产品是功能的载体,对于应用场景复杂的产品,尤其是使用环境和用户不定的产品,其输入和输出随外部环境的变化而不断发生变化,任何一种变化都可能导致产品表现出功能或性能的不足,从而无法满足用户需求。功能和性能动态化不足是产品改进过程中的一类重要问题,表现为系统因不能适应变化的制品、环境或超系统的要求,而无法正常实现预期的功能或性能。而产品的形态转换设计是实现产品多功能集成、提高产品动态化的重要途径之一。通过对国内外文献的分析发现:虽然对已有的形态可转换产品进行归纳演绎初步提取出一些转换原理和转换算子,但是对形态可转换产品的设计更多的仍然是依靠经验设计来实现,对于如何提前有意识地主动设计形态可转换产品,还没有形成较完善的设计方法。针对形态可转换产品开发过程中新形态发现和形态转换元件选择及概念设计问题,基于TRIZ中扩展-裁剪进化的原理,以实现产品形态转换能力为目的来研究形态转换实现的过程。论文的主要内容包括以下几个方面:1.面向新形态发现的产品扩展研究。通过对产品扩展的研究,来发现适用于形态转换设计的扩展时机、扩展方向、产品扩展的条件判断以及待扩展产品的搜索和新形态预测等问题。通过这些研究,发现产品未来应具有的新形态。2.面向形态转换设计的裁剪过程研究。通过对现有裁剪过程改进,根据形态转换的要求选择裁剪元件,将形态转换原理与算子运用到整个裁剪过程中,使裁剪过程适用于形态可转换产品的设计。3.构建基于扩展-裁剪的形态可转换产品设计流程。在研究产品扩展和裁剪过程的基础上,建立一个系统化的形态可转换产品设计流程,来指导形态可转换产品的设计。4.基于扩展-裁剪的形态可转换产品设计流程对电动轮椅进行形态转换设计,通过选用不同的形态转换算子得到不同的设计结果。