发掘创新潜力的联想法

通过对事物的联想容易激活人们的思维。联想方式有多种多样，如接近联想、相似联想、对比联想、因果联想、从属联想等。关键是要丰富自己的知识和经验，掌握联想的思维规律，就不难激发联想的思潮。

1.简单联想

（1）接近联想 这是发明者联系到时间、空间、形态或功能上比较接近的事物，从而产生创新思维的方法。例如：由“台阶”想到“船上台阶”的方法，即用上下两个船闸，使水位抬高后，让船能从坝下升到坝上水库；再如，螺纹车床靠改变挂轮齿数来车不同螺距螺纹的方法，是来自于钟表的传动方式。

（2）相似联想 这是发明者通过对相似事物的联想，从而产生创新思维的方法。例如：将轧辊和冲压的模具结合起来，制成带有模子的轧辊，而发明的辊锻工艺，大为提高了工作效率。图2-5所示为普通圆柱形轧辊，只能轧制板材或条料；图2-6则将轧辊上制有连杆模，这样工件直接轧制出来的就是连杆，大大提高了工效并节省了材料。

图2-5 普通圆柱形轧辊

图2-6 连杆辊锻

1—毛坯 2—辊锻模 3—钳子 4—定位销 5—导轨 6—滑块 7—导轨架

（3）对比联想 这是发明者由某一事物的感知和回忆引起与其具有相反特点的事物的回忆，从而产生创新思维的方法。一般联想对比可以从不同角度出发，如：事物属性的对立；事物的优缺点；事物结构的颠倒；物态的变化等。这种由对比而产生的发明不胜枚举。例如：一般人都以为激光是将能量聚集而产生热效应，而美国华裔物理学家朱棣文却成功研究出激光制冷方法，并因此获得1997年的诺贝尔物理学奖；一般人都用胶来粘贴物品，希望越牢越好，而“不粘胶”却可以做到即可粘上去，又可撕下来。

2.强制联想

（1）原理 同时列举两个不同物体的属性和结构特征，并在此基础上对两物体的各种属性和结构特征进行交叉组合，或者把某一范围内的事物一一列举，依次进行配对，从而产生创新思维。这实际上是一种强迫自己进行联想的过程。这种强制联想比一般联想更易于操作，也可能得出更为新奇怪异的设想。例如：把飞机和火车结合起来而得到的“飞行列车”（靠贴近地面的气垫支撑，时速可达500km/h，比磁悬浮列车还快）；将火车和轨道的结构进行联想，就从普通双轨列车演变出了单轨列车（在德国的乌布塔尔市就有这种单臂悬吊的单轨列车）。

（2）操作要点

1）选定一个对象。所选定的事物宜小不宜大，宜简不宜繁。遇到大而繁的事物，应该先缩小简化，再进行强制联想。

2）坚定信念。由于在本来无关的事物间进行联想，其结果有很大的不确定性，在联想过程中很容易气馁。因此，一定要在思考中坚定联想信心和创造的信心，这样联想到一定程度，就会发现表面无关的事物之间潜在的某种关系。

3）联想不是无目的地遐想，要及时对联想的结果进行评定。评定联想得到的创新设想是否合理、可行和有效，可以避免误入歧途。

（3）一般步骤

1）确定焦点事物和参照物。

2）分别列举焦点事物和参照物的属性和结构特征。

3）在焦点事物和参照物的各个属性和特征之间进行配对，通过排列组合得到若干创新设想。

4）分析鉴别所有的设想，确立创新设计的主题。通过交叉组合得到的创新设想，不一定具有使用价值，故应结合市场需求和生产条件等实际情况，进行可行性论证。从中挑选出最终的创新设计的主题。

5）针对创新设计主题，进行创新设计。

【案例2-3】运用强制联想法提出家用电器的创新设想

1）列举家电设施。空调、冰箱（冰柜）、洗衣机、计算机、热水器、微波炉、电磁炉、DVD机、风扇、电话、熨斗、吸尘器、饮水机、电饭煲、加湿器、电灯、电水壶、电推剪等。

2）对上述设施进行交叉组合得出初步的创新设想，例如：(www.xing528.com)

①冰箱—空调。二者都可制冷，前者是内部制冷，使冰箱内温度降低；后者是外部制冷，使室内温度降低。可否设想将冰箱制成内外都具有制冷效果的“空调式冰箱”？

②空调—电扇。在风扇中放入冷水或冰块，使其吹出的风更凉爽，成为“空调扇”。

③计算机—电饭煲。在普通电饭煲中安装计算机芯片，使其具有自动加好水、自动淘米、按设定的水量自动煮饭或粥、自动刷锅等功能，成为“智能电饭煲”。

④洗衣机—熨斗。在普通的全自动洗衣机上，甩干后衣物缠绕在一起，如能再增加将衣物展开、熨烫、折叠等功能，就可以成为“新型全自动洗衣机”。

⑤DVD—电视机—计算机。将三者组合成一体机，使其具有多功能。

⑥电推剪—吸尘器。用普通电推剪理发时，头发常掉入衣领，很难清除。如在电推剪上装设吸尘装置，可使其成为“吸尘电推剪”。

3）对上述设想，还需进行可行性评估。然后，择其可行者作为创新设计的主题。

3.仿生联想法

仿生联想是从自然界的生物的生长和运动规律得到启发，而产生的一种联想。从仿生联想到仿生创造（即仿生学，研究如何创造具有生物特征的人工系统）还有一个复杂的过程。仿生联想是仿生创造的前提，没有仿生联想就不会有仿生创造。

仿生联想一般是由某种生物现象和有待解决的问题共同形成的。如果没有要解决的问题和创造的欲望，也不可能产生仿生联想。例如：从对热敏感的响尾蛇联想，研制出用红外线跟踪目标的响尾蛇导弹；仿照螃蟹的动作研制的蟹式海底捕捞器：仿照人的步行动作研制的步行机：人们观察到用手触摸含羞草的叶子，它就会闭合，这种对外界干扰的灵敏性使人们联想到某种仪器（如测谎仪）的设计。然而有关含羞草在一定的外界条件下的变化机理，则涉及复杂的生物技术：日本的科学家从蚂蚁觅食中受到了启示，他们开发出一种大规模集成电路，模拟觅食的蚂蚁齐心合力搬运食物，从距离最近的“食物源”顺次向“蚁巢”源源不断地输送信息。

图2-7 弧焊机器人手腕转动简图

1—同步带 2—谐波齿轮减速器 3—摆腕框架 4—谐波减速器 5—转动同步带 6—联接法兰（转动用）

工业机器人是通过模仿人体的结构功能进行仿生创造的。人们通过对人体各部位、器官、组织等的结构、机理、功能的深入分析研究，制造出各种适用于不同工作条件的机器人。以机器人的手腕结构为例，它包括通用手腕、柔性手腕和柔顺手腕等不同结构。通用手腕结构可实现摆腕和转动（图2-7）。摆腕运动是由摆腕电动机通过同步带1带动谐波齿轮减速器2，再由谐波齿轮减速器2带动摆腕框架3实现的；手腕转动则是由转动同步带5带动谐波减速器4，再通过一对锥齿轮带动联接法兰6实现的。

图2-8所示万向节柔性手腕结构是专为喷漆作业的机器设计的，它主要由连杆、球面齿轮机构和。万向联轴器组成。其工作原理是：在喷漆时，喷枪牵动俯仰/偏摆连杆时，柔性手腕机构会沿着相应的方向弯曲，连杆件数越多，弯曲的曲率越大。图2-9为用于精密作业的挠性轴柔顺手腕结构。

图2-8 万向节柔性手腕结构

图2-9 挠性轴柔顺手腕结构

由上述事例可见，仿生联想所形成的创造对象的知识含量较高、理论水平较高、技术要求较精。由此可见，仿生联想的起点较高。故其创造出来的成果属于高难度、高精度、高水平的创造。由于当前技术水平的限制，除个别外，仿生创造的产物一般都达不到生物的功能水平。因此，仿生创造的潜力极大，达到和超过生物的本能是仿生的崇高境界。

仿生联想是从联想对象出发，形成仿生创造概念的过程。一个创造概念的形成不仅需要启发，而且需要思考。在仿生联想过程中，要不断地认识生物的某种现象，并考虑怎样把这种生物现象通过仿生联想逐步变成产品。仿生联想法的要点：

1）注意观察生物现象，以直接观察到的或别人发现的生物现象作为仿生联想的对象。

2）分析研究生物现象的机理。

3）联系现实生活中的实际问题，将生物现象向仿生创造方向发展。