气动与液压结构（Pneumatics and Hydraulics）
• 气体静压轴承 • 静压轴承 • 气泡包装
柔性壳体或薄膜（Flexible shells and Thin Films）
• 阻障层薄膜（利用氮化钛薄膜作为阻碍 层使得氟院子无法渗透进氧化层）
• 农业薄膜（隔离外界环境）
多孔材料（Porous Materials）
• 泡沫塑料 • 多孔去污材料
液压系统中，泵出的油通过 孔状盘来起阀门的作用
为防止表面沾染硬物或杂质，物体 壁用有孔物制作以便将特殊液体随 孔泵出，清除表面杂质
改变颜色（Color Changes）
• 用透明绷带以无损检测 伤口
• 变色婴儿勺
同质性/同质化（Homogeneity）
将一物体及与其相互作用的其它物体采用同样材料或具有相同 性质的材料制成
等势性（Equipotentiality）
• 在冲床表面装设滚轮运输装置 • 车间物流辊子输送
反向（Inversion）
• 反向车削 • 工作台上升替代刀具下移 • 薄壁铸模的移动
球状与曲面（Spheroidality-Curvature）
• 拱底型比萨盒 • 摔打式洗衣机内筒
增强动态性动态（Dynamics） • 数控机床闭环控制 • 电磁动态注塑机
40个创新原理
——以机械创新为例
01、分割原理
16、部分达到或超
02、抽取原理
越原理
03、局部质量改善原 17、多维化原理
理
18、机械振动原理
04、增加不对称性原 19、周期性运动原
理
理
05、组合原理
20、有效持续运作
06、一物多用原理 原理
07、嵌套原理
21、快速运作原理
08、重量补偿原理 （减少有害作用的
• 振动上料机 • 振动筛 • 超声波清洗眼镜 • 振动除冰
周期性工作(Periodic Action)
• 基波吹灰 • 在脉冲周期中利用暂停来执行另一有用动作医用的呼吸机系
统为：每五次胸廓运动，进行一次心肺呼吸
有效动作的连续性/连续性工作 (Continuity of Useful Action) • 钻头的刀口允许正转和反转（效率 提高，去除无意义的动作，用回转 运动取代往复运动）
09、预先反作用原 理
时间） 22、变害为利原理
10、预先作用原理 23、反馈原理
11、预置防范原理 12、等势原理
24、借助中介物原 理
13、逆向运作原理
14、曲线、曲面化原
理
25、自服务原理 26、复制原理 27、廉价物品替代
15、增强动态性原 原理
理
28、机械系统替代
原理
29、气压或液压结构替代原 理
30、柔性壳体或薄膜结构替 代原理
31、多孔化原理 32、色彩化原理 33、同质化原理 34、自生自弃原理 35、改变物理/化学参数原理 36、相变原理 37、热膨胀原理 38、加速氧化原理 39、惰性（或真空）环境原 理
40、复合材料原理
分割（segmentation）
• 组合式家具 • 模组化的电脑设备 • 组合机床 • 组合夹具 • 百叶窗
**机械设计中更多采用对称结构，这并不矛 盾。比如减速箱。
合并（Combining）
• 海底救援潜水设备，一拖二
通用/普遍性（Universality）
• 沙发床 • 万能机床 • 万能充电器 • 通用车床 • 组合夹具
依次套叠/套装（Nesting）
• 沟渠式电容器 • 碳钢芯不锈钢复合管材
局部特性/局部质量改善（Local quality）
• 将一物体或外部环境的同类结构转换成异类结构 • 使物体的不同部分各具不同功能 • 物体的各部分都处于各自的最佳状态（促进整体运作的状态）
工具箱
计算机键盘,在 各自最佳的区域
不对称（Asymmetry）
• 操作手柄 • 不对称漏斗 • 不对称料斗
焊接机的焊头做成轮状，以便持续作业
快速动作(Rushing Through)
• 数控机床G00快速定位 • 刨床空行程快速动作 • 注塑机的注塑座快速移动 • 淬火（硬度和耐磨性提高）
变害为利(Convert Harm into Benefit)
• 汽车钢板弹簧：将弯曲变形的 害处变为好处
• 电磁振动注塑机 • 振动切削 • 合并型气体传感器
平衡力(Counterweight)
• 水翼船 • 汽车扰流板
救生圈
轮船 (应用水上浮力承载重物)
预先抵消（Prior Counteraction） • 数控机床丝杠螺母预紧
预先作用（Preliminary Action）
• 划玻璃 • 切瓷砖 • 撕硬塑料 • 剥板栗爪
预先缓冲（Beforehand Cushioning） • 加装废弃轮胎的护栏
回馈/反馈(Feedback)
• 主动隔振系统 • 主动噪音控制
中介物/媒介（Mediator）
• 曲柄滑块机构:利用曲柄将旋 转运动转为直线运动
• 靠模车削系统（凸轮机构） • 扫描仪中的碳粉
自服务（self-service） • 半导体电极制造中的自行对准金属层沉降
复制（Copying）
分割（s的M270和正在爆裂的M270子母弹
分割（segmentation）
组合家具
活动房屋
萃取/抽取（Extraction）
• 将物体中“负面”的部分或属性抽取出来
• 只抽取物体中必要的、有用的部分或属性
飞机的副油箱（进入战斗时，抛弃副油箱）
手机中的SIM卡
适应于崎岖路面的货车卡车
部分达到或超过作用
（Partial or Excessive Actions）
用化学试剂攻击冰雹
离子切割
等离子弧发出过度的火苗， 以保证完全切割
维数变化 (Moving to a New Dimension)
• 多维玻璃纤维材料 • 立体化车库 • 立体货架
机械振动（Mechanical Vibration）
• 用影子测量高度（光学影像作为复制品， 代替实物）
• 用塑料代替金属试切
？
方法：可以测量楼的影子
低成本替代/丢弃（Dispose）
• 丢弃式尿布 • 单次使用的照相机
机械系统的替代（Replacement of Mechanical System）
• 以视觉、听觉、嗅觉等系统替 代机械系统
• 机器视觉刀具监测系统 • 声发射刀具监测系统