插线板的创新设计开题报告

1、设计（论文）开题报告题目：插线板的创新设计1. 毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况） 1.1 题目背景、研究意义从人类的起源直至科技信息发展迅速的今天，在这悠久的历史岁月中，人们为了更好的生存与发展，不断地发明与创新了成千上万种工具，插线板就是其中的一种。随着电能的广泛应用，我国居民家中的电气化程度也越来越高。如果室内装修中插座数量安装小够或安装位置小恰当，居民小得小选用插线板作为方便取电的连接器件。但由于插线板体积小、结构简单，常常被消费者误认为是一个技术含量低、无关紧要的小产品而小予重视。而实际上，作为家庭电路和用电器具的连接器件，插线板上插头与插孔的接插部位等接

2、点处很容易因为相接小实、发生锈蚀或存在氧化层造成接触电阻过大，导致过热产生电火花后熔化，熔化后的灼热熔融物引燃周围可燃物1。自主创新是中国制造业唯一出路，在中国制造业普遍与科技绝缘的背景下，坚持发展企业自主的技术创新能力，并以此引领行业发展，才是企业可持续发展之道。随着人类文明的进步，社会的飞速发展，人们生活水平不断地的提高，对物质的使用性，舒适性，经济性也再不断地提高。对于旧式插线板来说，显然以满足不了当今人们的需求。人们现在更注重除了它能插电以外的其他特性。例如，是否防雷、防火、防漏电，能否充电，能否使插线板空间利用最为合理以及满足指定条件下的特定功能。所以现在插线板应从多元化的角度去分析

3、设计。单单的插电功能，早已吸引不了人们的目光，同时也满足不了消费者的需求2。 1.2 研究意义21世纪，随着我国国民经济的快速增长，人民生活水平不断提高，人民对生活质量要求也随之提升，各种家用电器突飞猛进地走进了每家每户。人民其乐融融地陶醉在幸福的生活之中，到处呈现出一片欣欣向荣的景象。国家日益发展壮大，人民根本利益得到大大提升，负面影响也随之增多，特别是小孩和误操作，使导电物体插入而产生的触电事故时有发生。因此我们在对插线板设计时，应对使用者进行类型化的人群定位，了解不同人群对比的使用需求，记录他们在使用插线板时所发现的插线板的不足，及对改善方法的意见建议，并不断地完善插线板在人性化方面的设

4、计，以便于更好的满足不同消费需求的消费群体3。插线板不断地设计创新与改善，是让我们懂得：最好的插线板，并不一定是高科技，更不是一味地片面去追求个性方面的设计，而是最安全、最便捷、充分的利用现有的资源，在实现人类需求理想的同时，组织完善新的形势。新的材料，新的技术不断地涌现，插线板的类型多种多样，关键是我们好好了解插线板、特别是市场对于插线板的综合需求，最终达到经济、方便、合理4。在未来的工业工程的设计中，我们应该突破传统观念的束缚，大胆假设，小心论证。不必拘泥于当前的形式与所流行的风格中，以产品能否满足消费群体此时的需求和设计的合情合理性为主旨5。 1.3 国内外的相关研究情况在国内，目前已知

5、的创新设计有很多，为了迎合人们的各个需求而设计的，以下举例几个创新设计：例如，有一种插线板是插孔本身和插线板是分开的，可随着电器移动的方向旋转。另外，插头本身也是开关，往下按就可通电。还有一种是智能插线板，它可以根据电器在不同状态下工作电流不同的原理，可以使电器处于待机状态时可自动切断电源的目的。还有一种是应急插线板，可以在断电的情况下做应急处理。目前，在我国国内已获得专利的改善设计有：（1）插线板 申请人：殷杰威 申请号：CN200830251059.3 日期：2008-12-02主要内容：该外观设计产品的插孔本身和插线板是分开的，可随着电器移动的方向旋转。另外，插头本身也是开关，往下按就可

6、通电。（2）一种智能电源插线板 发明人：楼鹏飞 申请号：CN200820170458.1 日期：2008-12-25主要内容： 一种智能电源插线板，包括座体，座体内设有插座单元，座体内设有MCU控制器及与MCU控制器连接的电源电路；座体内还设有检测电路，检测电路包括依次连接的交流电流互感电路、电流放大电路和AD采样电路，AD采样电路的输出端与MCU控制器连接，交流电流互感电路与MCU控制器之间通过开关控制电路连接，交流电流互感电路与电源电路之间亦通过开关控制电路连接；MCU控制器还与驱动控制电路连接，驱动控制电路与插座单元连接；MCU控制器还与高频接收电路连接。该实用新型根据电器产品在正常工作

7、时的工作电流与电器产品在待机状态下的工作电流不同的原理，达到电器处于待机状态时可自动切断电源的目的。（3）应急插线板 发明人：秦有用 申请号：CN200820223933.7 日期：2008-12-23主要内容：该实用新型公开了一种应急插线板，属于生活电器技术领域。本实用新型主要由变压器、蓄电池、整流器、两个插线板、插头、直流电开关、交流电开关组成，该实用新型价格低廉、使用方便，停电时仍可为小家电提供电源。该实用新型也可以通过逆变器将直流电源逆变为交流电源后使用。（4）一种显示线路状态的移动插线板 发明人：张小沁，刘刚，田俊荣 申请号：CN200910056709.2 日期：2009-08-2

8、0 主要内容：该发明公开了一种显示线路状态的移动插线板，包括面板、指示装置、 以及呈正三角形排列的插座，插座上方插孔是接地线，下方的左插孔、右插孔分别接有零线及火线。指示装置为三个指示灯，其中指示灯包括发光二极管，其正极与火线连接，其负极与零线连接；另一指示灯包括发光二极管，其正极与零线连接，其负极与接地线连接；另一指示灯包括发光二极管，其正极与火线连接，其负极与接地线连接；上述发光二极管分别串联同方向整流二极管以及电阻。由于整流二极管起单向导电的作用，这样就可以按照指示灯的亮、熄组合而不是明、暗组合来判断移动插线板的线路状态，在外界光线不理想时也便于了识别。（5）六边形可收线插线板 发明人：

9、吴利玲，陈茂芸 申请号：CN200920009265.2日期：2009-03-21 主要内容：一种六边形可收线插线板，目的在于克服现有插线板无法简便收理电线且不能自由控制线的长度的缺陷，同时也可以有效减少因插头过大覆盖住临近插口的现象，其特征是由六边形插板和底板构成，六边形插板由上外壳、电路板和与底板隔开的隔板组成，底板的中心有一收线手柄装置，收线手柄装置由圆柱底座、外圆柱、内圆柱、手柄组成，外圆柱、内圆柱是两个大小不同的呈内外两层的圆柱，与圆柱底座又构成一个较大的圆柱；手柄呈半圆柱包于外圆柱上，可被自由扳动手柄装置上连有一外露小拉线；本实用新型的具有成本较低，使用时电线长度易控制，收线方便，

10、设计简单，操作方便，易生产等优点。在国外，插线板的生产更为细分化，考虑的角度也比较全面。例如，有定时插线板，可以通过上发条来设置通电时间。如果孩子玩电脑时间过久，插线板设置时间一到电脑自动关机，比家长手动去关机来的更加人性化。还有那种必须有密码才能开启的插线板，如果你的插线板连着电脑，没有密码就无法用电脑，对电脑的安全起到了一个保护的作用。还有一种无线的插线板，它对人活动的空间给了许多自由，家里也用不到那么多插线板，对经济上起到了一定的节约和方便。综上而言，国外的相关研究不仅在造型，功能方面，还在合理化，人性化方面有了一定的突破。目前，在国外关于插线板的改善设计获得的专利有：（1）用于配线板接

11、插线文件编制和修正的方法和装置 发明人： J·E·卡维尼，R·A·诺丁 申请号：CN200580037604.2 日期：2005-11-02主要内容：提供了一种用于实时监控并报告诸如配线板端口级连通性的缆线连通性的方法和设备。对于配线板系统该方法基于分布式架构，该架构可模块化升级并减小（如果未消除的话）对集中信号处理器以及配线板与集中信号处理器之间复杂布线的需要。各个配线板可独立地确定端口级的连通性。通过支持实时监控端口级的端口连通性，轮询延迟和轮询相关开销处理可得到减小或消除。该方法提供缆线复杂性降低、可靠性增加和维护成本降低的配线板连通性的经改进实时

12、报告。此外，该方法与多用网络管理系统（NMS)兼容（即可与其通信并受其控制）。此外，提供了兼容的修正系统。（2）伸展式节省空间插线板 发明人：塔维斯·D·西里弗尔;爱得华·A·斯坦菲尔德 申请号： CN200710142941.9 日期：2007-08-10主要内容：该发明公开了一种电插线板，所述的电插线板包括一个电源，如一条 电缆，和多个插座模块。至少有一个插座模块包括至少一个与电源电流联接的电插座。每个插座模块与至少一个其它插座模块机械地，可调整地交接，从而使得插线板是可伸展、可压缩的，以便小插头和较大的AC适配器都可以插入每个插座模块的电插座中。2

13、.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施 2.1 研究的主要内容插线板的广泛应用，早已成为我们生活不可缺少的一部分。对于我们这些仍然在学习中的大学生来说也是如此，随着手机，电脑等数码产品的流行，我们天天都与插线板打着交道。但仅有插电，显然已经满足不了我们的需求，能不能有一种更适合我们、更加实用，设计更人性化的插线板呢？所以本课题的主要研究内容： （1） 查阅相关资料及数据，了解目前插线板的设计理念及制造过程中的技术问题。并以工业工程的思想，从“成本和效率；问题和改进；工作简化和标准化；全局和整体意识；以人为中心”等五个方面对改善设计有个初步了解以及大体上的设计轮廓6； （2）对

14、大学生进行关于插线板的改善意见及建议的问卷、走访调查。了解当前大学生对此问题的看法，并整理调查结果，用工业工程中的权重法找出最需要改善设计的综合方案，了解其在实际应用中所带来的好处； （3）对最需要改善的方面,通过综合方案设计插线板的类型，怎样做更加合理，并找出最优改善设计的方案； （4）通过人因工程学中的空间对人的影响，对空间的使用有个初步的了解，从可获利性、有效性、高效、适应性、高质量、持续改进、经济可承受性，七个方面对最优改善设计方案进行审查，确定最终的最优改善设计方案。并说明对其改善 设计的原理，结构装置，并设计图纸8；（5）参考国内外的设计专利，把设计方案付诸于实践，并用SolidW

15、orks软件设计出一个三维模型。 （6）安全性是最为重要的一点，这个方面一定要想好，不能因为一些东西和安全冲突就放弃。 2.2 采用的研究方案对于本课题来说，首先要对大学生进行问卷、走访调查，并对调查结果进行分析、归纳及总结，找出占比例较重的问题。其次，是要把找到的问题如何通过工业工程的方法对我们平时所用的普通插线板进行改善设计。最后，鉴于人因工程学，把改善设计落实在普通插线板上，达到合情合理，使用时更方便、舒适，使人机环境更和谐。并做出改善设计后的模型。拟采用的方案：(1)在插线板的侧面装一个USB接口，可与移动电源连接，在断电的时候充电，以供插线板能够正常使用；（2）将插线板的厚度设计到一

16、个合适的厚度，现在的人们都喜欢小巧玲珑的东西；（3）对插线板插孔的设计更加合理化，争取获得最大的空间和最多的插孔数，经济实惠。（4）对插线板进行防漏电、防雷、防火处理，保证产品的安全性。 2.3 研究方法（1）调查研究分析法通过对大学生进行问卷、走访调查，并查阅相关的资料，了解目前大学生的插线板使用中的问题以及对插线板的改善意见，了解目前的设计理念及制造过程中的技术问题。(2) 基于事理学的研究方法改善设计的核心应是人的行为方式和需求。插线板的改善设计在“物”的层面上是对插线板的造型进行人性化设计，然而在“事”的层面上却涉及到了使用者的生活习惯，属于一种生活方式的创造。因此，要研究插线板，除了

17、对插线板的造型进行分析外，还必须从人们的行为习惯、生活方式入手10。（3）比较分析法通过分析插线板的一些专利发明，对当前插线板的使用过程中存在的问题进行比较，学习发明专利中的一些设计经验和设计方法。在解决插线板尚未解决的问题是，借鉴专利中的经验和方法，进行改善设计。从而达到人机环境的最优化11。3. 本课题研究的重点及难点，前期已开展的工作本课题的重点难点在于了解及掌握用工业工程的方法把现存的问题，融入到插线板的设计当中以及用电工电子技术设计电路并实际操作，并运用在插线板上。掌握人因工程在改善设计方面的知识，使插线板的总体设计，达到合情合理大幅度增加其人性化和实用舒适性，并且使插线板与人的人机

18、环境系统处于最优化。4. 本课题的进度计划第1周 大量查阅相关资料，了解当前插线板在设计及制造中的一些技术问题；第2周 对大学生进行走访、问卷调查，了解大学生对插线板的改善意见及建议；第3周 找到有关插线板改善设计的外文资料，并翻译所找的外文资料；第4周 对大学生的调查结果进行整理与分析，并用权重法找出最需要改善的方 面；第5周 从“成本和效率；问题和改进；工作简化和标准化；全局和整体意识；以人为中心”，等五个方面对改善设计方案制定一个大体的框架；第6周 从“提高插线板插孔空间利用效率，降低研究成本；系统整体方面的优化；是否达到操作者的舒适感和满足感；提高生活质量，引导社会进步”等方面对改善设

19、计方案进行系统性的分析、改善、设计。并找出最优改善设计的方案；第7周 从可获利性、有效性、高效、适应性、高质量、持续改进、经济科承受性，七个方面对最优改善设计方案进行审查，确定最终的最优改善设计 方案；第8周 了解人因工程学中的空间对人的影响，对空间的使用有个初步的了解，掌握电路的布置与设计；第9周 收集以及购买在改善设计中所需要的材料和物品；第10周 对插线板插孔的空间排布部分进行设计及制作；第11周 对插线板的厚度进行设计及制作；第12周 对插线板上USB接口的位置进行设计及制作；第13周 对插线板的外观进行设计及制作；第14周 对插线板的整体进行设计以及调试；第15周 检查制作的模型是否

20、满足设计方案中的原理及要求；第16周 整理相关资料及数据，对模型作品进行最后的完善；第17周 理清设计思路与步骤，撰写毕业论文；第18周 准备毕业设计答辩。6 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师： 年 月 日 7 所在系审查意见： 系主管领导： 年 月 日 参考文献1 刘一乐,吴达妍.消防科学与技术J .Fire Science and Technology, 2013年06期:1.2 张丽艳,金卫国,胡红林.邢台学院学报N.2012年02期:1.3 郭伏.人因工程学M.北京:机械工业出版社.2007.4 刘骋.电工电子技术基础M.上海:同济大学出版社.2009.5 郭庆

21、伟,王红飞,张玲.安防科技J. 2009年06期:13-14.6 汪应洛.工业工程基础M.北京:中国科学技术出版社,2005.7 新民周刊. Xinmin WeeklyJ. 2012年39期:94-95.8 东方养生. EvergreenJ. 2008年09期:26.9 发明与创新. Invention&InnovationJ.2010年04期:35.10 美Peter G. Rowe,王昭仁译.设计思考M.台北:建筑情报季刊出版社, 1999.11 Vijay Kumar Patrick Whitney.“Faster,Cheaper,Deeper User Research”J.D

22、esign Issues,Vol.18(number 2,Winter 2002).12 Cal Swann.“Action Research and the Practice of Design”J.Design Management Journal(Spring 2003).13 Nicola Morella. “Design.Product/Service.SystemsA.Methodological Exploration”J.Design Issues,Vol.18(number 3 Summer 2002).14 发明与创新(学生版). Invention&InnovationJ. 2009年05期:14.15 何晓佑,谢云峰.人性化设计M.南京:江苏美术出版社,2001.16 吴达妍,刘一乐,王洪波.武警学院学报N.2013年02期:92-94.17 Antonio Uris,  Jose Maria Bravo,  Jaime Llinares etc.Influence of plast