智能大米销售机的研发与应用

杜浩明 居健 肖选

当今时代，随着互联网技术，信息快速发展;国内自动售卖行业也处于快速发展时期。根据自动售卖行业的特点，主要集中在公共场所，地点分散，不利于集中的管理与控制。所以，在这样的行业背景下，针对自动售卖机的智能化设计，就体现出了巨大的实际应用价值了。本论文主要研究的内容，重点阐述了大米自动售卖机的相关设计及商业价值。

民以食为天，粮食制品一向是中国居民日常消费的重要内容，其重要性无可替代。在互联网时代，人们获得粮食产品的渠道日渐增多，从便利店、大型超市等到各种网络购物平台，都是人们获取粮食制品的便捷渠道。但是随着人们生活品质的不断提高，对于每日食用的粮食品质也越来越高，通过以上渠道获得的粮食制品往往并不是最為新鲜的产品。此外，各种食品添加剂、化学物质、农药残留和超期存储等问题层出不穷。如何快速便捷地获得最为新鲜的粮油制品，成了一片蕴含巨大商机的市场。本发明改变了现有粮油制品的销售模式与销售理念，既避免了线下实体销售漫长的存储销售周期，又克服了传统互联网购物“重线上、轻线下”的销售模式，极大地压缩了粮食制品的销售周期。

设计了一种智能大米自动销售机“米立达”，其可以改变现有大米销售的传统模式和渠道。该智能大米自动销售机可以使大型正规粮企生产的大米或五谷杂粮等产品，第一时间送到消费者的家门口，减少了中间环节存储、转销等流程带来的新鲜度下降、成本上升等缺点。并且，通过进一步设计其仓储结构，可以使该销售机相对于现有设备可以实现不同规格（产品重量上限10KG）、不同种类粮食制品的差异化销售，将最为新鲜的粮食制品直接送进社区、住宅等，方便居民随时购买。该设备可以做到在价廉与物美之间的平衡，提高人们的生活品质，将追求健康的价值观带给居民。

智能大米销售机有以下几项创新点：

（1）采用水平推杆和垂直丝杠传送机构，完成1KG、5KG、10KG预制袋装大米制品的传送工作。可以很好的承重袋装米的重量同时完成准确的传送任务。

（2）机内采用LED微通道制冷技术，最大制冷效果可低于当前环境温度25℃。粮油存储温度常年保持13℃～17℃。经研究表明结合水保持在10%～15%的大米，口感最为良好。为此设计保冷保险装置，防止了水分的流失。

（3）销售数据自动存储器、云端、公司局域网。通过三方数据交流，将销售数据每天传递到公司智能化营运配送网络内，自动优化和推算设备所在区域各种产品的销售量，从而优化配送。

（4）采用模块化存储舱。可根据销售数据对设备中粮油制品的储量进行智能调节。

（5）杀菌装置采用紫外线杀菌装置或臭氧杀菌装置或两者的结合。臭氧以氧原子的氧化作用破坏微生物膜的结构，以实现杀菌作用，臭氧对细菌的灭活反应总是进行的很迅速。紫外线杀菌器，其优点为辐照强度稳定性高，杀菌寿命长达9000小时，高透过率石英玻璃管，透光率≥87%，杀菌寿命达8000小时，杀菌率能够达到99.99%其辐照强度在253.7um保持稳定不变，灯管破碎有声光报警提醒。六、粮油存储舱面向消费者的一面为透明玻璃板，透明的玻璃板可以让消费者直观地看到新鲜的粮油制品，且玻璃板可以制作成透明的显示屏，选择性地播放广告或图片。

同时，机器内的吸盘式转运机械手是比较突出的特色设计，自身优点保证了米袋安全的机内通过。通过吸盘式抓取机构，完成了袋装大米的抓取工作，并避免了传统机械抓手或推杆容易造成产品外包装破损的问题。其依靠吸盘式抓取的输送模式，也克服了现有的投放式输送模式在产品质量上的局限性。结构简单，生产成本较低，利用吸盘式抓取机构，能够很好地完成袋装大米的抓取运输工作，减少了产品破损现象的出现，极大地保障了人们消费的可靠性与舒适度，具有较好的经济价值。

将智能化贩卖机的LED制冷装置电源电压设定为 5 伏特，所以就需要对机器的电路进行变压设置，进而实现所需要的 5 伏特电压。搭建这条电路需要变压器和整流桥以及滤波电路，还需要一个稳压器共同创建出 5 伏特的电压电源。所以论文设计采用 LDO稳压器，它可以可达到很高的效率。LDO稳压器仍然能够保证电源的工作时间较长，同时噪音较低。线性稳压器不仅噪音较低、静态的电流小，而且成本较低。并且它所需的外部原件少，一般情况下只需 1～2 个旁路电容。最新 LDO线性稳压器可达到如下要求：一是将电压维持在 100mV 左右，TI 对 LDO产出了大量的仅有 0.1mV 的电压;二是输出噪声为 30μV;三是电源抑制比是60dB;四是 TI 的 TPS78001 应满足 Iq 为 0.5uA 即静态电流为 6μA。低压差线性稳压器的基本性能可以完成以上要求是因为与普通稳压器所选用的元件不同，普通稳压器通常选用 PNP 晶体管，而 LDO 选用的是 P 沟道 MOSFET。后者并不需要电流进行驱动，因此极大地减少了机器自身的电流消耗。

“米立达”售卖机进入市场后，会带动中小型米企发展，帮助米企走向市场，打出自己的品牌，将其中高质量大米推送到居民区，提供居民购买。既突破了大米企业发展的瓶颈区，又开拓市场，提供良好市场前景，丰富了销售渠道多样性。

最后，本产品以“新鲜可口”，为服务群众的终极目标，向消费者推出了新鲜可口，价廉物美，便捷的实用性生活“神器“。产品使用自主研发“米立达”互联网+自适应智能粮食销售终端系统，并与现有的智能化营运配送网络集合，构建新的粮食产品智能销售系统。从而使大型正规粮企生产的大米、五谷杂粮等产品第一时间送到消费者的家门口，减少了中间环节存储、转销等流程带来的新鲜度下降、成本上升等缺点。该销售终端相对于现有设备可以实现不同规格、不同种类粮食制品的差异化销售，将最为新鲜的粮食制品直接送进社区、住宅等，方便居民随时购买。