论文针对机械产品创新设计的理论方法、关键技术及其使能工具进行了深入研究和探索,提出基于CAI的机械产品创新设计的实施方法,并在此基础上构建基于CAI的机械产品创新设计原型系统.全文主要研究内容可概括如下:1.综述了产品创新、机械产品概念设计、机械产品创新设计以及计算机辅助产品创新技术的国内外研究现状和发展趋势.2.以系统的观点分析了机械产品、机械产品设计以及机械产品创新设计过程,提出了设计过程在不同设计角度(设计域、创新域、概念域、解域)下的统一模型.3.讨论了面向产品创新设计的用户需求分析主要任务,将创新技法中缺点列举法加以改进并用于用户需求获取,提出了基于用户需求获取表的产品创新设计用户需求获取方法和应用质量功能配置方法来系统、准确地获得用户需求信息,实现用户需求到技术需求的映射,可快速、准确地确定产品内在的技术矛盾4.研究了面向产品创新设计的价值工程关键技术,应用价值工程原理对现有产品进行功能分析和价值评价,从而确定产品改进方向.5.研究了基于TRIZ原理的创新概念形成方法,提出了用基于物场变换法的功能原理求解方法、机械产品技术矛盾解决方法以及基于TechOptimizer软件的产品创新方案构思方法融合而成的创新概念形成解决方案.6.研究了面向机械产品创新设计的功能—结构映射技术原理,并讨论了其知识的分类,提出了功能—结构映射知识的面向对象表示方法和基于KBE的产品方案构思与结构CAD设计集成方法.7.建立了基于CAI的机械产品创新设计原型系统,介绍软件的组成和各积分的功能.