王馨瑤 尤亦茗 李宇航 金燎軻 王江龍 杜容川

◆摘? 要：自動(dòng)販賣機(jī)已經(jīng)成為如今快節(jié)奏生活的必需品，但隨之而來的各種公共衛(wèi)生問題也越來越多。為解決公共接觸帶來的病毒威脅，設(shè)計(jì)無接觸自動(dòng)販賣機(jī)，通過人體感應(yīng)技術(shù)、聲控技術(shù)、機(jī)械手等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在購買過程中與販賣機(jī)無接觸，以此來減少公共設(shè)施上病毒傳播的可能性。經(jīng)過調(diào)查，無接觸自動(dòng)販賣機(jī)的理念和設(shè)計(jì)可以讓百分之60-80的受訪者接受，具有推廣意義。

◆關(guān)鍵詞：無接觸;自動(dòng)販賣機(jī);體感識(shí)別;聲控;自動(dòng)化;移動(dòng)在線支付

一、傳統(tǒng)自動(dòng)販賣機(jī)現(xiàn)狀及問題分析

（一）傳統(tǒng)自動(dòng)販賣機(jī)的現(xiàn)狀

傳統(tǒng)自動(dòng)販賣機(jī)，是一種能根據(jù)投入的錢幣自動(dòng)付貨的商業(yè)自動(dòng)化的常用設(shè)備，它不受限制，方便交易。傳統(tǒng)自動(dòng)販賣機(jī)技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展起步于上世紀(jì)九十年代末，經(jīng)歷了技術(shù)引進(jìn)一專業(yè)市場(chǎng)導(dǎo)入一技術(shù)完善一技術(shù)應(yīng)用一各行業(yè)領(lǐng)域使用等五個(gè)階段。由于勞動(dòng)密集型的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造向技術(shù)密集型社會(huì)轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物，自動(dòng)販賣機(jī)無疑是一種必要的機(jī)器。

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，自動(dòng)販賣機(jī)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)。自動(dòng)販賣機(jī)的應(yīng)用非常廣，現(xiàn)在在自動(dòng)販賣機(jī)中能夠售賣的產(chǎn)品早已從飲料拓展到了食物、生活用品等等。

（二）傳統(tǒng)自動(dòng)販賣機(jī)的問題分析

2020年隨著新型冠狀病毒疫情的爆發(fā)，并發(fā)現(xiàn)其主要的傳播方式有接觸和飛沫傳播，在這種環(huán)境條件下，人們對(duì)通過接觸方式傳播的病毒產(chǎn)生了一定的畏懼，這讓我們對(duì)物品的接觸產(chǎn)生了一些擔(dān)憂，對(duì)公共環(huán)境接觸衛(wèi)生的重視性也由此提高。

二、無接觸販賣機(jī)的設(shè)計(jì)方案

（一）設(shè)計(jì)創(chuàng)新及其采用的技術(shù)程序

無接觸自動(dòng)販賣機(jī)的商品選購系統(tǒng)采用了人體體感、聲控識(shí)別等技術(shù)。其內(nèi)部裝載的AI體感芯片采用了智能人機(jī)交互系統(tǒng)，可有效得識(shí)別用戶發(fā)出的手勢(shì)。在聲控方面采用了matlab軟件，可以完成復(fù)雜的矩陣運(yùn)算，能將聲音文件處理的相對(duì)高效。自主設(shè)計(jì)的投幣口，用戶可以直接將紙幣投入其中，機(jī)器隨之識(shí)別數(shù)目從而遞出余下的金額，其次無接觸自動(dòng)販賣機(jī)中裝載了自主wifi，也可使用戶有效得進(jìn)行線上支付。在無接觸自動(dòng)販賣機(jī)內(nèi)部采用了機(jī)械臂技術(shù)，其內(nèi)部商品以生產(chǎn)日期、商品種類為序列對(duì)商品進(jìn)行排列并編譯成條形碼貼在包裝表面，使機(jī)械臂通過條形碼來準(zhǔn)確抓取商品，有效得解決了販賣機(jī)因?yàn)楣收隙鴮?dǎo)致商品無法掉出的問題。無接觸自動(dòng)販賣機(jī)還根據(jù)不同的需求設(shè)置了孔制自動(dòng)出貨口，設(shè)置了多個(gè)大小不一的孔口，將不同的飲料通過大小進(jìn)行自動(dòng)分類推出。

（二）使用流程

1.選擇商品：用戶可以通過聲控指令、人體體感控制屏幕隔空滑動(dòng)指令、線上app等方式選擇飲料。

2.用戶支付：由多種付費(fèi)方式組成，其一可以進(jìn)行線上支付，網(wǎng)絡(luò)不佳的用戶可以選擇連入我們的自主wifi。其二用戶可以將紙幣以投入式的方法投入我們的投幣口，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別找零。

3.機(jī)械臂取貨：在確認(rèn)并付費(fèi)后，機(jī)械臂接受指令，開始移動(dòng)到貼有對(duì)應(yīng)條形碼的商品處，將其抓取送到出貨口。

4.用戶拿貨：飲料由無接觸自動(dòng)販賣機(jī)的多孔出貨口遞出，用戶將其取走完成一次購物。

三、無接觸販賣機(jī)的市場(chǎng)分析

（一）政策因素

自動(dòng)販賣機(jī)行業(yè)持續(xù)需求火熱，資本利好自動(dòng)販賣機(jī)領(lǐng)域，行業(yè)發(fā)展長(zhǎng)期向好?！笆濉币?guī)劃綱要提出，經(jīng)濟(jì)保持中高速增長(zhǎng)。今后五年經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要目標(biāo)是：經(jīng)濟(jì)保持中高速增長(zhǎng)，主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)平衡協(xié)調(diào)，發(fā)展質(zhì)量和效益明顯提高;創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展成效顯著;發(fā)展協(xié)調(diào)性明顯增強(qiáng);人民生活水平和質(zhì)量普遍提高;國(guó)民素質(zhì)和社會(huì)文明程度顯著提高;生態(tài)環(huán)境質(zhì)量總體改善;各方面制度更加成熟更加定型。因此在“十三五規(guī)劃”的背景下，我國(guó)自動(dòng)販賣機(jī)行業(yè)如何透視現(xiàn)狀、戰(zhàn)略前瞻、科學(xué)規(guī)劃，尋求技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)發(fā)展是至關(guān)重要的。

（二）社會(huì)因素

自動(dòng)販賣機(jī)因其便捷性和普遍性深受大眾的喜歡，但由于傳統(tǒng)自動(dòng)販賣機(jī)行業(yè)市場(chǎng)門檻低、缺乏統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)過程沒有專業(yè)的監(jiān)督等問題影響行業(yè)發(fā)展。隨著互聯(lián)網(wǎng)與自動(dòng)販賣機(jī)的結(jié)合，縮減中間環(huán)節(jié)，為用戶提供高性價(jià)比的服務(wù)。再加上無接觸自動(dòng)販賣機(jī)的創(chuàng)新之處能給使用的客戶帶來更好的體驗(yàn)感，會(huì)使90后、00后等各類人群，逐步成為自動(dòng)販賣機(jī)行業(yè)的消費(fèi)主力。

（三）技術(shù)因素

科技賦能VR、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、5G等技術(shù)逐步從一線城市過渡到2、3、4線城市，將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)販賣機(jī)行業(yè)科技體驗(yàn)的普及化。由此無接觸自動(dòng)販賣機(jī)引入各種新技術(shù)，優(yōu)化其各個(gè)環(huán)節(jié)的使用方法打造一種新型的無接觸自動(dòng)販賣機(jī)的使用流程，從而提高了行業(yè)效率，并且在保證了公共安全問題的前提下為其開辟創(chuàng)新之處使之使用范圍更加的廣泛。

四、總結(jié)

本文針對(duì)新型冠狀病毒疫情期間自動(dòng)販賣機(jī)的安全問題，發(fā)展開了一系列的設(shè)計(jì)研究，提出一款無接觸式販賣機(jī)，并使其能夠保證新型冠狀病毒疫情結(jié)束之后仍能夠保障社會(huì)公共衛(wèi)生安全問題。傳統(tǒng)的自動(dòng)販賣機(jī)如今的公共衛(wèi)生安全問題還有待改善加強(qiáng)無法做到人機(jī)分離的使用方法，而無接觸自動(dòng)販賣機(jī)的設(shè)計(jì)方案可從多個(gè)方面對(duì)傳統(tǒng)的自動(dòng)販賣機(jī)進(jìn)行創(chuàng)新改變，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)?zāi)M操作后可合理實(shí)現(xiàn)人機(jī)完全不接觸。無接觸自動(dòng)販賣機(jī)的行業(yè)前景從政策上、社會(huì)上、技術(shù)上分析都非常廣闊。

參考文獻(xiàn)

[1]簡(jiǎn)毅，盧崢，蒲永材，等.基于遺傳優(yōu)化GRNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉識(shí)別算法[J].兵器裝備工程學(xué)報(bào)，2018（02）：31-135.

[2]龍銀東，劉宇紅，敬嵐，等.在MATLAB 環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的語音識(shí)別[J].微計(jì)算機(jī)信息，2007（34）：255-256+276.

[3]戴富仁.人體感應(yīng)開關(guān)的應(yīng)用[J].電子制作，1995.10.

[4]張戈，嚴(yán)歡，殷景華.基于HTK調(diào)用MatLab的語音識(shí)別的研究[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)：專業(yè)版，2010（09）：31-33+43.

[5]一種語音數(shù)據(jù)的處理方法及裝置[P].潘逸倩，方祥，陳艷妮.中國(guó)專利：CN110931013A，2020-03-27.

[6]張永濤，陳澤瀛，眭濤，等.基于智能安全的終端遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)[Z].蔡朝輝;國(guó)家科技成果.

[7]劉松國(guó)，朱世強(qiáng)，王宣銀.基于矩陣分解的一般6R機(jī)器人實(shí)時(shí)高精度逆運(yùn)動(dòng)學(xué)算法[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2008（11）.

作者簡(jiǎn)介

王馨瑤（1988.03—），女，漢族，山東蓬萊人，碩士，大連科技學(xué)院，講師，研究方向：教育學(xué)原理。

基金項(xiàng)目：大連科技學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目“無接觸自動(dòng)售賣機(jī)”（項(xiàng)目編號(hào)：X202013207063）。