周子龙　李为庆　徐凤芹

摘要：为了提高自助贩卖终端的易用性，文章针对现阶段市场自助贩卖机的取物口进行人机工程设计分析，对其位置、结构及操作方式等方面存在的问题做了改进，采取机械托运装置托运货物的方式，并将取物口位置和结构进行改进，从而提高自助终端取物操作的便利性。

关键词：自助终端;“U”型货柜;人机工程;机械臂托运;取物口位置

中图分类号：TB472 文献标识码：A

文章编码：1672-7053（2019）08-0151-02

自动售货机是无人自动售货，集光、机、电一体化的商业自动化设备。自动售货机不受场地限制，方便快捷，目前很多城市的公共场所都放置有自动售货机。自助售货终端相对超市、百货购物中心等流通渠道，人工费用、场地的局限性以及购物的便利性等因素的制约都有很大程度地缓解，这些采用现代电子技术、控制器（PLC）、自动控制技术和通讯技术等自动服务设施，因其实用、方便的特性越来越受消费者和社会的认可和欢迎。

近几年，自动售货机在外观造型、内部空间布局及付费方式等方面有了很大地进步，但在取物箱设计上还有很大的优化空间，现阶段市场上的自助售货终端取物口主要是位于机器底部，通过向上翻转来取出物品，一是造成取物不方便，需要弯腰拿出物品;二是物品出货时容易造成损害，没有达到现在对商品质量越来越高的设计要求。

1自助贩卖终端设计分析

1.1现有自助贩卖终端结构分析

现阶段自助贩卖机终端结构包括箱体外观、商品样品展示、商品储存部分以及商品驱动机构等主要部分。

箱体正面分为商品展示窗、价格标签、付款方式及金额显示等部分，是完成商品价格介绍、付款信息、取物等整个过程的部分。机器下部为退币口和顾客取货口。自动售货机箱体必须坚固防盗、高雅美观、防雨通风等。

商品样品展示部分相当于商店橱窗或者柜台，向顾客呈现完整的商品信息。由透明有机玻璃、样品展示架、价格标签、选购按钮和照明灯等组成。

商品贮存部分有可垂直排放各种同类产品的格架，商品贮存在格架上。

商品驱动机构的驱动技术根据售出商品类型的不同可分成三种。第一种为圆柱型商品如易拉罐、酒瓶等的电磁阀带动翻板的驱动方式;第二种为六方体型商品如香烟、纸盒包装品等的微电机带动连杆平推的驱动方式;第三种为对薄形片状商品如磁卡、票券等的微电机带动捻拉机构的驱动方式。

1.2现有自助贩卖终端取物口存在的问题

目前，市场上的自助售卖终端为了追求储物空间的最大化，必须控制其余部件所占的体积，传统取物箱结构由于防盗方式所限，高度较高并会占用自助售货机内部过多空间。这种使位于取物箱后部的防盗板向上翻转来封闭取物箱上部开口的方式，虽然简单可靠，但必须留出取物门与防盗板翻转所需的高度空间，并不能满足自助售货终端的设计要求。所以，要优化取物口的设计必须要优化终端内部结构，使其达到易用性需要。

2自助贩卖机取物口的设计方法

在产品开发的阶段可运用人机工程学的设计方法进行设计。人机工程学是研究人在工作环境中的解剖学、生理学、心理学等诸方面因素，研究人——机器——环境系统中的交互作用着各个组成部分（效率、安全、健康、舒适等）在工作条件下、在家庭中、在闲暇时间内如何达到最优化的一门学科。该设计方法容易操作实现，通过查询相关数据并计算得出适合人行为操作的方案。自助贩卖机取物口的改良设计要求该设计与人体的尺寸、形状及用力是否配合;是否顺手和方便使用;是否能避免使用者操作时受到意外的伤害和错用时产生的危险。通过人机工程学设计方法确定自助贩卖机取物口改良的方向和数据，它能确定取物口的大小尺寸，取物口的位置。

3自助贩卖终端取物口改良设计的流程

3.1设计思考

产品设计应从人、机、环境整个系统进行分析思考，人——机——环境系统是指共处于同一时间和空间的，人与它们所处的周围环境所构成的系统。具体到自助贩卖机取物口的设计中可进行以下思考：

人：基于用户行为习惯的产品设计方法的正确使用，针对不同人群的需求，提高人与产品的互动性，为企业塑造出更具竞争力和前瞻力的产品。

机：针对机器本身，其一，考虑用户在各种情况下能够轻松取到货品;其二，在同样体积下能够储存更多货品，尽量避免造成售空的情况发生;其三，贩卖机采取人性化的设计更能方便用户操作。

环境：日常生活环境及自助终端摆放位置等。

得出方案：将自助贩卖机内部货品传输装置加以改造，增加机械手臂（机构简图如图1所示）、贩卖机货柜储物箱采用“U”字型（“U”型货柜简易图如图2所示）以及红外线自动感应门（结构如图3所示）。在下单后出货指令生成，中央主板控制机械手臂在“U”型货柜箱内进行选取货物，随后通过红外线感应装置，感应成功后感应门随之打开，机械手臂伸出托盘至出口，方便用户提取货品。

取物口高度设计：取物口高度选择人体第五十百分位的数据，这样能适应大多数人的操作。根据我国成人年身高主要尺寸得：男生平均身高为167.8cm，女生平均身高为157.0cm，设身高为H，人抬手得高度为0.766H，男生抬手高度为0.766H×167.8cm=128.5848cm，女生抬手高度为0.766H×157.0cm=120.262cm。选择中间值，所以取物口的高度应为124.3984cm。

取物口大小：取物口大小根据市场餐盒大小决定，应选取第五百分数，现有市场餐盒数据：圆柱形：120mm×46mm，120mm×65mm，140mm×70mm，140mm×95mm;方形：157mm×120mm×50mm，177mm×128mm×57mm，根据第五百分数，取物口大小应为178mm×124mm×96mm。

3.2方案确定及深化

自助贩卖终端取物口高度确定为124.40cm，取物口大小确定为178mm×124mm×96mm且此改良产品具有新型“U”型货柜，能够更有效化利用有限空间，从而储存更多商品。而且货柜中间的空间方便机械手臂活动，不会产生碰撞发生故障。机械手臂在静止时处于收缩状态，位于販卖机货柜下方，采取铝合金轻型钢材料，使机械手臂更加轻便，方便日常工作而且不易损坏和保养维修。在用户下单并由中央主板发出指令后，位于机械手臂内的链条带动齿轮使手臂伸长，露出托盘与夹手，通过机械手臂与柜体连接的滑块带动手臂移动，到达用户所选取的商品面前，由商品背后的推板将商品推到手臂的托盘上并且被夹手轻夹固定，再由滑块带动机械手臂移至柜体右侧，中央主板根据手臂的不同伸长量发出不同的指令，使托盘准确到达红外线扫描口，红外线扫描成功后，会将商品信息实时同步到数据库并在自动贩卖机屏幕显示器上提示“出货成功，祝您用餐愉快”，接着感应门在收到指令后自动打开并伸出托板，机械手臂托盘伸出，夹手张开，由托盘后的小推块将商品推至出口托板上。在托板后半部分贴有减速带，防止商品滑出托板造成损失。在出货后，机械手臂接着移动使托盘退出托板到达待命位置，等待下一步指令，同时感应门上红外线感应商品是否被用户取走，感应到取走后托板收回，感应门关闭，至此商品出货成功，用户可以进行下—件商品的选择与购买。

3.3设计方案优势分析

常规自助贩卖机出口设于机体下方，目的是为了能够存储更多商品，达到更多的利润，但是位于下方的出口需要用户进行弯腰来取商品，给行为不方便的人带来不适。

此改良方案采用新型“U”型结构柜体，变线为面，取物口位于扫码处下方，高度和大小采用人机工程数据，这样既可以有效地利用空间，储存更多商品，也符合人机工程学要求。

4结语

自助贩卖机的存在是为了更方便地为消费者提供服务，在设计中如何满足消费者的需求，是自动贩卖机经营的核心。自助终端的发展趋势是功能愈加完善、种类丰富、消费体验性良好。通过文章的初步研究，将自助贩卖机的取物口从向上翻转取物改良成由机械臂机构将物品自动递给消费者，并采用自动感应开门的方式，使购物、取物的易用性增强，提高了人们的购买效率。