基于無接觸販賣機的創新研究

王馨瑤 尤亦茗 李宇航 金燎軻 王江龍 杜容川

◆摘? 要：自動販賣機已經成為如今快節奏生活的必需品，但隨之而來的各種公共衛生問題也越來越多。為解決公共接觸帶來的病毒威脅，設計無接觸自動販賣機，通過人體感應技術、聲控技術、機械手等關鍵技術，實現在購買過程中與販賣機無接觸，以此來減少公共設施上病毒傳播的可能性。經過調查，無接觸自動販賣機的理念和設計可以讓百分之60-80的受訪者接受，具有推廣意義。

◆關鍵詞：無接觸;自動販賣機;體感識別;聲控;自動化;移動在線支付

一、傳統自動販賣機現狀及問題分析

（一）傳統自動販賣機的現狀

傳統自動販賣機，是一種能根據投入的錢幣自動付貨的商業自動化的常用設備，它不受限制，方便交易。傳統自動販賣機技術在中國的發展起步于上世紀九十年代末，經歷了技術引進一專業市場導入一技術完善一技術應用一各行業領域使用等五個階段。由于勞動密集型的產業構造向技術密集型社會轉變的產物，自動販賣機無疑是一種必要的機器。

隨著我國城市化進程的加快，自動販賣機技術是實現基礎建設的關鍵技術。自動販賣機的應用非常廣，現在在自動販賣機中能夠售賣的產品早已從飲料拓展到了食物、生活用品等等。

（二）傳統自動販賣機的問題分析

2020年隨著新型冠狀病毒疫情的爆發，并發現其主要的傳播方式有接觸和飛沫傳播，在這種環境條件下，人們對通過接觸方式傳播的病毒產生了一定的畏懼，這讓我們對物品的接觸產生了一些擔憂，對公共環境接觸衛生的重視性也由此提高。

二、無接觸販賣機的設計方案

（一）設計創新及其采用的技術程序

無接觸自動販賣機的商品選購系統采用了人體體感、聲控識別等技術。其內部裝載的AI體感芯片采用了智能人機交互系統，可有效得識別用戶發出的手勢。在聲控方面采用了matlab軟件，可以完成復雜的矩陣運算，能將聲音文件處理的相對高效。自主設計的投幣口，用戶可以直接將紙幣投入其中，機器隨之識別數目從而遞出余下的金額，其次無接觸自動販賣機中裝載了自主wifi，也可使用戶有效得進行線上支付。在無接觸自動販賣機內部采用了機械臂技術，其內部商品以生產日期、商品種類為序列對商品進行排列并編譯成條形碼貼在包裝表面，使機械臂通過條形碼來準確抓取商品，有效得解決了販賣機因為故障而導致商品無法掉出的問題。無接觸自動販賣機還根據不同的需求設置了孔制自動出貨口，設置了多個大小不一的孔口，將不同的飲料通過大小進行自動分類推出。

（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指令、線上app等方式選擇飲料。

2.用戶支付：由多種付費方式組成，其一可以進行線上支付，網絡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，系統自動識別找零。

3.機械臂取貨：在確認并付費后，機械臂接受指令，開始移動到貼有對應條形碼的商品處，將其抓取送到出貨口。

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

三、無接觸販賣機的市場分析

（一）政策因素

自動販賣機行業持續需求火熱，資本利好自動販賣機領域，行業發展長期向好?！笆濉币巹澗V要提出，經濟保持中高速增長。今后五年經濟社會發展的主要目標是：經濟保持中高速增長，主要經濟指標平衡協調，發展質量和效益明顯提高;創新驅動發展成效顯著;發展協調性明顯增強;人民生活水平和質量普遍提高;國民素質和社會文明程度顯著提高;生態環境質量總體改善;各方面制度更加成熟更加定型。因此在“十三五規劃”的背景下，我國自動販賣機行業如何透視現狀、戰略前瞻、科學規劃，尋求技術突破、產業創新、經濟發展是至關重要的。

（二）社會因素

自動販賣機因其便捷性和普遍性深受大眾的喜歡，但由于傳統自動販賣機行業市場門檻低、缺乏統一行業標準服務過程沒有專業的監督等問題影響行業發展。隨著互聯網與自動販賣機的結合，縮減中間環節，為用戶提供高性價比的服務。再加上無接觸自動販賣機的創新之處能給使用的客戶帶來更好的體驗感，會使90后、00后等各類人群，逐步成為自動販賣機行業的消費主力。

（三）技術因素

科技賦能VR、大數據、云計算、5G等技術逐步從一線城市過渡到2、3、4線城市，將實現自動販賣機行業科技體驗的普及化。由此無接觸自動販賣機引入各種新技術，優化其各個環節的使用方法打造一種新型的無接觸自動販賣機的使用流程，從而提高了行業效率，并且在保證了公共安全問題的前提下為其開辟創新之處使之使用范圍更加的廣泛。

四、總結

本文針對新型冠狀病毒疫情期間自動販賣機的安全問題，發展開了一系列的設計研究，提出一款無接觸式販賣機，并使其能夠保證新型冠狀病毒疫情結束之后仍能夠保障社會公共衛生安全問題。傳統的自動販賣機如今的公共衛生安全問題還有待改善加強無法做到人機分離的使用方法，而無接觸自動販賣機的設計方案可從多個方面對傳統的自動販賣機進行創新改變，進行多次實驗模擬操作后可合理實現人機完全不接觸。無接觸自動販賣機的行業前景從政策上、社會上、技術上分析都非常廣闊。

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作者簡介

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

基金項目：大連科技學院大學生創新創業項目“無接觸自動售賣機”（項目編號：X202013207063）。