基于无接触贩卖机的创新研究
王馨瑶 尤亦茗 李宇航 金燎轲 王江龙 杜容川
◆摘? 要：自动贩卖机已经成为如今快节奏生活的必需品，但随之而来的各种公共卫生问题也越来越多。为解决公共接触带来的病毒威胁，设计无接触自动贩卖机，通过人体感应技术、声控技术、机械手等关键技术，实现在购买过程中与贩卖机无接触，以此来减少公共设施上病毒传播的可能性。经过调查，无接触自动贩卖机的理念和设计可以让百分之60-80的受访者接受，具有推广意义。
◆关键词：无接触;自动贩卖机;体感识别;声控;自动化;移动在线支付
一、传统自动贩卖机现状及问题分析
（一）传统自动贩卖机的现状
传统自动贩卖机，是一种能根据投入的钱币自动付货的商业自动化的常用设备，它不受限制，方便交易。传统自动贩卖机技术在中国的发展起步于上世纪九十年代末，经历了技术引进一专业市场导入一技术完善一技术应用一各行业领域使用等五个阶段。由于劳动密集型的产业构造向技术密集型社会转变的产物，自动贩卖机无疑是一种必要的机器。
随着我国城市化进程的加快，自动贩卖机技术是实现基础建设的关键技术。自动贩卖机的应用非常广，现在在自动贩卖机中能够售卖的产品早已从饮料拓展到了食物、生活用品等等。
（二）传统自动贩卖机的问题分析
2020年随着新型冠状病毒疫情的爆发，并发现其主要的传播方式有接触和飞沫传播，在这种环境条件下，人们对通过接触方式传播的病毒产生了一定的畏惧，这让我们对物品的接触产生了一些担忧，对公共环境接触卫生的重视性也由此提高。
二、无接触贩卖机的设计方案
（一）设计创新及其采用的技术程序
无接触自动贩卖机的商品选购系统采用了人体体感、声控识别等技术。其内部装载的AI体感芯片采用了智能人机交互系统，可有效得识别用户发出的手势。在声控方面采用了matlab软件，可以完成复杂的矩阵运算，能将声音文件处理的相对高效。自主设计的投币口，用户可以直接将纸币投入其中，机器随之识别数目从而递出余下的金额，其次无接触自动贩卖机中装载了自主wifi，也可使用户有效得进行线上支付。在无接触自动贩卖机内部采用了机械臂技术，其内部商品以生产日期、商品种类为序列对商品进行排列并编译成条形码贴在包装表面，使机械臂通过条形码来准确抓取商品，有效得解决了贩卖机因为故障而导致商品无法掉出的问题。无接触自动贩卖机还根据不同的需求设置了孔制自动出货口，设置了多个大小不一的孔口，将不同的饮料通过大小进行自动分类推出。
（二）使用流程
1.选择商品：用户可以通过声控指令、人体体感控制屏幕隔空滑动指令、线上app等方式选择饮料。
2.用户支付：由多种付费方式组成，其一可以进行线上支付，网络不佳的用户可以选择连入我们的自主wifi。其二用户可以将纸币以投入式的方法投入我们的投币口，系统自动识别找零。
3.机械臂取货：在确认并付费后，机械臂接受指令，开始移动到贴有对应条形码的商品处，将其抓取送到出货口。
4.用户拿货：饮料由无接触自动贩卖机的多孔出货口递出，用户将其取走完成一次购物。
三、无接触贩卖机的市场分析
（一）政策因素
自动贩卖机行业持续需求火热，资本利好自动贩卖机领域，行业发展长期向好。“十三五”规划纲要提出，经济保持中高速增长。今后五年经济社会发展的主要目标是：经济保持中高速增长，主要经济指标平衡协调，发展质量和效益明显提高;创新驱动发展成效显著;发展协调性明显增强;人民生活水平和质量普遍提高;国民素质和社会文明程度显著提高;生态环境质量总体改善;各方面制度更加成熟更加定型。因此在“十三五规划”的背景下，我国自动贩卖机行业如何透视现状、战略前瞻、科学规划，寻求技术突破、产业创新、经济发展是至关重要的。
（二）社会因素
自动贩卖机因其便捷性和普遍性深受大众的喜欢，但由于传统自动贩卖机行业市场门槛低、缺乏统一行业标准服务过程没有专业的监督等问题影响行业发展。随着互联网与自动贩卖机的结合，缩减中间环節，为用户提供高性价比的服务。再加上无接触自动贩卖机的创新之处能给使用的客户带来更好的体验感，会使90后、00后等各类人群，逐步成为自动贩卖机行业的消费主力。
（三）技术因素
科技赋能VR、大数据、云计算、5G等技术逐步从一线城市过渡到2、3、4线城市，将实现自动贩卖机行业科技体验的普及化。由此无接触自动贩卖机引入各种新技术，优化其各个环节的使用方法打造一种新型的无接触自动贩卖机的使用流程，从而提高了行业效率，并且在保证了公共安全问题的前提下为其开辟创新之处使之使用范围更加的广泛。
四、总结
本文针对新型冠状病毒疫情期间自动贩卖机的安全问题，发展开了一系列的设计研究，提出一款无接触式贩卖机，并使其能够保证新型冠状病毒疫情结束之后仍能够保障社会公共卫生安全问题。传统的自动贩卖机如今的公共卫生安全问题还有待改善加强无法做到人机分离的使用方法，而无接触自动贩卖机的设计方案可从多个方面对传统的自动贩卖机进行创新改变，进行多次实验模拟操作后可合理实现人机完全不接触。无接触自动贩卖机的行业前景从政策上、社会上、技术上分析都非常广阔。
参考文献
[1]简毅，卢峥，蒲永材，等.基于遗传优化GRNN神经网络的人脸识别算法[J].兵器装备工程学报，2018（02）：31-135.
[2]龙银东，刘宇红，敬岚，等.在MATLAB 环境下实现的语音识别[J].微计算机信息，2007（34）：255-256+276.
[3]戴富仁.人体感应开关的应用[J].电子制作，1995.10.
[4]张戈，严欢，殷景华.基于HTK调用MatLab的语音识别的研究[J].现代计算机：专业版，2010（09）：31-33+43.
[5]一种语音数据的处理方法及装置[P].潘逸倩，方祥，陈艳妮.中国专利：CN110931013A，2020-03-27.
[6]张永涛，陈泽瀛，眭涛，等.基于智能安全的终端远程管理系统[Z].蔡朝辉;国家科技成果.
[7]刘松国，朱世强，王宣银.基于矩阵分解的一般6R机器人实时高精度逆运动学算法[J].机械工程学报，2008（11）.
作者简介
王馨瑶（1988.03—），女，汉族，山东蓬莱人，硕士，大连科技学院，讲师，研究方向：教育学原理。
基金项目：大连科技学院大学生创新创业项目“无接触自动售卖机”（项目编号：X202013207063）。
