Un proceso de diseño conceptual integrado TRIZ de una cortadora de césped inteligente para terrenos con césped irregular
Autores: Kang, Chun Quan; Ng, Poh Kiat; Liew, Kia Wai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un proceso de diseño conceptual integrado TRIZ de una cortadora de césped inteligente para terrenos con césped irregular
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Cortacéspedes inteligentes
Método TRIZ
Restricciones
Concepto de diseño
Principios inventivos
Soluciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Las cortadoras de césped inteligentes existentes, aunque son convenientes de usar, tienen limitaciones significativas, como la falta de maniobrabilidad en terrenos agrícolas irregulares (restricción 1), una alta frecuencia de carga (restricción 2) y una baja penetración en el mercado local (restricción 3). Aunque se ha demostrado la efectividad de la teoría de resolución de problemas inventivos (TRIZ) en varios estudios de diseño, también parece haber una falta de investigación que aborde las dificultades de diseño de cortadoras de césped inteligentes utilizando este método. Con el uso del método TRIZ, este estudio busca diseñar conceptualmente una cortadora de césped inteligente para terrenos irregulares. Se utilizaron herramientas de TRIZ, incluido el análisis de cadena causa-efecto, contradicciones técnicas, contradicciones físicas y modelado de campo de sustancias. Al desarrollar un concepto de diseño, las restricciones se resolvieron mediante principios inventivos, estrategias de separación y soluciones inventivas estándar. Para la restricción 1, se eligieron las siguientes soluciones con los principios apropiados: usar ruedas más grandes (#17, otra dimensión: usar una segunda o tercera dimensión), un diseño de pivote (#30, carcasa flexible: reemplazar rigidez con flexibilidad y movilidad) y reemplazar el motor con uno que tenga más potencia o torque. Para la restricción 2, se eligieron las siguientes soluciones: para reducir el peso, agregar agujeros en la carcasa de la cortadora (#31, materiales porosos: hacer un objeto poroso o agregar elementos porosos) y adjuntar un panel solar para recargar baterías con energía solar (#28, sustitución mecánica: usar campos eléctricos, magnéticos u otros para interactuar con el objeto). El uso de otros materiales o tecnologías para minimizar costos (#13, al revés: usar el camino opuesto) y un concepto de diseño modular para reducir los costos de mantenimiento (#1, segmentación: dividir un objeto en partes independientes) fueron las formas elegidas para resolver la restricción 3. También se realizó una conceptualización y análisis de diseño. Aunque la efectividad del concepto no está clara, estas sugerencias están respaldadas por investigaciones anteriores y podrían resolver potencialmente algunos de los problemas con las cortadoras de césped inteligentes.
Descripción
Las cortadoras de césped inteligentes existentes, aunque son convenientes de usar, tienen limitaciones significativas, como la falta de maniobrabilidad en terrenos agrícolas irregulares (restricción 1), una alta frecuencia de carga (restricción 2) y una baja penetración en el mercado local (restricción 3). Aunque se ha demostrado la efectividad de la teoría de resolución de problemas inventivos (TRIZ) en varios estudios de diseño, también parece haber una falta de investigación que aborde las dificultades de diseño de cortadoras de césped inteligentes utilizando este método. Con el uso del método TRIZ, este estudio busca diseñar conceptualmente una cortadora de césped inteligente para terrenos irregulares. Se utilizaron herramientas de TRIZ, incluido el análisis de cadena causa-efecto, contradicciones técnicas, contradicciones físicas y modelado de campo de sustancias. Al desarrollar un concepto de diseño, las restricciones se resolvieron mediante principios inventivos, estrategias de separación y soluciones inventivas estándar. Para la restricción 1, se eligieron las siguientes soluciones con los principios apropiados: usar ruedas más grandes (#17, otra dimensión: usar una segunda o tercera dimensión), un diseño de pivote (#30, carcasa flexible: reemplazar rigidez con flexibilidad y movilidad) y reemplazar el motor con uno que tenga más potencia o torque. Para la restricción 2, se eligieron las siguientes soluciones: para reducir el peso, agregar agujeros en la carcasa de la cortadora (#31, materiales porosos: hacer un objeto poroso o agregar elementos porosos) y adjuntar un panel solar para recargar baterías con energía solar (#28, sustitución mecánica: usar campos eléctricos, magnéticos u otros para interactuar con el objeto). El uso de otros materiales o tecnologías para minimizar costos (#13, al revés: usar el camino opuesto) y un concepto de diseño modular para reducir los costos de mantenimiento (#1, segmentación: dividir un objeto en partes independientes) fueron las formas elegidas para resolver la restricción 3. También se realizó una conceptualización y análisis de diseño. Aunque la efectividad del concepto no está clara, estas sugerencias están respaldadas por investigaciones anteriores y podrían resolver potencialmente algunos de los problemas con las cortadoras de césped inteligentes.