隨著生活水平的提高，去商品齊全、物美價(jià)廉的超級(jí)市場(chǎng)購(gòu)物成為不少市民的選擇。在超市購(gòu)物，排隊(duì)等待結(jié)賬的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、超市面積太大推車購(gòu)物累是許多人頭疼的問(wèn)題。來(lái)自北京工業(yè)大學(xué)的學(xué)生設(shè)計(jì)出一款“智能購(gòu)物車”，可以載著主人行駛在貨架間，用隨車攜帶的掃碼槍讀出價(jià)格，可以實(shí)時(shí)結(jié)賬，從而解決上述兩大難題。
記者了解到，該款“智能購(gòu)物車”在國(guó)際電子設(shè)計(jì)大賽、日內(nèi)瓦國(guó)際發(fā)明展等賽事和展出中獲獎(jiǎng)，目前準(zhǔn)備在部分超市投入試用。
神器亮相
充電一小時(shí)可行3公里 自帶掃碼槍可結(jié)算價(jià)格
記者在北京工業(yè)大學(xué)軟件學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室里見(jiàn)到了這輛“智能購(gòu)物車”。從尺寸上看，它與普通超市購(gòu)物車無(wú)異。只不過(guò)車上安裝的各種線纜和信號(hào)發(fā)射器顯示出獨(dú)特的高科技色彩。購(gòu)物車的扶手上裝著一個(gè)游戲機(jī)里常見(jiàn)的操縱搖桿，車筐的后端裝著一個(gè)黑色的攝像頭，攝像頭后面是一個(gè)無(wú)線信號(hào)發(fā)射器，車筐里放的是超市里常見(jiàn)的價(jià)格掃碼槍。車的前輪是普通超市購(gòu)物車上的小輪，可以轉(zhuǎn)向；安裝在一個(gè)藍(lán)色底盤上的后輪則加大到直徑約15厘米，并加載了馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器。
軟件學(xué)院的研究生謝躍演示運(yùn)行了這臺(tái)購(gòu)物車。啟動(dòng)馬達(dá)后，人站在底盤上，輕輕向前撥動(dòng)搖桿，購(gòu)物車立刻向前行駛。“車速不快，大約每小時(shí)5公里，但用于超市購(gòu)物已經(jīng)足夠了。”謝躍說(shuō)，這臺(tái)購(gòu)物車用24伏特的電壓驅(qū)動(dòng)，充電一小時(shí)就可以載人行駛約3公里。用車上的掃碼槍一刷商品包裝上的二維碼，商品的價(jià)格就顯示在隨車裝載的顯示屏上，接入超市的商品價(jià)格數(shù)據(jù)后還能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)算，“在超市里試驗(yàn)過(guò)，很有用。”
發(fā)明緣起
超市購(gòu)物“運(yùn)貨車” 源自上課“運(yùn)書車”
張川是“智能購(gòu)物車”的創(chuàng)意提出者之一。今年剛從北京工業(yè)大學(xué)研究生畢業(yè)的他告訴記者，2011年他和陳連升、曲黎明等同學(xué)參加在清華大學(xué)舉行的“德致倫”杯國(guó)際電子設(shè)計(jì)大賽。確定參賽項(xiàng)目時(shí)，他們最早想到的是設(shè)計(jì)一輛上課“運(yùn)書車”，“我們覺(jué)得工科專業(yè)的學(xué)生上課要帶很多書，太辛苦，就想設(shè)計(jì)一個(gè)超市手推車能裝著書，自動(dòng)跟著我們?nèi)ソ淌摇！?/p>
在與導(dǎo)師溝通后，張川他們發(fā)現(xiàn)“運(yùn)書車”的應(yīng)用范圍太小，無(wú)法體現(xiàn)比賽的實(shí)用性要求。“后來(lái)我們想到在超市購(gòu)物時(shí)推著滿載商品的購(gòu)物車同樣非常辛苦，不如就做成能裝著商品自動(dòng)跟著顧客走的智能購(gòu)物車。”張川說(shuō)，這一創(chuàng)意得到了導(dǎo)師的支持。
開(kāi)發(fā)過(guò)程
200元錢的購(gòu)物車 裝上5000元智能設(shè)備
提出創(chuàng)意以后，張川和同學(xué)們立即投入了實(shí)物研發(fā)的階段。他們花200多元錢在網(wǎng)上購(gòu)買了一輛黑色的超市購(gòu)物車，著手進(jìn)行設(shè)計(jì)改裝。
改裝的第一步便是讓車具備動(dòng)力。購(gòu)物車是在人群擁擠的超市里運(yùn)行的，因此車速不能太快。他們決定采用動(dòng)力輸出相對(duì)溫和的電力驅(qū)動(dòng)，保留車前輪作為轉(zhuǎn)向輪，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器安裝在后輪附近。
讓車具備了動(dòng)力后，張川和同學(xué)開(kāi)始嘗試讓車具備“跟蹤”能力，“我們最早想用紅外線感應(yīng)設(shè)備，通過(guò)感知人體溫度來(lái)跟隨車主的行走路線。“但問(wèn)題很快出現(xiàn)，紅外感應(yīng)器不能鎖定用戶，“跑著跑著就跟著別人走了。”經(jīng)過(guò)反復(fù)思考和測(cè)試，他們發(fā)現(xiàn)通過(guò)加載視頻跟蹤算法的攝像頭能夠解決這一難題，“攝像頭能夠采集信息，我們只需要加載一個(gè)電子標(biāo)簽，購(gòu)物車通過(guò)電子標(biāo)簽鎖定跟蹤對(duì)象，就不會(huì)走丟了。”
這臺(tái)能自動(dòng)跟著主人的購(gòu)物車在2011年的“德致倫”杯電子設(shè)計(jì)大賽中獲得第一名。張川他們也獲得了去國(guó)外參加總決賽的機(jī)會(huì)。他們決定對(duì)智能購(gòu)物車進(jìn)行升級(jí)。首先是讓購(gòu)物車能載人，張川和同學(xué)在后輪裝馬達(dá)的位置加裝了一個(gè)用高強(qiáng)度鋼板做的底盤，人站在上面操控?fù)u桿讓車前行，從而讓購(gòu)物更輕松，“底盤足以承受一名成年男子的體重。”張川說(shuō)，他們還加大了后輪的尺寸，以適應(yīng)站人后更高強(qiáng)度的磨損。
完成到這一步，一臺(tái)超市“自行”購(gòu)物車已經(jīng)成型。但它還是不夠智能，因?yàn)橘?gòu)物者還需要排隊(duì)結(jié)算。張川和同學(xué)給購(gòu)物車裝上了超市的結(jié)算掃碼槍、價(jià)格計(jì)算器和無(wú)線信號(hào)發(fā)射器，掃碼商品后獲得的價(jià)格信息可以實(shí)時(shí)發(fā)送到超市的價(jià)格數(shù)據(jù)系統(tǒng)，“只需要超市提供價(jià)格數(shù)據(jù)，總消費(fèi)金額就能立即算出來(lái)。”
到2011年10月，歷經(jīng)半年設(shè)計(jì)完善的“智能購(gòu)物車”終于問(wèn)世。200元的購(gòu)物車上加載的各種電子設(shè)備和材料，成本價(jià)值超過(guò)了5000元。2012年，購(gòu)物車參加第40屆日內(nèi)瓦國(guó)際發(fā)明展，獲得國(guó)家特別獎(jiǎng)和組委會(huì)銀獎(jiǎng)。今年11月，它又在北京文博會(huì)上亮相，受到觀眾的好評(píng)。
未來(lái)改進(jìn)
走得更穩(wěn)跟得更準(zhǔn) 期待商家開(kāi)放價(jià)格數(shù)據(jù)
張川、曲黎明等“智能購(gòu)物車”的始創(chuàng)者已經(jīng)畢業(yè)。他們的師弟師妹——軟件學(xué)院的學(xué)生在維護(hù)購(gòu)物車的同時(shí)，正不斷想辦法完善它的功能。
謝躍告訴記者，目前這款“智能購(gòu)物車”還存在兩大弊端：一是從跟蹤攝像頭采集信息到購(gòu)物車馬達(dá)響應(yīng)有2至3秒鐘的延時(shí)，這直接導(dǎo)致購(gòu)物車在即將撞上其他人或者貨架時(shí)，無(wú)法及時(shí)作出剎車響應(yīng)；二是攝像頭在采集電子標(biāo)簽跟蹤主人時(shí)，信號(hào)很容易受到干擾。“我們希望能利用所學(xué)知識(shí)，完善攝像頭算法的精度和速度，讓購(gòu)物車走得更穩(wěn)，剎得住；跟得更準(zhǔn)，不跑丟。”謝躍說(shuō)，此外，他們還打算給購(gòu)物車增加自主導(dǎo)航尋找商品的功能。
謝躍說(shuō)，作為一款集合了超市自助結(jié)賬，智能跟隨及可駕駛的多功能新型超市購(gòu)物車，它可以很好地解決超市結(jié)賬時(shí)排隊(duì)及老人、殘疾人購(gòu)物不便的需求，具有很大的實(shí)際推廣價(jià)值。在張川看來(lái)，目前這款購(gòu)物車要真正走向?qū)嵱眠€有一些障礙需要跨越，比如車上的電子設(shè)備、線纜需要包裹，避免裸露；智能系統(tǒng)的可靠性運(yùn)行需要進(jìn)一步驗(yàn)證。“最重要的是我們需要超市開(kāi)放共享價(jià)格數(shù)據(jù)，以發(fā)揮購(gòu)物車無(wú)線結(jié)算的功能，加快顧客結(jié)算速度。大超市都是連鎖的，開(kāi)放幾家就能連成一大片。”張川說(shuō)，目前已經(jīng)有大型超市同意試用這種“智能購(gòu)物車”。