基于DE的仿生抓夾式夾具創(chuàng)新設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書樣本

天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)TianjinUniversityofTechnologyandEducation畢業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)：機(jī)械制造工藝教誨班級學(xué)號：學(xué)生姓名：指引教師：副專家二〇一二年六月天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)基于DE仿生抓夾式夾具創(chuàng)新設(shè)計(jì)InnovativedesignofBionicCatchCliptypeFixtureBasedonDE專業(yè)班級：機(jī)制0711班學(xué)生姓名：鄭~~指引教師：副專家學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院6月摘要為了明確仿生抓夾式夾具技術(shù)當(dāng)前和將來發(fā)展研究思路，拓寬其研究領(lǐng)域，跳出仿生抓夾式夾具固有技術(shù)范疇，從更高理論層面對其進(jìn)行分析，為其將來發(fā)展領(lǐng)域謀求具備理論支持技術(shù)方向。本文將TRIZ直接進(jìn)化理論引入到仿生抓夾式夾具中來，依照它進(jìn)化模式和多條進(jìn)化路線來對仿生抓夾式夾具技術(shù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其進(jìn)化潛能。這里重要通過對反饋可控性、減少人為干預(yù)、動(dòng)態(tài)化三條路線進(jìn)行分析，對仿生抓夾式夾具技術(shù)將來也許發(fā)展方向做出精確判斷和預(yù)測。通過對仿生抓夾式夾具預(yù)測，對其做出創(chuàng)新設(shè)計(jì)。運(yùn)用TRIZ理論中沖突及創(chuàng)造創(chuàng)新原理，對問題進(jìn)行分析，得出技術(shù)沖突，即適應(yīng)性及多用性與系統(tǒng)復(fù)雜性沖突。依照沖突矩陣表，查出創(chuàng)造創(chuàng)新原理，運(yùn)用其中動(dòng)態(tài)性和機(jī)械系統(tǒng)代替原理，設(shè)計(jì)出伸縮抓夾夾具和吸附式夾具。核心詞：直接進(jìn)化理論；仿生抓夾式夾具；進(jìn)化模式；創(chuàng)新設(shè)計(jì)ABSTRACTForpresentandfuturedevelopmentofthefixtures’technologyclearthinking,brodentheresearchfield，jumpedoutoftheinherentfixturetechnologycategory，fromthetheoreticalleveltoanalyzeit，forthefuturedevelopmentfieldoffixturelookingforthetechnologytrendsoftheorysupport.thepaperquotedDirectedevolutiontheoryofTRIZtotheBionicCatchCliptypeFixture.AccordingtoitsPatternsoftechnologicalevolutionandmultipleevolutionarylinestoanalyzebioniccatchcliptypefixturetechnologies，andfinditsevolutionarypotential.Theremainlythroughfeedbackcontrol，reducinghumanintervention，dynamicrouteforanalysis，onthedevelopmentdirectionofthepossiblefuturehasmadeaccuratejudgmentandtheforecast.Throughforecastaboutthebioniccatchcliptypefixture，tomakeitsinnovativedesign.Usingthetheoryofconflictandinventiveprinciplestoanalyzetheproblem，weconcludethattechnologyconflicts，theconflict，namelyisadaptabilityandthecomplexityofthesystem.accordingtotheconflictmatrixtable，findouttheprincipleinventionandinnovation，then，usingthedynamicandmechanicalsystemsubstitutionprinciple，designthetelescopiccatchclipfixtureandadsorptivefixture.KeyWords：Directedevolution；BionicCatchCliptypeFixture；Patternsoftechnologicalevolution；innovativedesign 目錄1緒論 11.1設(shè)計(jì)背景及意義 11.2仿生設(shè)計(jì) 11.2.1仿生設(shè)計(jì)內(nèi)容 11.2.2仿生設(shè)計(jì)原則 21.3創(chuàng)新設(shè)計(jì) 32TRIZ理論 42.1TRIZ創(chuàng)造問題解決理論 42.2TRIZ三大進(jìn)化理論 42.2直接進(jìn)化理論 62.2.1進(jìn)化模式 62.2.2進(jìn)化路線 72.2.3進(jìn)化潛能 93基于DE仿生抓夾式夾具創(chuàng)新設(shè)計(jì) 103.1夾具 103.1.1夾具分類 103.1.2夾具作用 113.1.3夾具構(gòu)成 113.1.4夾具現(xiàn)狀及發(fā)展方向 123.2柔性夾具 133.2.1柔性夾具分類 143.2.2仿生抓夾式夾具 143.3仿生抓夾式夾具進(jìn)化預(yù)測 153.3.1進(jìn)化路線分析 153.3.2預(yù)測結(jié)論 193.4仿生抓夾式夾具創(chuàng)新設(shè)計(jì) 19結(jié)論 22參照文獻(xiàn) 23附錄1技術(shù)沖突和創(chuàng)造原理表 25附錄2英文資料及翻譯 27致謝 431緒論1.1設(shè)計(jì)背景及意義機(jī)械制造機(jī)械加工、焊接、熱解決、檢查、裝配等工藝過程中，為了安裝加工工件，使之占有對的位置，以保證零件和產(chǎn)品質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率，所采用工藝裝備稱為夾具。夾具最早出當(dāng)前18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全工藝裝備。夾具按用途分類，可分為機(jī)床夾具、裝配夾具和檢查夾具等；按通用化限度分類，可分為通用夾具、專用夾具、成組夾具、組合夾具、隨行夾具。而仿生抓夾式夾具屬于其中機(jī)床夾具和通用夾具。在批量生產(chǎn)中，公司都習(xí)慣于采用老式專用夾具，普通在具備中檔生產(chǎn)能力工廠里，約有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；在多品種生產(chǎn)公司中，每隔3~4年就要更新50%~80%專用夾具，而夾具實(shí)際磨損量僅為10%~20%，這些夾具往往留下來又很難得到重復(fù)使用，拋棄她們又實(shí)在可惜，因而導(dǎo)致很大揮霍。這些都是始終困擾公司現(xiàn)實(shí)問題。近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術(shù)應(yīng)用，對機(jī)床夾具提出了如下新規(guī)定：能迅速而以便地裝備新產(chǎn)品投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少生產(chǎn)成本；能裝夾一組具備相似性特性工件；能使用于精密加工高精度機(jī)床夾具；能合用于各種當(dāng)代化制造技術(shù)新型機(jī)床夾具；采用以液壓站等為動(dòng)力源高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；提高機(jī)床夾具原則化限度。顯然，如何設(shè)計(jì)制造出更先進(jìn)夾具是工業(yè)進(jìn)步一大核心，因而研究仿生抓夾式夾具進(jìn)化歷程和夾具技術(shù)將來發(fā)展方向有著重要意義。1.2仿生設(shè)計(jì)仿生設(shè)計(jì)是工業(yè)設(shè)計(jì)中有著深厚歷史積淀與豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同步又是最新鮮、最具活力設(shè)計(jì)創(chuàng)新辦法，是設(shè)計(jì)回歸自然、追求人性化詳細(xì)、可行辦法，正逐漸成為設(shè)計(jì)發(fā)展過程中新亮點(diǎn)。1.2.1仿生設(shè)計(jì)內(nèi)容由于仿生設(shè)計(jì)研究領(lǐng)域非常廣泛，因此仿生設(shè)計(jì)內(nèi)容可以從不同角度產(chǎn)生不同層次和方向?；谏锾匦哉J(rèn)知與產(chǎn)品構(gòu)成要素有關(guān)性，可以將仿生設(shè)計(jì)重要內(nèi)容歸納為：仿生物體形態(tài)設(shè)計(jì)；仿生物表面肌理與質(zhì)感設(shè)計(jì)；仿生物構(gòu)造設(shè)計(jì)；仿生物功能設(shè)計(jì)；仿生物色彩設(shè)計(jì)；仿生物形式美感設(shè)計(jì)；仿生物意象設(shè)計(jì)等。（1）仿生物體形態(tài)設(shè)計(jì)是在對自然生物體。涉及動(dòng)物、植物、微生物、人類等所具備典型外部形態(tài)認(rèn)知基本上，謀求對產(chǎn)品形態(tài)突破與創(chuàng)新。仿生物形態(tài)設(shè)計(jì)是仿生設(shè)計(jì)重要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)對生物外部形態(tài)美感特性與人類審美需求體現(xiàn)。（2）仿生物表面肌理與質(zhì)感設(shè)計(jì)自然生物體表面機(jī)理與質(zhì)感，不但僅是一種觸覺或視覺表象，更代表某種內(nèi)在功能需要，具備深層次生命意義，通過對生物表面肌理與質(zhì)感設(shè)計(jì)創(chuàng)造，增強(qiáng)仿生設(shè)計(jì)產(chǎn)品形態(tài)功能意義和體現(xiàn)力。（3）仿生物構(gòu)造設(shè)計(jì)生物構(gòu)造是自然選取與進(jìn)化重要內(nèi)容，是決定生命形式與種類因素，具備鮮明生命特性與意義。構(gòu)造仿生設(shè)計(jì)通過對自然生物由內(nèi)而外構(gòu)造特性認(rèn)知，結(jié)合不同產(chǎn)品概念與設(shè)計(jì)目進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新，使人工產(chǎn)品具備自然生命意義與美感特性。（4）仿生物功能設(shè)計(jì)功能仿生設(shè)計(jì)重要研究自然生物客觀功能原理與特性，從中得到啟示以增進(jìn)產(chǎn)品功能改進(jìn)或新產(chǎn)品功能開發(fā)。（5）仿生物色彩設(shè)計(jì)自然生物色彩一方面是生命存在特性與需要，對設(shè)計(jì)來說更是自然美感重要內(nèi)容，其豐富、紛繁色彩關(guān)系與個(gè)性特性，對產(chǎn)品色彩設(shè)計(jì)具備重要意義。（6）仿生物形式美感設(shè)計(jì)從人類審美規(guī)定出發(fā)，發(fā)現(xiàn)和歸納自然生物所蘊(yùn)含美感規(guī)律，更好進(jìn)行產(chǎn)品美感與意義整合設(shè)計(jì)。（7）仿生物意象設(shè)計(jì)生物意象是在人類結(jié)識自然經(jīng)驗(yàn)與情感積累過程中產(chǎn)生，仿生物意象設(shè)計(jì)對產(chǎn)品語義和文化特性體現(xiàn)具備重要作用。1.2.2仿生設(shè)計(jì)原則作為工業(yè)設(shè)計(jì)一種創(chuàng)新思維與辦法，仿生設(shè)計(jì)一方面應(yīng)當(dāng)遵循工業(yè)設(shè)計(jì)一下原則。①藝術(shù)性與科學(xué)性相結(jié)合：尊重客觀審美規(guī)律同步，應(yīng)用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)產(chǎn)品化與商品化。②功能性：產(chǎn)品合理、有效基本功能和以便、安全、宜人等多層次功能綜合體現(xiàn)。③經(jīng)濟(jì)性：滿足標(biāo)注化、批量生產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，同步延長使用壽命、以便運(yùn)送、維修及回收。④創(chuàng)造性：在概念、思維、辦法、體現(xiàn)、使用等方面獨(dú)創(chuàng)性。⑤需求性：對不同步間、地點(diǎn)、環(huán)境、年齡、人群等多元化需求差別性設(shè)計(jì)，滿足并創(chuàng)造需求。⑥系統(tǒng)性：是對產(chǎn)品系統(tǒng)結(jié)識、把握與創(chuàng)造。⑦資源性：通過設(shè)計(jì)追求自然資源、設(shè)計(jì)資源無限可逆性循環(huán)運(yùn)用。對仿生設(shè)計(jì)來說更加強(qiáng)調(diào)如下幾種方面：①設(shè)計(jì)合理性與合目性：對自然生物有關(guān)概念分析、概括與設(shè)計(jì)應(yīng)用合理。②設(shè)計(jì)創(chuàng)造與再造：對自然生物模仿及更高層次設(shè)計(jì)應(yīng)用可持續(xù)性、可逆性創(chuàng)造。③設(shè)計(jì)多義性：理解自然生物故意義形式，賦予產(chǎn)品更多樣化美感和含義。1.3創(chuàng)新設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)是指充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者創(chuàng)造力，運(yùn)用人類已有有關(guān)科技成果進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思，設(shè)計(jì)出具備科學(xué)性、創(chuàng)造性、新穎性及實(shí)用性一種實(shí)踐活動(dòng)。創(chuàng)新設(shè)計(jì)是創(chuàng)新理念與設(shè)計(jì)實(shí)踐結(jié)合。發(fā)揮創(chuàng)造性思維，將科學(xué)、技術(shù)、文化、藝術(shù)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)融匯在設(shè)計(jì)之中，設(shè)計(jì)出具備新穎性、創(chuàng)造性和實(shí)用性新產(chǎn)品。創(chuàng)新設(shè)計(jì)可以從如下幾種側(cè)重點(diǎn)出發(fā)：1、從顧客需求出發(fā)，以人為本，滿足顧客需求。2、從挖掘產(chǎn)品功能出發(fā)，賦予老產(chǎn)品以新功能、新用途。3、從成本設(shè)計(jì)理念出發(fā)，采用新材料、新辦法、新技術(shù)，減少產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)品競爭力。創(chuàng)新是設(shè)計(jì)本質(zhì)規(guī)定，也是時(shí)代規(guī)定。作為“為傳達(dá)而設(shè)計(jì)”視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)，如何對的充分地傳達(dá)信息是每一種設(shè)計(jì)者始終要面臨中心問題。但是，在當(dāng)今社會(huì)，僅僅把傳達(dá)信息核心詞定位于對的和充分顯然是不夠。必要要把視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)創(chuàng)新注重起來，從設(shè)計(jì)理念、視覺語言和技術(shù)體現(xiàn)方式創(chuàng)新入手，對的充分地傳達(dá)信息。2TRIZ理論TRIZ是一種創(chuàng)造問題解決理論，由前蘇聯(lián)學(xué)者根里奇·阿奇舒勒創(chuàng)立于1946年。TRIZ理論成功地揭示了創(chuàng)造創(chuàng)造內(nèi)在規(guī)律和原理，著力于澄清和強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)中存在矛盾，其目的是完全解決矛盾，獲得最后抱負(fù)解。實(shí)踐證明，運(yùn)用TRIZ理論，可大大加快人們創(chuàng)造創(chuàng)造進(jìn)程并且能得到高質(zhì)量創(chuàng)新產(chǎn)品。2.1TRIZ創(chuàng)造問題解決理論在運(yùn)用TRIZ解決問題過程中，設(shè)計(jì)者一方面將待設(shè)計(jì)產(chǎn)品表達(dá)到為TRIZ問題，然后運(yùn)用TRIZ中工具，如創(chuàng)造原理、技術(shù)進(jìn)化理論等，求出該TRIZ問題普通解，最后設(shè)計(jì)者再把該解轉(zhuǎn)化為特定解。技術(shù)沖突是指一種作用同步導(dǎo)致有用及有害兩種成果。技術(shù)沖突場體現(xiàn)為一種系統(tǒng)中兩個(gè)子系統(tǒng)之間沖突。通過對250萬件專利研究詳細(xì)研究，TRIZ理論提出39個(gè)通用工程參數(shù)（見附錄表一）描述沖突。實(shí)際應(yīng)用中，一方面要把構(gòu)成沖突雙方內(nèi)部性能用該39個(gè)工程參數(shù)中兩個(gè)來表達(dá)，然后在沖突矩陣中找出解決沖突“創(chuàng)造原理”。TRIZ中創(chuàng)造原理是由專門研究人員對不同領(lǐng)域已有創(chuàng)新成果進(jìn)行分析、總結(jié)，得到具備普遍意義經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)對指引不同領(lǐng)域產(chǎn)品創(chuàng)新均有重要參照價(jià)值。在對全世界專利進(jìn)行分析，阿奇舒勒提出了40條創(chuàng)造原理（見附錄表二）。實(shí)驗(yàn)證明這些原理對于指引設(shè)計(jì)人員創(chuàng)造創(chuàng)造具備重要作用圖2-1所示就是應(yīng)用沖突解決問題流程。詳細(xì)化詳細(xì)化應(yīng)用40條原理應(yīng)用39個(gè)參照將問題普通化普通問題特定問題特定解普通解圖2-1應(yīng)用沖突解決問題流程2.2TRIZ三大進(jìn)化理論TRIZ理論包括著許多系統(tǒng)、科學(xué)而又富有可操作創(chuàng)造性思維辦法和創(chuàng)造問題分析辦法，而TRIZ技術(shù)進(jìn)化理論是其中一某些，其以為技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化存在著客觀規(guī)律而不同領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)化規(guī)律是可以互相移植。隨著TRIZ進(jìn)化理論發(fā)展，不同研究者提出了不同進(jìn)化模式體系。有技術(shù)進(jìn)化理論（EvolutionofTechnique，ET）、技術(shù)進(jìn)化引導(dǎo)理論（GuidedTechnologyEvolution，GTE）、直接進(jìn)化理論（DirectedEvolution，DE）：1）技術(shù)進(jìn)化理論ET理論側(cè)重于TRIZ技術(shù)進(jìn)化理論原理詮釋，它著重于研究了技術(shù)進(jìn)化動(dòng)力和理論基本。該理論以為，技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化重要?jiǎng)恿碜杂谌藗儗夹g(shù)系統(tǒng)重要功能逐漸提高規(guī)定。ET理論為技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化方向及進(jìn)化時(shí)間點(diǎn)等選取問題提供了可行性思路，但由于這些假設(shè)自身是邏輯推測而非嚴(yán)格數(shù)理證明成果，關(guān)于這些假設(shè)實(shí)證研究也尚未開展，因而其可靠性有待進(jìn)一步檢查。2）技術(shù)進(jìn)化引導(dǎo)理論GTE理論涉及了6條進(jìn)化模式：①增長抱負(fù)度；②子系統(tǒng)不平衡；③向超系統(tǒng)轉(zhuǎn)換；④增長動(dòng)態(tài)性；⑤縮短能量轉(zhuǎn)換途徑；⑥向微觀級轉(zhuǎn)換。GTE理論是以技術(shù)預(yù)測理論為中心新興應(yīng)用性技術(shù)進(jìn)化理論，其出發(fā)點(diǎn)是依照TRIZ理論開發(fā)出一種構(gòu)造化辦法，對技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展趨勢進(jìn)行精確預(yù)測。3）直接進(jìn)化理論DE理論是從如何運(yùn)用技術(shù)預(yù)測理論進(jìn)行戰(zhàn)略決策或提高將來可控性角度，對技術(shù)進(jìn)化理論進(jìn)行研究，其核心思想是精益求精。DE理論以為，老式預(yù)測理論悲觀地以為等待技術(shù)進(jìn)化過程自然發(fā)生，GTE則是機(jī)械地預(yù)測技術(shù)進(jìn)化過程，而DE理論則強(qiáng)調(diào)如何依照特定目的選取適應(yīng)技術(shù)進(jìn)化模式，以達(dá)到提高將來可控性目。因而，與其她技術(shù)進(jìn)化理論相比，DE具備靈活性和目的導(dǎo)向性特點(diǎn)，DE理論使用環(huán)節(jié)及通用流程詳如圖2-2所示。因此咱們選用DE理論對夾具進(jìn)行進(jìn)化預(yù)測。當(dāng)前是理解過去核心當(dāng)前是理解過去核心過去是理解將來核心理解將來是控制進(jìn)化核心收集歷史數(shù)據(jù)DE診斷思想綜合決策制定.支撐進(jìn)化過程圖2-2DE理論使用環(huán)節(jié)及通用流程圖DE理論包括了10條進(jìn)化路線：①進(jìn)化階段；②增長抱負(fù)化水平；③增長資源包括量；④系統(tǒng)零部件非均衡發(fā)展；⑤增長系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性和可控性；⑥增長系統(tǒng)復(fù)雜性再簡化；⑦零件之間匹配與不匹配；⑧向微觀進(jìn)化；⑨增長場應(yīng)用；⑩增長自動(dòng)化，減少人介入。2.2直接進(jìn)化理論直接進(jìn)化理論是TRIZ理論一種重要分支，其核心是技術(shù)進(jìn)化過程管理與控制，它重要研究技術(shù)在構(gòu)造上進(jìn)化趨勢，即技術(shù)進(jìn)化定律或進(jìn)化模式、技術(shù)進(jìn)化路線和技術(shù)進(jìn)化潛能。2.2.1進(jìn)化模式技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化模式是指技術(shù)系統(tǒng)在發(fā)展過程中所呈現(xiàn)出復(fù)雜進(jìn)化趨勢。隨著TRIZ理論發(fā)展，進(jìn)化模式種數(shù)也不斷變化，進(jìn)化模式，下面是10種進(jìn)化模式:進(jìn)化模式1:進(jìn)化階段，技術(shù)系統(tǒng)生命周期為出生、生長、成熟、退出?？紤]到原有技術(shù)系統(tǒng)與新技術(shù)系統(tǒng)交替，可描述為六個(gè)階段：系統(tǒng)還沒有存在，但浮現(xiàn)重要條件已發(fā)現(xiàn)。高檔別創(chuàng)新已浮現(xiàn)，但發(fā)展很慢。社會(huì)結(jié)識到新系統(tǒng)價(jià)值。初始系統(tǒng)概念資源已用盡。新一代產(chǎn)品開始浮現(xiàn)，并代替原系統(tǒng)。原系統(tǒng)某些應(yīng)用也許與新系統(tǒng)共同存在。進(jìn)化模式2:增長抱負(fù)化水平。每一種系統(tǒng)完畢功能在產(chǎn)生有用效應(yīng)同步都會(huì)不可避免地產(chǎn)生有害效應(yīng)。系統(tǒng)改進(jìn)大體方向就是提高系統(tǒng)抱負(fù)化限度，可以通過系統(tǒng)改進(jìn)來增大系統(tǒng)有用功能和減小系統(tǒng)有害功能。例如第一臺計(jì)算機(jī)質(zhì)量為數(shù)噸，需占用一大房間，但的確具備計(jì)算功能。當(dāng)前便攜式計(jì)算機(jī)質(zhì)量及體積都很小，且具備文字解決、數(shù)學(xué)計(jì)算、通信、繪圖、播放多媒體等功能。進(jìn)化模式3:增長資源包括量。進(jìn)化模式4:系統(tǒng)零部件非均衡發(fā)展。不同子系統(tǒng)具備不同生命周期，某些子系統(tǒng)阻礙了系統(tǒng)整體進(jìn)化。產(chǎn)品進(jìn)化中常用錯(cuò)誤是非核心子系統(tǒng)得到設(shè)計(jì)人員特別關(guān)注。如設(shè)計(jì)人員努力開發(fā)更好地飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，但對飛機(jī)影響最大是其空氣動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，因而，設(shè)計(jì)人員努力對提高飛機(jī)性能作用不大。 進(jìn)化模式5:增長系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性和可控性。在系統(tǒng)進(jìn)化過程中，技術(shù)系統(tǒng)總是通過增長動(dòng)態(tài)性和可控性而不斷地得到進(jìn)化。也就是說，系統(tǒng)會(huì)增長自身靈活性和可變性以適應(yīng)不斷變化環(huán)境和滿足各種規(guī)定。例如初期汽車是靠發(fā)動(dòng)機(jī)速度控制，后是靠手工操縱齒輪變速器控制速度，日后又是自動(dòng)變速器。進(jìn)化模式6:提供增長系統(tǒng)復(fù)雜性使問題得到簡化。技術(shù)系統(tǒng)總是一方面趨向于構(gòu)造復(fù)雜化（增長系統(tǒng)元件數(shù)量，提高系統(tǒng)功能特性），然后逐漸精簡（可以用一種構(gòu)造稍微簡樸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同樣功能或者實(shí)現(xiàn)更好功能）。把一種系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為雙系統(tǒng)或多系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)這些。例如組合音響將AM/FM收音機(jī)、磁帶機(jī)、VCD機(jī)、揚(yáng)聲器等集成為一種系統(tǒng)，顧客可依照需要選取自己需要功能。進(jìn)化模式7:系統(tǒng)元件匹配和不匹配交替浮現(xiàn)。在這種進(jìn)化模式中，為了改進(jìn)系統(tǒng)功能并消除負(fù)面效應(yīng)，系統(tǒng)元件可以匹配，也可以不匹配。例如初期轎車采用板簧吸取振動(dòng)，這種構(gòu)造式從當(dāng)時(shí)馬車上借用。隨著轎車進(jìn)化，板簧與轎車其她某些已不匹配，日后研制出轎車專用減振器。進(jìn)化模式8:由宏觀系統(tǒng)向微觀系統(tǒng)進(jìn)化。即技術(shù)系統(tǒng)及其子系統(tǒng)在進(jìn)化過程中，向著減小它們尺寸方向進(jìn)化，進(jìn)化終點(diǎn)意味著元件不存在，需通過場實(shí)現(xiàn)其必要功能。例如烹調(diào)用灶具開始采用燒木材或燒煤爐子，此后灶具燒天然氣，日后浮現(xiàn)了微波爐及電磁爐。進(jìn)化模式9:增長場使用。場應(yīng)用是微觀級最高檔別，場是無形，產(chǎn)生場作用物可以遠(yuǎn)離系統(tǒng)，雖為系統(tǒng)一某些但可以不在系統(tǒng)實(shí)體構(gòu)成需要考慮范疇之內(nèi)。進(jìn)化模式10：提高系統(tǒng)自動(dòng)化限度，減少人介入。目就是但愿系統(tǒng)能代替人類完畢那些單調(diào)乏味工作，而讓人類去完畢更多富有創(chuàng)造性腦力工作。例如最出洗衣服用搓板，此后浮現(xiàn)了單杠、雙杠洗衣機(jī)，日后又浮現(xiàn)了全自動(dòng)洗衣機(jī)。這十種模式導(dǎo)致產(chǎn)品不同進(jìn)化路線，每種進(jìn)化模式均有多條進(jìn)化路線。2.2.2進(jìn)化路線每條產(chǎn)品進(jìn)化路線是從構(gòu)造進(jìn)化特點(diǎn)描述產(chǎn)品核心技術(shù)所處狀態(tài)序列。進(jìn)化路線指出了產(chǎn)品構(gòu)造進(jìn)化狀態(tài)序列，其實(shí)質(zhì)是產(chǎn)品如何從一種核心技術(shù)移動(dòng)到另一新核心技術(shù)，新舊核心技術(shù)所完畢基本功能相似，但新技術(shù)性能極限提高或成本減少。即產(chǎn)品沿進(jìn)化路線進(jìn)化過程是新舊核心技術(shù)更替過程?；诋?dāng)前產(chǎn)品核心技術(shù)所處狀態(tài)，按照進(jìn)化路線，通過設(shè)計(jì)，可使其移動(dòng)到新狀態(tài)。核心技術(shù)通過產(chǎn)品特定構(gòu)造實(shí)現(xiàn)，產(chǎn)品進(jìn)化過程實(shí)質(zhì)是產(chǎn)品構(gòu)造進(jìn)化剛性系統(tǒng)一種鉸鏈多鉸鏈彈性體液體氣體剛性系統(tǒng)一種鉸鏈多鉸鏈彈性體液體氣體場單鏡頭雙鏡頭多鏡頭彈性鏡頭液體鏡頭氣體鏡頭場控鏡頭本機(jī)構(gòu)當(dāng)前所處狀態(tài)新狀態(tài)圖2-3“增長動(dòng)態(tài)性和可控性”中進(jìn)化路線進(jìn)化模式1進(jìn)化模式2進(jìn)化模式1進(jìn)化模式2進(jìn)化模式…進(jìn)化模式n問題進(jìn)化路線1-1進(jìn)化路線…進(jìn)化路線1-m進(jìn)化路線n-1進(jìn)化路線…進(jìn)化路線n-m狀態(tài)1狀態(tài)3狀態(tài)…狀態(tài)2狀態(tài)p當(dāng)前狀態(tài)最高狀態(tài)圖2-4搜索具備進(jìn)化潛力進(jìn)化路線應(yīng)用進(jìn)化模式和進(jìn)化路線過程為：依照已有產(chǎn)品構(gòu)造特點(diǎn)選取一種或幾種進(jìn)化模式，然后從每種模式中選取一種或幾種進(jìn)化路線，從進(jìn)化路線中擬定新核心技術(shù)也許構(gòu)造狀態(tài)。2.2.3進(jìn)化潛能系統(tǒng)進(jìn)化潛能系統(tǒng)已進(jìn)化路線系統(tǒng)進(jìn)化潛能系統(tǒng)已進(jìn)化路線圖2-5技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化潛能圖由于直接進(jìn)化進(jìn)化潛能圖將進(jìn)化極限定義為TRIZ預(yù)測產(chǎn)品能達(dá)到最后進(jìn)化路線，即進(jìn)化潛能圖是一種封閉多邊形圖，這顯然與技術(shù)不斷進(jìn)步不符。因此，應(yīng)從發(fā)展觀點(diǎn)研究技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化潛能。3基于DE仿生抓夾式夾具創(chuàng)新設(shè)計(jì)3.1夾具機(jī)械制造機(jī)械加工、焊接、熱解決、檢查、裝配等工藝過程中，為了安裝加工工件，使之占有對的位置，以保證零件和產(chǎn)品質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率，所采用工藝裝備稱為夾具。3.1.1夾具分類機(jī)床夾具可以按不同方式進(jìn)行分類。1）按通用化限度分類①通用夾具通用夾具是指已經(jīng)原則化，在一定范疇內(nèi)可用于加工不同工件夾具。例如，車床上三爪卡盤和四爪單動(dòng)卡盤，銑床上平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。此類夾具普通由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機(jī)床附件提供應(yīng)顧客。采用此類夾具可以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少夾具品種，從而減少生產(chǎn)成本。其缺陷是夾具加工精度不高，生產(chǎn)率也較低，且較難裝夾形狀復(fù)雜工件，故合用于單件小批量生產(chǎn)。②專用夾具專用夾具是針對某一工件某一工序加工規(guī)定而專門設(shè)計(jì)和制造設(shè)夾具。其特點(diǎn)是針對性極強(qiáng)，沒有通用性。在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大生產(chǎn)中，慣用各種專用夾具，可獲得較高生產(chǎn)率和加工精度。專用夾具設(shè)計(jì)制造周期較長，隨著當(dāng)代多品種，中、小批生產(chǎn)發(fā)展，專用夾具在適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性等方面已產(chǎn)生諸多問題。③成組夾具合用于一組零件夾具，普通都是同類零件，通過調(diào)節(jié)（如更換、增長某些元件）可用來定位，夾緊一組零件。④組合夾具由許多原則件組合而成，可依照零件加工工序需求拼裝，用完后再拆卸，可用于單件、小批生產(chǎn)。⑤隨行夾具用于自動(dòng)線上，工件安裝在隨行夾具上，隨行夾具由運(yùn)送裝置送往各機(jī)床，并在機(jī)床夾具或機(jī)床工作臺上進(jìn)行定位夾緊。2）按使用機(jī)床類型分類可分為車床夾具、磨床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、銑床夾具等。3）按動(dòng)力源分類可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具、真空夾具、自緊夾具等。4）按用途分類可分為機(jī)床夾具、裝配夾具、檢查夾具、抓夾夾具等。3.1.2夾具作用夾具在零件加工過程中作用重要有如下5點(diǎn)：（1）保證加工精度。用夾具裝夾工件時(shí)，能穩(wěn)定地保證加工精度，并減少對其她生產(chǎn)條件依賴性，故在精密加工中廣泛地使用夾具。此外，它還是全面質(zhì)量管理一種重要環(huán)節(jié)。（2）提高生產(chǎn)率。用夾具來定位、夾緊工件，就避免了手工操作用劃線等辦法來定位工件，縮短了安裝工件時(shí)間。（3）減少生產(chǎn)成本。在批量生產(chǎn)中使用夾具時(shí)，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率提高和容許使用技術(shù)級別較低人工操作，故可明顯地減少生產(chǎn)成本。（4）改進(jìn)工人勞動(dòng)條件。用夾具裝夾工件以便、省力、安全。當(dāng)采用氣壓、液壓等夾緊裝置時(shí)，可減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。（5）擴(kuò)大機(jī)床工藝范疇。在機(jī)床上安裝某些夾具可以擴(kuò)大其工藝范疇。如在車床上加上三爪卡盤，加工短軸類、套類零件等要方面諸多。有些夾具對保證發(fā)揮機(jī)床基本性能作用是很大，如在牛頭刨床上沒有虎鉗是很難進(jìn)行加工。3.1.3夾具構(gòu)成普通夾具是由下列幾某些構(gòu)成：（1）定位元件。定位元件是夾具重要功能元件之一，它作用是使工件在夾具中占據(jù)對的位置。普通，當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面形狀擬定后，定位元件構(gòu)造也就基本上擬定了。（2）夾緊裝置。將工件夾緊，以保證在加工時(shí)保持所限制自由度。依照動(dòng)力源不同，可分為手動(dòng)、氣動(dòng)、液壓和電動(dòng)等夾緊裝置。普通，夾緊裝置構(gòu)造會(huì)影響夾具復(fù)雜限度和性能。它構(gòu)造類型諸多，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意選取。（3）導(dǎo)向元件和對刀裝置。用來保證刀具相對于夾具位置，對于鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、鏜刀等孔加工刀具用導(dǎo)向元件，對于銑刀、刨刀等用對刀裝置。（4）連接元件。依照機(jī)床工作特點(diǎn)，夾具在機(jī)床上安裝連接常有兩種形式：一種是安裝在機(jī)床工作臺上，另一種是安裝在機(jī)床主軸上。連接元件用以擬定夾具自身在機(jī)床上位置。（5）夾詳細(xì)。夾詳細(xì)是夾具基本骨架。定位元件、夾緊裝置、導(dǎo)向元件、對刀裝置、導(dǎo)向元件、對刀裝置、連接元件等都裝在它上面，因而夾詳細(xì)普通比較復(fù)雜，它保證了各元件之間相對位置。慣用夾詳細(xì)為鍛造構(gòu)造、鍛造構(gòu)造、焊接構(gòu)造，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座形等各種。（6）其她元件及裝置。依照加工需要，有些夾具還會(huì)采用分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、工業(yè)機(jī)器人、頂出器和平衡塊等，這些元件或裝置也需要專門設(shè)計(jì)。夾緊裝置連接元件夾緊裝置連接元件導(dǎo)向元件對刀裝置定位元件夾詳細(xì)輔助工具其她機(jī)床工件刀具圖3-1機(jī)床夾具和機(jī)床、刀具、工件之間關(guān)系3.1.4夾具現(xiàn)狀及發(fā)展方向夾具最早出當(dāng)前18世紀(jì)后期，隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全工藝裝備。（1）夾具現(xiàn)狀國際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)登記表白，當(dāng)前中、小批多品種生產(chǎn)工件品種已占工件種類總數(shù)85%左右。當(dāng)代生產(chǎn)規(guī)定公司所制造產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場需求與競爭。然而，普通公司都仍習(xí)慣于大量采用老式專用夾具，普通在具備中檔生產(chǎn)能力工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)公司中，每隔3～4年就要更新50～80%左右專用夾具，而夾具實(shí)際磨損量僅為10~20%左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)應(yīng)用，對機(jī)床夾具提出了如下新規(guī)定：①能迅速而以便地裝備新產(chǎn)品投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少生產(chǎn)成本；②能裝夾一組具備相似性特性工件；③能合用于精密加工高精度機(jī)床夾具；④能合用于各種當(dāng)代化制造技術(shù)新型機(jī)床夾具；⑤采用以液壓站等為動(dòng)力源高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；⑥提高機(jī)床夾具原則化限度。 （2）夾具發(fā)展方向當(dāng)代機(jī)床夾具發(fā)展方向重要體現(xiàn)為原則化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。①原則化。機(jī)床夾具原則化與通用化是互相聯(lián)系兩個(gè)方面。當(dāng)前國內(nèi)已有夾具零件及部件國標(biāo)：GB/T2148～T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具原則等。機(jī)床夾具原則化，有助于夾具商品化生產(chǎn)，有助于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少生產(chǎn)總成本。②精密化。隨著機(jī)械產(chǎn)品精度日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具精度規(guī)定。精密化夾具構(gòu)造類型諸多，例如用于精密分度多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1；用于精密車削高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5μm。③高效化。高效化夾具重要用來減少工件加工基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。常用高效化夾具備自動(dòng)化夾具、高速化夾具和具備夾緊力裝置夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)速為9000r/min條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。當(dāng)前，除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配備相應(yīng)高效、自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，特別在加工中心上浮現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件夾具以及自動(dòng)更換夾具裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床效率。④柔性化。機(jī)床夾具柔性化與機(jī)床柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)節(jié)、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素能力。工藝可變因素重要有：工序特性、生產(chǎn)批量、工件形狀和尺寸等。具備柔性化特性新型夾具種類重要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)當(dāng)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)需要，擴(kuò)大夾具柔性化限度，變化專用夾具不可拆構(gòu)造為可拆構(gòu)造，發(fā)展可調(diào)夾具構(gòu)造，將是當(dāng)前夾具發(fā)展重要方向。3.2柔性夾具普通說來，柔性夾具是指工件形狀和尺寸有一定變化后，夾具還能適應(yīng)繼續(xù)使用應(yīng)變能力。但是工件變化可以在小范疇，即在相似形狀和和尺寸變動(dòng)不大范疇內(nèi)，也可在大范疇，即零件形狀完全不同，尺寸變化很大。因此，柔性夾具還是含糊，沒有明擬定義和界限。籠統(tǒng)說，就是指與NC機(jī)床、加工中心配合使用、具備夾持各種不同工件能力夾具。3.2.1柔性夾具分類柔性夾具是指用同一夾具系統(tǒng)，完畢各種形狀尺寸各異工件裝夾裝備。或者說，柔性夾具就是指與NC機(jī)床、加工中心配合使用，具備加工各種不同工件夾具。柔性夾具重要類見表1。表1柔性夾具分類表分類柔性工作原理種類重要優(yōu)缺陷組合夾具原則元件機(jī)械裝配孔系、槽系應(yīng)用較廣，特別是孔系組合夾具因剛度好而應(yīng)用于數(shù)控加工中心可調(diào)節(jié)夾具在通用或者專用夾具基本上更換元件和調(diào)節(jié)元件位置通用、成組通用范疇大，適應(yīng)性廣，加工對象不太固定，普通在多品種、小批量中應(yīng)用廣泛模塊化程序控制式夾具用伺服控制機(jī)構(gòu)雙轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)式構(gòu)造復(fù)雜，成本偏高，柔性有限適應(yīng)性夾具將定位元件或者夾緊元件分解成更小元素以適應(yīng)工件持續(xù)變化渦輪葉片式彎曲場軸式適應(yīng)范疇小相變材料夾具材料物理性質(zhì)（相態(tài)、壓強(qiáng)）變化真相變材料夾具、偽變相材料流態(tài)床夾具工件加工精度受到相變條件仿生抓夾式夾具形狀記憶合金機(jī)器人終端器夾具成本較高3.2.2仿生抓夾式夾具依照柔性夾具分類可知，仿生抓夾式夾具是由柔性夾具發(fā)展得到。它涉及了構(gòu)造柔性，材料柔性等。例如說它材料柔性，它材料可為形狀記憶合金。形狀記憶合金是近幾十年發(fā)展起來一種新型功能材料，它是運(yùn)用應(yīng)力和溫度誘發(fā)相變機(jī)理來實(shí)現(xiàn)形狀記憶功能一類材料。其特點(diǎn)是：將已在高溫下定形形狀記憶合金置于低溫或常溫下使其變形，當(dāng)環(huán)境溫度升高到臨界溫度時(shí)，合金變形消失并可回答到定型時(shí)原始狀態(tài)。仿生抓夾式夾具是仿照生物特點(diǎn)來設(shè)計(jì)和制造出來，如生物構(gòu)造、形態(tài)、表面肌理、功能等。重要是仿照生物夾持能力。如下圖3-2，仿照蜘蛛多爪抓夾夾具。仿生抓夾式夾具重要用來抓夾物體，普通用在機(jī)器人或機(jī)械裝置終端。圖3-2多抓仿生抓夾夾具3.3仿生抓夾式夾具進(jìn)化預(yù)測3.3.1進(jìn)化路線分析通過對仿生抓夾式夾具技術(shù)分析，咱們將從如下幾條進(jìn)化路線對仿生抓夾式夾具技術(shù)進(jìn)行分析，分別為增長反饋可控性、增長動(dòng)態(tài)化路線、減少人為干預(yù)路線。（1）增長反饋可控性直接控制增長反饋增長媒介控制智能反饋機(jī)械控制液壓控制直接控制增長反饋增長媒介控制智能反饋機(jī)械控制液壓控制增長傳感器智能控制當(dāng)前狀態(tài)新狀態(tài)圖3-3仿生抓夾式夾具反饋可控性路線通過對仿生抓夾式夾具技術(shù)發(fā)展分析，得出仿生抓夾式夾具反饋可控性路線，如圖3-3所示。最初仿生抓夾式夾具制造簡樸，由工人手動(dòng)夾緊，操作簡樸，屬于機(jī)械控制，如下圖3-4所示，為一種簡樸機(jī)械控制仿生抓夾式夾具。機(jī)械控制是最基本一種控制，它是運(yùn)用機(jī)械設(shè)備自身關(guān)于部件實(shí)現(xiàn)控制，但是工作效率低，精度也低。圖3-4機(jī)械控制圖3-5液壓控制隨著仿生抓夾夾具發(fā)展，先后浮現(xiàn)了液壓和氣壓控制，大多數(shù)使用液壓控制。液壓控制是仿生抓夾式夾具一種重要控制方式。仿生抓夾式夾具夾持元件運(yùn)動(dòng)速度和操作是依照油流量與壓力來擬定，因而只要控制油流量與壓力，就可以控制夾持元件運(yùn)動(dòng)速度和夾持力。如圖3-5所示，就是液壓工作原理。這樣改進(jìn)之后，工作效率有很大提高，且比較穩(wěn)定，減少了人力加入。當(dāng)前在工業(yè)生產(chǎn)中，好多精密零件加工需要精準(zhǔn)裝夾，而普通控制已經(jīng)無法滿足。因此就浮現(xiàn)了增長反饋仿生抓夾式夾具，在夾具中加入了反饋元件（傳感器），普通為壓力傳感器，它能迅速、及時(shí)、精確反映出夾持力大小，以便及時(shí)調(diào)節(jié)。這樣就大大提高了工件裝夾精度。隨著產(chǎn)品規(guī)定越來越高，工件加工精度越高，裝夾精度也就越高。這就使人們想到了智能化，如具備高度“觸覺”和“視覺”等，且能高速精確自動(dòng)控制夾具，及時(shí)調(diào)節(jié)夾持力。當(dāng)前仿生抓夾式夾具在這方面技術(shù)不成熟，應(yīng)用領(lǐng)域和范疇都非常小。因此，仿生抓夾式夾具智能控制尚有很大研究空間上面分析可以看出，仿生抓夾式夾具基本上還在增長反饋階段，在反饋可控性路線上有一定發(fā)展?jié)摿?，可向智能反饋方向發(fā)展。（2）增長動(dòng)態(tài)化仿生抓夾式夾具可以按照進(jìn)化模式5，即“增長動(dòng)態(tài)性及可控性模式”來進(jìn)行預(yù)測分析。通過它來擬定尋找新代替技術(shù)也許方向，咱們從增長動(dòng)態(tài)化這條路線分析，這條路線可分為6個(gè)階段，如圖3-6所示。剛性體單鉸鏈剛性體單鉸鏈多鉸鏈彈性體分子構(gòu)造場當(dāng)前狀態(tài)新狀態(tài)圖3-6增長動(dòng)態(tài)化路線為了改進(jìn)上面某些局限性，就浮現(xiàn)了單鉸鏈爪子，它就可以夾持某些稍微復(fù)雜或不規(guī)則工件了。隨著工業(yè)發(fā)展，需要制造精度也越來越高，因此對仿生抓夾式夾具規(guī)定也就越高了，更加朝著柔性化發(fā)展。接著就浮現(xiàn)了多鉸鏈夾爪，使得它更加柔性化，就如多指關(guān)節(jié)機(jī)械手，如圖3-7所示。圖3-7多關(guān)節(jié)機(jī)械手仿生抓夾式夾具技術(shù)正經(jīng)歷著向更加柔性變化，電磁能和熱能等場在仿生抓夾式夾具設(shè)計(jì)中應(yīng)用還相對簡樸，應(yīng)用也比較少，依然有諸多值得探討地方，具備非常遼闊空間。因此，仿生抓夾式夾具在增長動(dòng)態(tài)性這條路線上尚有很大進(jìn)化潛力，這無疑也是非常令人期待一種新突破。(3)減少人為干預(yù)手工操作機(jī)械化智能化手工夾緊人工裝夾工件液壓、氣壓夾緊手工操作機(jī)械化智能化手工夾緊人工裝夾工件液壓、氣壓夾緊自動(dòng)調(diào)節(jié)夾持力機(jī)構(gòu)自鎖圖3-8減少人為干預(yù)進(jìn)化路線最開始仿生抓夾式夾具是非常簡易，所有由人工夾緊操作。工作效率很低，人工作量大，且不夠穩(wěn)定，不安全。為了減少人工作量，仿生抓夾式夾具機(jī)械化，有機(jī)械驅(qū)動(dòng)夾緊，液壓驅(qū)動(dòng)夾緊、氣壓驅(qū)動(dòng)夾緊、電氣驅(qū)動(dòng)夾緊，如圖3-9就是一種液壓抓具簡圖。這樣改進(jìn)之后，工作比較可靠，工作效率高，而成本不高，人們可以去完畢更具備創(chuàng)造性工作了。油缸圖3-9液壓抓夾夾具簡圖油缸如何提高技術(shù)系統(tǒng)功能效益，用來實(shí)現(xiàn)那些枯燥功能，這就需要往智能化方面發(fā)展了。當(dāng)前，智能化在仿生抓夾式夾具中應(yīng)用還比較小。例如如何自動(dòng)調(diào)節(jié)夾持力大小、智能定位、智能測量工件尺寸等。因此，仿生抓敬夾式夾具技術(shù)在這方面還是有很大發(fā)展空間。3.3.2預(yù)測結(jié)論通過對增長反饋性路線、增長動(dòng)態(tài)化路線和減少人為干預(yù)路線這三條路線進(jìn)化分析。得出仿生抓夾式夾具方向可以歸結(jié)為兩點(diǎn)：1）智能化。例如使夾具智能定位，自動(dòng)測量，自動(dòng)調(diào)節(jié)夾持力等。這就需要自動(dòng)化和電方面知識了?？梢栽趭A具中加入傳感器、控制器等。2）構(gòu)造柔性化。即仿生抓夾式夾具更加動(dòng)態(tài)化，使夾具可自適應(yīng)性更強(qiáng)。猶如一夾具可以夾持不同形狀，不同尺寸工件。而當(dāng)前仿生抓夾式夾具如要做到這點(diǎn)，則必要換不同夾持元件。這里，我將從第二個(gè)方面——構(gòu)造柔性化，來對仿生抓夾式夾具進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。3.4仿生抓夾式夾具創(chuàng)新設(shè)計(jì)通過上節(jié)對仿生抓夾式夾具技術(shù)進(jìn)化預(yù)測分析，咱們應(yīng)用TRIZ理論對仿生抓夾式夾具存在問題加以分析，提出可行解決方案。（1）問題描述①老式抓夾式夾具不適合夾持尺寸不一工件，適應(yīng)性和通用性差。這是由于夾持部位（爪子）大小是固定，因此尺寸小仿生抓夾式夾具，不適合夾大尺寸工件，反之亦然。②如果夾持不同尺寸工件需要不同仿生抓夾式夾具話，那么就需要諸多套爪子，系統(tǒng)非常復(fù)雜，成本高，管理不便，操作也不便?？傊?，矛盾集中體現(xiàn)仿生抓夾式夾具適應(yīng)性及多用性與其系統(tǒng)復(fù)雜性這兩個(gè)工程參數(shù)之間。（2）問題分析要解決這個(gè)問題，涉及兩個(gè)工程參數(shù)：欲改進(jìn)參數(shù)：適應(yīng)性及多用性（No.35）負(fù)面影響參數(shù)：系統(tǒng)復(fù)雜性（No.36）由沖突矩陣表查出創(chuàng)造原理，如表2所示。由沖突矩陣查出推薦創(chuàng)造原理：No.15——?jiǎng)討B(tài)特性原理。調(diào)節(jié)物體或環(huán)境性能，使其在工作各個(gè)階段都達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)；分割物體，使其各某些可以變化相對位置；如果一種物體整體是靜止，使之移動(dòng)或可動(dòng)。No.28——機(jī)械系統(tǒng)代替原理。用光學(xué)系統(tǒng)、聲學(xué)系統(tǒng)、電磁學(xué)系統(tǒng)或影響人類感覺系統(tǒng)，代替機(jī)械系統(tǒng)；使用與物體互相作用電場、磁場、電磁場；用運(yùn)動(dòng)場代替恒定場，構(gòu)造化場代替非構(gòu)造化場；把場與場作用和鐵磁粒子組合使用。No.29——?dú)鈩?dòng)與液壓構(gòu)造原理。將物體固體某些，用氣體或流體代替，將氣體或液體用于膨脹或減振。No.37——熱膨脹原理。運(yùn)用材料熱膨脹或熱收縮；組合使用不同熱膨脹系數(shù)幾種材料。表2沖突矩陣惡化改進(jìn)特性特性No.1 ……No.36系統(tǒng)復(fù)雜性……No.39No.1…No.35適應(yīng)性及多用性15，2937，28…No.39綜合分析以上4條創(chuàng)造原理，其中29號氣動(dòng)與液壓構(gòu)造原理和37號熱膨脹原理對該問題意義不大。再來看看此外兩個(gè)原理：No.15號動(dòng)態(tài)特性原理和No.28號機(jī)械系統(tǒng)代替原理。原理15——?jiǎng)討B(tài)性。可以將仿生抓夾式夾具爪子變得更加柔性化，如果爪子可以隨著工件尺寸大小變化而變長變短，就解決了問題。原理28——機(jī)械系統(tǒng)代替原理。可以以另一種系統(tǒng)來代替爪子機(jī)械系統(tǒng)，如電磁場，也可以解決問題。（3）解決方案1）方案一：應(yīng)用15號動(dòng)態(tài)化原理一方面，咱們將爪子改為多鉸鏈或彈性體，如圖3-10所示，就是將剛性體改為多鉸鏈。這樣可以使夾具更加適應(yīng)工件形狀，使夾持更加穩(wěn)定。圖3-10多鉸鏈元件圖3-11伸縮元件如果要使夾具可以夾持不同尺寸工件，就得變化爪子長短。因此咱們可以把爪子設(shè)計(jì)成伸縮或折疊形，又由于折疊占用空間，而伸縮性不但占用空間小，且在不使用時(shí)，還起到保護(hù)作用，不受外界污染。如圖3-11所示，就是一種伸縮形元件。最后，咱們將仿生抓夾式爪子做成可伸縮多鉸鏈形式。如圖3-12所示。圖3-12可伸縮多鉸鏈抓夾式夾具2）方案二：應(yīng)用28號機(jī)械系統(tǒng)代替原理仿生抓夾式夾具重要是通過爪子機(jī)械運(yùn)動(dòng)來夾持工件，而能夾持工件大小決定于爪子形狀及大小。通過機(jī)械系統(tǒng)代替原理咱們可以通過機(jī)械系統(tǒng)改為磁場系統(tǒng)?？梢栽O(shè)計(jì)帶有吸附作用元件，就猶如壁虎爬墻，如圖3-13所示。或者直接將爪子去掉，改為吸盤式，這樣就可以解決問題了。圖3-13吸附式爪子比較方案一和方案二，它們各有優(yōu)缺陷：伸縮性抓夾夾具可以在不用時(shí)可以收起來，占用空間小，且穩(wěn)定性比較高，但制造精度要高，來保證嵌套緊密型；吸附式夾具，制造簡樸，合用性廣。結(jié)論技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化路線和進(jìn)化潛能研究對產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)具備重要懂得作用。本文通過對仿生抓夾式夾具技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r分析，歸納和總結(jié)了仿生抓夾式夾具技術(shù)進(jìn)化路線，通過對這些進(jìn)化路線詳細(xì)分析，對對仿生抓夾式夾具做出技術(shù)進(jìn)化預(yù)測。得出仿生抓夾式夾具技術(shù)在動(dòng)態(tài)化路線、減少人為干預(yù)路線、反饋可控性路線上尚有很大發(fā)展空間。通過對仿生抓夾式夾具進(jìn)化預(yù)測分析，以及對仿生抓夾式夾具技術(shù)當(dāng)前遇到問題進(jìn)行分析。咱們應(yīng)用TRIZ創(chuàng)造問題解決理論沖突原理對仿生抓夾夾具做出創(chuàng)新設(shè)計(jì)。TRIZ理論是個(gè)有效產(chǎn)品創(chuàng)新工具，本文對當(dāng)前仿生抓夾式夾具當(dāng)前存在問題進(jìn)行分析基本上，運(yùn)用TRIZ理論，構(gòu)沖突，用39個(gè)工程參數(shù)中2個(gè)描述該沖突，即No.35適應(yīng)性及多用性與No.36系統(tǒng)復(fù)雜性沖突。由沖突矩陣擬定可用創(chuàng)造原理——15號動(dòng)態(tài)化原理和28號機(jī)械系統(tǒng)代替原理，由創(chuàng)造原理所提供思路與線索，對仿生抓夾式夾具進(jìn)行TRIZ分析，得出解決方案。設(shè)計(jì)出可伸縮柔性仿生抓夾式夾具和吸附式仿生抓夾式家具，它們不但可以抓夾不同尺寸工件，并且制造簡樸，占用空間小，成本低。參照文獻(xiàn)[1]于帆，陳嬿.仿生造型設(shè)計(jì).華中科技大學(xué)出版社.，11.[2]Hamel，G.，LeadingtheRevolution.Bosten:HarvardBusinessSchoolPress,.[3]趙敏，史曉凌，段海波.TRIZ入門及實(shí)踐.科學(xué)出版社.，3.[4]李海清，張明勤，韓立芳，石海龍，臧德江.基于TRIZ直接進(jìn)化理論塔機(jī)進(jìn)展預(yù)測研究.山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào).，6.[5]張付英，徐燕申，王平.基于TRIZ直接進(jìn)化理論切削技術(shù)進(jìn)展.南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)，11.[6]DarrellM.Hands-onsystematicinnovation[M].Belgium:CREAXPress，.[7]吳拓.當(dāng)代機(jī)床夾具典型構(gòu)造圖冊.化學(xué)工業(yè)出版社.，4.[8]吳拓.當(dāng)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì).化學(xué)工業(yè)出版社.，9.[9]王亮申，孫峰華等.TRIZ創(chuàng)新理論與應(yīng)用原理.，2.[10]栗啟鑫，鄭冬喜.數(shù)控加工中機(jī)用虎鉗改造.《科技傳播》.，2.[11]天津工程師范學(xué)院.本科生先進(jìn)畢業(yè)生設(shè)計(jì)（論文）匯編.天津工程師范學(xué)院教務(wù)處..[12]劉宏，姜力.仿人多手指機(jī)靈手及其操作控制.科學(xué)出版社.，3.[13]王仲民.機(jī)械控制工程基本.國防工業(yè)出版社.，3.[14]KaleviRantanen，EllenDomb.SimplifiedTRIZ—NewProblemSolvingAppplicationsforEngineersandManufacturingProfessionals..[15]徐起賀，任中普，戚新波.TRIZ創(chuàng)新理論實(shí)用指南.北京理工大學(xué)出版社.，12.[16]蒯蘇蘇，馬履中.TRIZ理論機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)工程訓(xùn)練教程.北京大學(xué)出版社.，6.[17]沈萌紅.TRIZ理論及機(jī)械創(chuàng)新實(shí)踐.機(jī)械工業(yè)出版社.，4.[18]王晶.第三屆全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽決賽作品集.高等教誨出版社.，12.[19]黃純穎等.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì).高等教誨出版社.，4.[20]AltshullerG.TheInnovationAlgorithm，TRIZ，SystematicInnovationandTechnicalCreativity[R].Worcester:TechnicalInnovationCenter，1999.[21]陳旭東.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).清華大學(xué)出版社，，9.[22]FeyVR，RivinEI.Guidedtechnologyevolution(TRIZtechnologyforecasting)[DB/OL]，1999[23]丁俊武，韓玉啟，周梅，等.TRIZ技術(shù)系統(tǒng)演化理論及其應(yīng)用研究.科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理，.[24]馮之敬.機(jī)械制造工程原理.清華大學(xué)出版社，，10.[25]顏惠庚，李耀中主編.TRIZ創(chuàng)新辦法叢書——技術(shù)創(chuàng)新辦法入門—TRIZ基本.化學(xué)工業(yè)出版社，.[26]曹巖，白瑀.機(jī)床夾具手冊與三維圖庫.化學(xué)工業(yè)出版社，.[27]DarrellM.Evolutionary-potentialintechnicalandbusinesssystems[EB/OL]./archives//06/index.htm，.[28]ClarkeDW.Strategicallyevolvingthefuture：directedevolutionandtechnologicalsystemsdevelopment[M].Michigan：IdeationInternational.INC，.[29]王輝，融亦鳴，朱耀祥，劉貴寶.夾具技術(shù)過去_當(dāng)前和將來瞻望_夾具技術(shù)創(chuàng)新芻議.清華大學(xué)精密儀器與機(jī)械學(xué)系，.[30]蔡瑾，段國林，李翠玉，李德紅.夾具設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展綜述.河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，:35-40.[31]黃慶.周賢永，楊智懿.TRIZ技術(shù)進(jìn)化理論及其應(yīng)用研究述評與展望.西南交通大學(xué)，，4.[32]王昕，楊君順.基于TRI進(jìn)化理論在產(chǎn)品預(yù)測中應(yīng)用.陜西科技大學(xué)，，11:120-122.[33]劉璇，周細(xì)文.夾具概念設(shè)計(jì)工件方位分析.北京工商大學(xué).，6:65-67.[34]賈建華，范建蓓.柔性夾具在當(dāng)代制造業(yè)中應(yīng)用于展望.浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，:53-55.[35]李延平，張喜群，王耀武，梁齊.新一代夾具發(fā)展與應(yīng)用.齊齊哈爾北方機(jī)器有限公司.:43-45.[36]MarieJonsson﹒GilbertOssbahr.Aspectsofreconfigurableandflexiblefixtures.GemanAcademicSocietyforproductionEngineering，.[37]劉保臣，譚光宇，融亦鳴，朱耀祥，郭衛(wèi)華，宋龍.計(jì)算機(jī)輔助柔性夾具編碼系統(tǒng)研究.《機(jī)械工程師》，.附錄1技術(shù)沖突和創(chuàng)造原理表表一39個(gè)通用工程參數(shù)描述沖突序號名稱序號名稱1運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量21功率2靜止物體質(zhì)量22能量損失3運(yùn)動(dòng)物體長度23物質(zhì)損失4靜止物體長度24信息損失5運(yùn)動(dòng)物體面積25時(shí)間損失6靜止物體面積26物質(zhì)或事物數(shù)量7運(yùn)動(dòng)物體體積27可靠性8靜止物體體積28測試精度9速度29制造精度10力30物體外部有害因素作用敏感性11應(yīng)力或壓力31 物體產(chǎn)生有害因素12形狀32可制造性13構(gòu)造穩(wěn)定性33可操作性14強(qiáng)度34可維修性15運(yùn)動(dòng)物體作用時(shí)間35適應(yīng)性及多用性16靜止物體作用時(shí)間36裝置復(fù)雜性17溫度37監(jiān)控與測試?yán)щy限度18光照度38自動(dòng)化限度19運(yùn)動(dòng)物體能量39生產(chǎn)率20靜止物體能量表二40個(gè)沖突原理序號名稱序號名稱1分割21緊急行動(dòng)2分離22變有害為有益3局部質(zhì)量23反饋4不對稱24中介物5合并25自服務(wù)6多用性26復(fù)制7套裝27低成本、不耐用物體代替昂貴、耐用物體8質(zhì)量補(bǔ)償28機(jī)械系統(tǒng)代替9預(yù)加反作用29氣動(dòng)或液壓構(gòu)造10預(yù)操作30柔性殼體或薄膜11預(yù)補(bǔ)償31多孔材料12等勢性32變化顏色13反向33同質(zhì)性14曲面化34拋棄與修復(fù)15動(dòng)態(tài)化35參數(shù)變化16未達(dá)到或超過作用36狀態(tài)變化17維數(shù)變化37熱膨脹18振動(dòng)38加速氧化性19周期性作用39惰性材料20有效作用和持續(xù)性40復(fù)合材料附錄2英文資料及翻譯ApplicationanddevelopmentOfcasebasedreasoninginfixturedesignAbstract：Basedonthecasebaseddesigning(CBD)methodology，thefixturesimilarityisintworespects：thefunctionandthestructureinformation.Then，thecomputeraidedfixturedesignsystemiscreatedoncasebasedreasoning(CBR)，inwhichtheattributesofthemainfeaturesofworkpieceandstructureoffixtureascaseindexcodearedesignedfortheretrieveofthesimilarcases，andthestructureandhierarchicalrelationofcaselibraryaresetupforstore.Meanwhile，thealgorithmbasedontheknowledgeguidedintheretrieveofthesimilarcases，thestrategyofcaseadaptationandcasestorageinwhichthecaseidentifcationnumberisusedtodistinguishfromsimilarcasesarepresented.Theapplicationofthesysteminsomeprojectsimprovesthedesignefficiencyandgetsagoodresult.Keywords：casebasedreasoning;fixturedesign；computeraideddesign(CAD)Fixturesaredevicesthatserveasthepurposeofholdingtheworkpiecesecurelyandaccurately，andmaintainingaconsistentrelationshipwithrespecttothetoolswhilemachining.Becausethefixturestructuredependsonthefeatureoftheproductandthestatusoftheprocessplanningintheenterprise，itsdesignisthebottleneckduringmanufacturing，whichrestrainstoimprovetheefficiencyandleadtime.Andfixturedesignisacomplicatedprocess，basedonexperiencethatneedscomprehensivequalitativeknowledgeaboutanumberofdesignissuesincludingworkpiececonfiguration，manufacturingprocessesinvolved，andmachiningenvironment.ThisisalsoaverytimeconsumingworkwhenusingtraditionalCADtools(suchasUnigraphics，CATIAorPro/E)，whicharegoodatperformingdetaileddesigntasks，butprovidefewbenefitsfortakingadvantageofthepreviousdesignexperienceandresources，whicharepreciselythekeyfactorsinimprovingtheefficiency.Themethodologyofcasebasedreasoning(CBR)adaptsthesolutionofapreviouslysolvedcasetobuildasolutionforanewproblemwiththefollowingfoursteps：retrieve，reuse，revise，andretain[1].Thisisamoreusefulmethodthantheuseofanexpertsystemtosimulatehumanthoughtbecauseproposingasimilarcaseandapplyingafewmodificationsseemstobeselfexplanatoryandmoreintuitivetohumans.Sovariouscasebaseddesignsupporttoolshavebeendevelopedfornumerousareas[2-4]，suchasininjectionmoldinganddesign，architecturaldesign，diecastingdiedesign，processplanning，andalsoinfixturedesign.Sunusedsixdigitalstocomposetheindexcodethatincludedworkpieceshape，machineportion，bushing，the1stlocatingdevice，the2ndlocatingdeviceandclampingdevice[5].Butthesystemcannotbeusedforotherfixturetypesexceptfordrillfixtures，andcannotsolvetheproblemofstorageofthesameindexcodethatneedstoberetained，whichisveryimportantinCBR[6].1ConstructionofaCaseIndexandCaseLibrary1.1CaseindexThecaseindexshouldbecomposedofallfeaturesoftheworkpiece，whicharedistinguishedfromdifferentfixtures.Usingallofthemwouldmaketheoperationinconvenient.Becausetheformsofthepartsarediverse，andthetechnologyrequirementsofmanufactureintheenterprisealsodevelopcontinuously，lotsoffeaturesusedasthecaseindexwillmakethesearchrateslow，andthemainfeatureunimportant，forthereasonthattherelativeweightwhichisallottedtoeveryfeaturemustdiminish.Andontheotherhand，itishardtoincludeallthefeaturesinthecaseindex.Therefore，consideringthepracticalityandthedemandofrapiddesign，thecaseindexincludesboththemajorfeatureoftheworkpieceandthestructureoffixture.Thecaseindexcodeismadeupof16digits：13digitsforcasefeaturesand3digitsforcaseidentificationnumber.Thefirst13digitsrepresent13features.Eachdigitiscorrespondingtoanattributeofthefeature，whichmaybeoneof“*”，“？”，“1”，“2”，…，“A”，“B”，…，“Z”，…，etc.Inwhich，“*”meansanyone，“?”uncertain，“0”nothing.Thesystemrules：fixturetype，workpieceshape，locatingmodelcannotbe“*”or“?”.Whenthesystemisdesigned，theattributeinformationofthethreeitemsdoesnothavetheseoptions，whichmeansthecertainattributemustbeselected.Thelastthreedigitsarethecaseidentificationnumber，whichmeansthe13digitsofthecasefeaturearethesame，andthenumberofthesethreedigitsisusedfordistinguishingthem.Thesystemalsorules：“000”isaprototypecase，whichisusedforretrieval，andothercasesare“001”，“002”，…，whichareusedforreferencecasestobesearchedbydesigners.Ifoccasionallyoneofthemneedstobechangedastheprototypecase，firstitmustberequiredtoapplytochangetheoneto“000”，andtheformerischangedtoreferentialcaseautomatically.TheconstructionofthecaseindexcodeisshowninFig.1.1.2CaselibraryThecaselibraryconsistsoflotsofpredefinedcases.Caserepresentationisoneofthemostimportantissuesincasebasedreasoning.Socompoundingwiththeindexcode，.1.3HierarchicalformofCaseThestructuresimilarityofthefixtureisrepresentedasthewholefixturesimilarity，componentssimilarityandcomponentsimilarity.Sothewholefixturecaselibrary，componentscaselibrary，componentcaselibraryoffixtureareformedcorrespondingly.Usuallydesigninformationofthewholefixtureiscomposedofworkpieceinformationandworkpieceprocedureinformation，whichrepresentthefixturesatisfyingthespecificallydesigningfunctiondemand.Thewholefixturecaseismadeupoffunctioncomponents，whicharedescribedbythefunctioncomponents’namesandnumbers.Thecomponentscaserepresentsthemembers.(functioncomponentandotherstructurecomponents，maindrivenparameter，thenumber，andtheirconstrainrelations.)Thecomponentcase(thelowestlayerofthefixture)isthestructureoffunctioncomponentandothercomponents.Inthemodernfixturedesigntherearelotsofparametricstandardpartsandcommonnonstandardparts.Sothecomponentcaselibraryshouldrecordthespecificationparameterandthewayinwhichitkeepsthem.2StrategyofCaseRetrievalInthecasebaseddesignoffixtures，themostimportantthingistheretrievalofthesimilarity，whichcanhelptoobtainthemostsimilarcase，andtocutdownthetimeofadaptation.Accordingtotherequirementoffixturedesign，thestrategyofcaseretrievalcombinesthewayofthenearestneighborandknowledgeguided.Thatis，firstsearchondepth，thenonbreadth；theknowledgeguidedstrategymeanstosearchontheknowledgerulefromroottotheobject，whichisfirstlysearchedbythefixturetype，thenbytheshapeoftheworkpiece，thirdlybythelocatingmethod.Forexample，ifthecaseindexcodeincludesthemillingfixtureoffixturetype，thesearchisjustforallmillingfixtures，thenforboxofworkpieceshape，thethirdfor1plane+2pineoflocatingmethod.Ifthereisnomatchofit，thenthesearchstopsondepth，andreturnstotheupperlayer，andretrievesalltherelativecasesonbreadth.Retrievalalgorithms:1)Accordingtothecaseindexinformationoffixturecaselibrary，searchtherelevantcaselibrary;2)Matchthecaseindexcodewiththecodeofeachcaseofthecaselibrary，andcalculatethevalueofthesimilaritymeasure;3)Sorttheorderofsimilaritymeasure，thebiggestvalue，whichisthemostanalogicalcase.Similaritybetweentwocasesisbasedonthesimilaritybetweenthetwocases.features.Thecalculationofsimilaritymeasuredependsonthetypeofthefeature.Thevalueofsimilaritycanbecalculatedfornumericalvalues，forexample，compareWorkpiecewiththeweightof50kgand20kg.Thevaluecanalsobecalculatedbetweennonnumericalvalues，forexample，nowthefirst13digitsindexcodeisallnonnumericalvalues.Thesimilaritymeasureofafixtureiscalculatedasfollows:whereSisthesimilaritymeasureofcurrentfixture，nisthenumberoftheindexfeature，istheweightofeachfeature，isthesimilaritymeasureoftheattributeofthei2thfeaturewiththeattributeofrelativefeatureofthej-thcaseinthecaselibrary.Atth