007年6月13日,<http://bime-talks.blogspot.com/2007/06/blog-post_1799.html>,2009年6月17日查詢。