Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong xu hướng tự động hóa bán lẻ toàn cầu, máy bán hàng tự động ngày càng khẳng định vai trò tối ưu chi phí mặt bằng và nhân sự. Theo số liệu thống kê được tác giả viện dẫn, tại Nhật Bản mật độ máy bán hàng tự động đạt tỷ lệ 1 máy trên 23 người dân (với hơn 4 triệu máy trên toàn quốc, trong đó hơn 2 triệu máy phục vụ đồ uống đóng chai/lon); tại Mỹ, tỷ lệ này đạt mức 1 máy trên 35 người dân. Tại thị trường Việt Nam, máy bán nước tự động đã xuất hiện nhưng các hệ thống giao dịch tự động phục vụ các mặt hàng bách hóa, nhu yếu phẩm đóng gói tại chỗ (dưới dạng siêu thị mini, cửa hàng tiện lợi) vẫn còn rất hạn chế.

Khảo sát các mô hình hiện hữu cho thấy sự phân tách rõ rệt:

  • Các hệ thống kho hàng tự động (như Amazon Robotics sử dụng robot Kiva, hoặc hệ thống kho Cainiao vận hành 700 thiết bị tự hành AGV) chỉ tập trung vào khâu quản lý, vận chuyển nội bộ mà không tích hợp chức năng giao dịch thương mại với khách hàng cuối.
  • Mô hình siêu thị tự động Amazon Go (quy mô khoảng 966 m²) ứng dụng thanh toán tự động không quầy thu ngân, tuy nhiên người mua vẫn phải trực tiếp di chuyển qua các quầy kệ để nhặt hàng thủ công, gây bất tiện cho người già, người khuyết tật và tiêu tốn thời gian di chuyển.
  • Các nghiên cứu chế tạo trong nước (như máy bán bánh mì tự động sức chứa 120 ổ của nhóm tác giả Nguyễn Anh Luật, Nguyễn Minh Khoa, Võ Minh Chí) tập trung vào một sản phẩm đặc thù duy nhất.

Từ thực tiễn đó, đề tài "Thiết kế và điều khiển thiết bị quản lý và bán hàng tự động" được thực hiện nhằm kết hợp cơ cấu kho hàng tự động thu nhỏ với phần mềm bán hàng - quản lý, giải quyết trọn vẹn chu trình từ chọn món, thanh toán không tiền mặt đến tự động phân phối hàng hóa.

Mục tiêu tổng quát của đề tài là chế tạo, lập trình máy bán hàng siêu thị mini tự động và phát triển hệ thống phần mềm quản lý tập trung. Các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể bao gồm:

  1. Nghiên cứu tổng quan về cơ cấu máy bán hàng và các công nghệ điều khiển tự động.
  2. Xây dựng phần mềm giao diện mua hàng (Web Application) tối ưu cho màn hình cảm ứng của máy bán hàng.
  3. Tích hợp cổng thanh toán trực tuyến không dùng tiền mặt qua mã MoMo QR Code.
  4. Thiết kế phần mềm quản lý, giám sát và thống kê doanh số cho quản trị viên hệ thống.
  5. Tính toán, thiết kế và thi công phần cứng, khung cơ khí và cơ cấu chấp hành phân phối sản phẩm.
  6. Xây dựng phương thức truyền thông, giao tiếp mạng giữa máy bán hàng và Web Application.
  7. Chạy thử nghiệm, hiệu chỉnh chương trình điều khiển và cơ chế xử lý sự cố.
  8. Đánh giá độ tin cậy, hiệu năng tải và độ ổn định của toàn hệ thống.

Đối tượng nghiên cứu là thiết bị bán hàng tự động dạng kho mini và hệ sinh thái phần mềm quản lý đi kèm. Phạm vi thử nghiệm của mô hình thực nghiệm giới hạn ở kho hàng chứa khoảng 25 đến 30 sản phẩm đóng gói sẵn (snack, mì gói, đồ hộp, nước đóng lon), giao dịch qua môi trường thử nghiệm MoMo UAT và triển khai trên hạ tầng điện toán đám mây.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận kết hợp liên ngành giữa kỹ thuật phần cứng nhúng, điều khiển cơ cấu cơ khí chính xác và công nghệ phần mềm đám mây:

  • Khung kiến trúc phần mềm: Áp dụng mô hình 3 lớp (Three-Layer Architecture) gồm Presentation Layer (giao diện và Web API), Business Logic Layer (xử lý nghiệp vụ) và Data Access Layer (truy xuất cơ sở dữ liệu qua Object-Relational Mapping).
  • Mô hình truyền thông và điều khiển IoT: Ứng dụng giao thức mạng MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) theo mô hình Publish/Subscribe qua Broker trung gian; giao thức thời gian thực SignalR (Hub-and-Spoke); giải pháp xử lý tác vụ ngầm liên tục với thư viện Hangfire.
  • Phần cứng và cơ cấu cơ điện tử: Sử dụng vi điều khiển ESP32 WROOM-32 DevKit V1 (kiến trúc 32-bit Xtensa Dual-Core LX6, xung nhịp 160–240 MHz, 520 KB SRAM, hỗ trợ Wi-Fi và BLE); động cơ bước Nema 17 (Size 42mm, góc bước 1.8°); mạch công suất điều khiển động cơ bước TB6600 (dòng tải tối đa 4A, điện áp 9–42VDC); động cơ RC Servo MG996R (lực kéo 11 kg/cm tại điện áp 6V); hệ thống chuyển động tuyến tính dùng trục vít me (lead screw), ray trượt vuông, puly GT2 và nhôm định hình.

Phương pháp nghiên cứu thực tế bao gồm:

  1. Phương pháp phân tích và mô hình hóa hệ thống: Đặc tả các use-case nghiệp vụ, thiết kế biểu đồ thực thể - quan hệ (ERD) cho cơ sở dữ liệu quan hệ, xây dựng lưu đồ thuật toán điều khiển tọa độ 3 trục (X-Y-Z).
  2. Phương pháp thiết kế và chế tạo cơ khí - điện tử: Thiết kế module hóa khung đỡ, kệ hàng ma trận, tay gắp kết hợp cảm biến hồng ngoại phát hiện rơi rớt; đấu nối mạch lực và mạch điều khiển qua giao tiếp cách ly quang.
  3. Phương pháp phát triển phần mềm chuẩn công nghiệp: Lập trình hướng đối tượng với C#, ASP.NET Core, Entity Framework Core, Razor Pages, AJAX; triển khai dịch vụ lưu trữ hình ảnh Firebase Cloud Storage và dịch vụ đám mây Microsoft Azure (Azure App Service, Azure SQL Database).
  4. Phương pháp thực nghiệm và kiểm thử hiệu năng: Kiểm thử chức năng gắp hàng vật lý; kiểm thử tải phần mềm bằng công cụ Apache JMeter với kịch bản mô phỏng 100 máy bán hàng đồng thời truy cập API đăng nhập, lấy danh mục và thanh toán đơn hàng.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống được thiết kế đồng bộ từ cấu trúc phần cứng vật lý đến hạ tầng dịch vụ phần mềm trên đám mây:

1. Kiến trúc phần cứng và cơ cấu phân phối sản phẩm

Phần cơ khí của máy bán hàng hoạt động theo nguyên lý chuyển động Descartes 3 trục tọa độ:

  • Khung A (Trục X): Đảm nhiệm việc di chuyển cụm tay gắp theo phương ngang dọc theo các cột của kệ hàng.
  • Khung B (Trục Y) & Khung C (Trục Z): Điều khiển cụm nâng hạ theo phương thẳng đứng (trục Y) đến đúng hàng chỉ định và đẩy/kéo tay gắp ra vào kệ hàng (trục Z) bằng trục vít me và thanh dẫn hướng.
  • Bộ phận tay gắp: Sử dụng động cơ servo MG996R kết hợp cảm biến hồng ngoại (IR Sensor) gắn ở đầu gắp để xác nhận trạng thái sản phẩm đã được gắp thành công và thả an toàn vào giỏ trả hàng cho khách.
  • Khối điều khiển trung tâm: Mạch ESP32 nhận lệnh điều khiển từ Web App thông qua gói tin MQTT (Wi-Fi), xuất xung điều khiển (PUL/DIR/ENA) tới các Driver TB6600 để định vị chính xác vị trí ô hàng tương ứng.

2. Kiến trúc phần mềm và tích hợp dịch vụ

Hệ thống phần mềm được chia tách độc lập giữa máy khách và máy chủ:

  • Phía Client: Ứng dụng Web App hiển thị trên máy tính bảng gắn tại máy bán hàng phục vụ khách mua hàng; giao diện Dashboard quản trị dành cho người vận hành theo dõi máy, cấu hình ma trận ô hàng (hàng/cột), giám sát doanh thu và xử lý sự cố.
  • Phía Server (ASP.NET Core): Cung cấp hệ thống RESTful API, chia thành 3 tầng: ATM API (Presentation), ATM Service (Business Logic), ATM Repository (Data Access).
  • Các dịch vụ tích hợp bên thứ ba:
    • MoMo Payment Gateway: Xử lý giao dịch thanh toán quét mã QR và nhận tín hiệu xác thực thanh toán IPN (Instant Payment Notification).
    • SignalR Hub: Đồng bộ trạng thái dữ liệu thời gian thực giữa máy chủ, trang quản trị và màn hình máy bán hàng mà không cần tải lại trang.
    • Hangfire: Lập lịch các tiến trình chạy ngầm, quản lý hàng đợi đơn hàng và kiểm tra đối soát trạng thái giao dịch.
    • Firebase Cloud Storage: Lưu trữ và phân phối hình ảnh sản phẩm.
    • MQTT Broker: Điều phối bản tin điều khiển giữa Backend Server và vi điều khiển ESP32.

3. Thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ

Hệ thống sử dụng Microsoft SQL Server lưu trữ dữ liệu với cấu trúc gồm 13 bảng: roles, users, products, categories, product_categories, machines, machine_products, machine_categories, machine_product_categories, orders, order_details, transactions, problems.

Tên bảng CSDL Chức năng chính
roles Phân quyền vai trò người dùng trong hệ thống
users Lưu trữ thông tin định danh, tài khoản quản trị viên và người quản lý
products Lưu thông tin chi tiết sản phẩm (tên, giá gốc, giá bán, mô tả, hình ảnh)
categories Phân loại các danh mục sản phẩm
machines Quản lý thông tin máy bán hàng (mã máy, số hàng, số cột, trạng thái đăng nhập)
machine_products Lưu vị trí tọa độ ô hàng (row, column) và số lượng tồn kho của từng máy
orders Lưu thông tin đơn hàng, tổng tiền, phương thức và trạng thái thanh toán
order_details Chi tiết số lượng và đơn giá từng sản phẩm trong mỗi đơn hàng
transactions Ghi nhận lịch sử giao dịch thanh toán từ cổng trung gian
problems Lưu nhật ký phản hồi sự cố kỹ thuật (lỗi không gắp được hàng) từ máy bán hàng

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Giới thiệu đề tài

Chương mở đầu tập trung phân tích sự cần thiết của đề tài trong kỷ nguyên số hóa dịch vụ bán lẻ. Tác giả tổng hợp các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến máy bán hàng tự động tích hợp IoT, thẻ RFID, đầu đọc tiền xu, các giải pháp thanh toán không dùng tiền mặt qua GSM, hệ thống kho tự động Kiva của Amazon, kho vận Cainiao và siêu thị không người bán Amazon Go. Chương này chỉ ra khoảng trống nghiên cứu: sự thiếu vắng mô hình kết hợp đồng thời chức năng phân phối dạng kho tự động với cơ chế bán lẻ tiện ích. Trên cơ sở đó, nhóm tác giả xác định ý tưởng, mục tiêu tổng quát, 8 nhiệm vụ nghiên cứu và phạm vi triển khai của đề tài.

Chương 2. Cơ sở lý thuyết và lựa chọn công nghệ

Chương 2 trình bày chi tiết thông số kỹ thuật và nguyên lý hoạt động của các thành phần phần cứng và phần mềm:

  • Phần cứng: Vi điều khiển ESP32 WROOM-32 DevKit V1, bộ nguồn tổ ong 24V-10A (250W), động cơ bước Nema 17 4234 (1.8°), mạch điều khiển động cơ bước TB6600 (dòng cực đại 4A), động cơ servo MG996R (lực kéo 11 kg/cm), trục vít me và các linh kiện phụ trợ (ray trượt, puly GT2, nhôm định hình).
  • Công nghệ phần mềm: Giao thức MQTT (mô hình Pub/Sub, các mức QoS), framework quản lý tác vụ ngầm Hangfire (Hangfire Client, Storage, Server), kiến trúc 3 lớp (GUI, BLL, DAL), nền tảng ASP.NET Core kết hợp Entity Framework Core và Microsoft SQL Server, giao diện Razor Pages và AJAX, thư viện thời gian thực SignalR, hạ tầng đám mây Microsoft Azure (Azure App Service, Azure SQL Database).

Chương 3. Phân tích yêu cầu và đặc tả hệ thống

Chương 3 tiến hành khảo sát hành vi mua sắm thực tế, phân tích các yêu cầu chức năng và phi chức năng của hệ thống. Tác giả đặc tả chi tiết 2 nhóm use-case chính:

  • Actor Người mua hàng: Xem danh mục, tra cứu và lọc sản phẩm, quản lý giỏ hàng (thêm/sửa số lượng/xóa), thanh toán qua mã MoMo QR.
  • Actor Quản trị viên (Admin): Đăng nhập xác thực, quản lý danh mục và thông tin sản phẩm, quản lý cấu hình ma trận máy bán hàng (phân bổ sản phẩm theo hàng/cột), giám sát doanh thu trên Dashboard, theo dõi phản hồi sự cố từ máy và xác nhận xử lý lỗi.

Chương 4. Thiết kế hệ thống

Chương 4 cung cấp bản vẽ thiết kế toàn diện cho cả phần mềm và phần cứng:

  • Thiết kế kiến trúc tổng thể hệ thống kết nối Web App - Cloud Backend - MQTT Broker - ESP32.
  • Kiến trúc phần mềm 3 tầng phân tách rõ ràng trách nhiệm giữa Web API, tầng xử lý logic và tầng truy cập dữ liệu.
  • Thiết kế chi tiết lược đồ cơ sở dữ liệu quan hệ gồm 13 bảng với các khóa chính, khóa ngoại chặt chẽ.
  • Xây dựng lưu đồ giải thuật điều khiển phần cứng cho cơ cấu phân phối sản phẩm.
  • Thiết kế kết cấu cơ khí: bản vẽ kích thước các khung chuyển động (Khung A - Trục X, Khung B - Trục Y, Khung C - Trục Z), kiến trúc kệ hàng ma trận và cơ cấu tay gắp sản phẩm.

Chương 5. Triển khai hiện thực hệ thống

Chương 5 mô tả chi tiết quá trình hiện thực hóa các module thiết kế vào thực tế:

  • Triển khai Front-end cho người mua hàng và quản trị viên bằng Razor Pages và AJAX.
  • Lập trình Back-end Web API trên ASP.NET Core, cấu hình middleware và endpoint cho SignalR Server/Client để cập nhật giao diện thời gian thực.
  • Cấu hình Hangfire quản lý hàng đợi đơn hàng, tích hợp API cổng thanh toán MoMo và xử lý webhook IPN.
  • Tích hợp dịch vụ Firebase Cloud Storage phục vụ tải lên và lưu trữ hình ảnh sản phẩm.
  • Thi công cơ khí kệ hàng, lắp ráp khung chuyển động 3 trục X-Y-Z, đấu nối sơ đồ khối bộ điều khiển ESP32, mạch Driver TB6600, tích hợp cảm biến hồng ngoại trên tay gắp.
  • Xây dựng cơ chế cảnh báo: khi tay gắp không nhận diện được sản phẩm rơi vào giỏ, hệ thống tự động ghi nhận vào bảng problems trên CSDL, hiển thị cảnh báo trên giao diện Web App và tự động gửi email thông báo sự cố kèm vị trí ô hàng đến quản trị viên.

Chương 6. Đánh giá kết quả và kết luận

Chương cuối tổng kết các kết quả thực nghiệm đạt được:

  • Đánh giá hoạt động của phần mềm quản lý và giao diện mua hàng qua tablet.
  • Đánh giá khả năng vận hành chính xác của cơ cấu cơ khí phân phối sản phẩm theo tọa độ ma trận.
  • Kiểm thử tải hệ thống bằng phần mềm Apache JMeter: giả lập 100 máy bán hàng đồng thời thực hiện các tác vụ đăng nhập, tải danh mục sản phẩm và thanh toán đơn hàng; thống kê chi tiết thời gian phản hồi của các Web API.
  • Phân tích các hạn chế còn tồn tại và đề xuất phương hướng phát triển hệ thống trong tương lai.

Kết quả và đóng góp

1. Kết quả thực nghiệm

Khóa luận đã hoàn thành việc chế tạo và tích hợp thành công một hệ thống máy bán hàng tự động dạng siêu thị mini hoàn chỉnh:

  • Về cơ khí và điều khiển: Cơ cấu chấp hành 3 trục X-Y-Z vận hành đồng bộ, nhận lệnh chính xác từ vi điều khiển ESP32 qua giao thức MQTT; tay gắp phân phối đúng sản phẩm theo đơn hàng đã thanh toán; cảm biến hồng ngoại nhận diện chuẩn xác trạng thái sản phẩm, kích hoạt cảnh báo lỗi kịp thời khi xảy ra sự cố kẹt hàng.
  • Về phần mềm và hiệu năng: Xây dựng hoàn chỉnh hệ thống Web App cho khách hàng và quản trị viên, kết nối cơ sở dữ liệu Azure SQL Database và dịch vụ lưu trữ Firebase. Kết quả kiểm thử tải bằng Apache JMeter với 100 máy bán hàng gửi yêu cầu đồng thời cho thấy hệ thống duy trì độ ổn định cao, thời gian đáp ứng API nhanh chóng, đáp ứng tốt yêu cầu vận hành mạng lưới phân tán.
Hạng mục kiểm thử tải (Apache JMeter) Số lượng máy giả lập đồng thời Kết quả ghi nhận
API Đăng nhập hệ thống 100 máy Phản hồi ổn định, xác thực chính xác
API Lấy danh mục sản phẩm 100 máy Trả về dữ liệu nhanh chóng, không nghẽn
Quy trình Check-out / Thanh toán MoMo 100 máy Ghi nhận đơn hàng vào hàng đợi Hangfire thành công

2. Giải pháp và đóng góp của đề tài

  • Giải pháp tích hợp: Đề xuất và hiện thực hóa thành công mô hình tích hợp giữa cơ chế kho hàng tự động thu nhỏ với phần mềm bán lẻ không tiền mặt, giúp khách hàng mua sắm thuận tiện thông qua màn hình cảm ứng mà không cần tự tìm kiếm và nhặt đồ tại quầy kệ.
  • Kiến trúc module hóa: Tách biệt rõ ràng giữa tầng điều khiển phần cứng (ESP32, MQTT) và tầng logic nghiệp vụ đám mây (ASP.NET Core, Azure, SignalR), cho phép dễ dàng mở rộng số lượng máy bán hàng hoặc thay đổi cấu hình kích thước kệ hàng mà không làm gián đoạn hệ thống máy chủ trung tâm.
  • Cơ chế phản hồi sự cố tự động: Xây dựng quy trình khép kín từ cảm biến hồng ngoại tại tay gắp đến CSDL problems, cập nhật giao diện Dashboard qua SignalR và tự động gửi email cảnh báo chi tiết vị trí lỗi cho kỹ thuật viên.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên phạm vi và kết quả thực nghiệm được trình bày trong văn bản, các hạn chế và hướng mở của đề tài gồm:

  • Hạn chế:
    • Quy mô kệ hàng thử nghiệm mới dừng lại ở số lượng nhỏ (khoảng 25–30 mặt hàng đóng gói sẵn).
    • Phương thức thanh toán mới tích hợp thử nghiệm qua cổng ví điện tử MoMo QR Code (MoMo UAT), chưa tích hợp các phương thức tiền mặt hoặc thẻ cứng trực tiếp tại máy.
    • Kích thước các ô hàng còn cố định, chưa thích ứng linh hoạt với các sản phẩm có kích thước, hình dạng hoặc trọng lượng quá khổ.
  • Hướng phát triển tiếp theo:
    • Mở rộng dung lượng kho hàng và tối ưu hóa kết cấu cơ khí để chứa được đa dạng chủng loại hàng hóa với số lượng lớn hơn.
    • Tích hợp thêm các phương thức thanh toán bổ trợ như đầu đọc thẻ ngân hàng POS/ATM, module nhận diện tiền mặt hoặc thẻ RFID.
    • Tối ưu hóa thuật toán lập lộ trình di chuyển của cơ cấu tay gắp (path planning) khi đơn hàng có nhiều sản phẩm nhằm rút ngắn tối đa thời gian trả hàng.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên và nghiên cứu sinh các ngành Kỹ thuật Máy tính, Công nghệ Thông tin, Hệ thống Nhúng & IoT, Cơ điện tử và Tự động hóa đang thực hiện các đồ án tốt nghiệp hoặc dự án nghiên cứu về thiết bị tự hành, bán lẻ tự động và hệ thống kho thông minh.
  • Kỹ sư phát triển phần mềm và IoT: Tham khảo mô hình kiến trúc kết hợp giữa Web Application 3 lớp (.NET Core), truyền thông thời gian thực (SignalR), lập lịch tác vụ ngầm (Hangfire) và giao thức điều khiển phần cứng phân tán (MQTT).
  • Phần nội dung đáng tham khảo nhất: Sơ đồ thiết kế cơ sở dữ liệu quan hệ 13 bảng cho hệ thống bán lẻ tự động (Chương 4), giải pháp tích hợp cổng thanh toán MoMo kết hợp webhook IPN với hàng đợi Hangfire (Chương 5), và phương pháp đo kiểm tải hệ thống IoT phân tán bằng Apache JMeter (Chương 6).

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống xử lý như thế nào khi cơ cấu cơ khí gặp sự cố không gắp được sản phẩm vào giỏ hàng?
Khi tay gắp thực hiện chu trình nhưng cảm biến hồng ngoại (IR Sensor) tích hợp ở đầu gắp không phát hiện thấy sản phẩm rơi vào giỏ, hệ thống sẽ xác định đây là trạng thái lỗi bất thường. Tín hiệu sự cố được gửi ngược về server, tự động lưu thông tin chi tiết vào bảng problems trong CSDL SQL Server, đồng thời kích hoạt cập nhật trạng thái lỗi tức thì lên Dashboard của quản trị viên qua SignalR và tự động gửi email thông báo vị trí ô hàng gặp lỗi để kỹ thuật viên xử lý.

2. Vi điều khiển trung tâm và giao thức truyền thông giữa phần mềm máy chủ và phần cứng máy bán hàng là gì?
Hệ thống sử dụng vi điều khiển ESP32 WROOM-32 DevKit V1 (xung nhịp 160–240 MHz) làm bộ điều khiển trung tâm tại máy. Giao tiếp giữa phần mềm máy chủ (Web API) và ESP32 được thực hiện không dây qua mạng Wi-Fi sử dụng giao thức MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) thông qua MQTT Broker trung gian, hoạt động trên nền giao thức truyền tải TCP.

3. Kiến trúc phần mềm phía Server và cơ sở dữ liệu được xây dựng bằng những công nghệ nào?
Phần mềm phía Server được xây dựng trên nền tảng ASP.NET Core theo mô hình 3 lớp (Three-Layer Architecture) gồm ATM API, ATM Service và ATM Repository, kết hợp Entity Framework Core. Cơ sở dữ liệu quan hệ sử dụng Microsoft SQL Server và được triển khai lưu trữ trên đám mây thông qua dịch vụ Microsoft Azure SQL Database cùng Azure App Service.

4. Kịch bản kiểm thử hiệu năng phần mềm được thực hiện bằng công cụ gì và kết quả ra sao?
Tác giả sử dụng công cụ Apache JMeter để thực hiện kiểm thử tải hệ thống với kịch bản giả lập 100 máy bán hàng đồng thời gửi yêu cầu tới các API: đăng nhập hệ thống, lấy danh mục sản phẩm và quy trình thanh toán (check-out). Kết quả ghi nhận hệ thống xử lý ổn định, thời gian phản hồi của các API nhanh chóng và không xảy ra tình trạng nghẽn kết nối.

5. Cơ cấu cơ khí gắp hàng vận hành dựa trên những linh kiện và nguyên lý chuyển động nào?
Cơ cấu phân phối sản phẩm vận hành theo hệ tọa độ Descartes 3 trục (X-Y-Z): Trục X (Khung A) di chuyển ngang, Trục Y (Khung B) nâng hạ độ cao, Trục Z (Khung C) thụt thò tay gắp vào kệ hàng. Hệ thống sử dụng các động cơ bước Nema 17 điều khiển qua Driver TB6600 kết hợp trục vít me, ray trượt vuông và động cơ RC Servo MG996R (lực kéo 11 kg/cm) điều khiển chuyển động kẹp/nhả của tay gắp.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Đình Nhật Minh và Nguyễn Hoàng Tấn (Trường Đại học Công nghệ Thông tin - ĐHQG TP.HCM, hướng dẫn bởi TS. Nguyễn Hoài Nhân) đã thiết kế và chế tạo thành công mô hình máy bán hàng siêu thị mini tự động tích hợp kho hàng thu nhỏ. Công trình kết hợp hoàn chỉnh giữa phần cứng điều khiển nhúng 3 trục tọa độ trên nền vi điều khiển ESP32 và hệ sinh thái phần mềm quản trị đám mây ASP.NET Core, hỗ trợ thanh toán trực tuyến MoMo QR Code và cập nhật dữ liệu thời gian thực qua SignalR. Kết quả kiểm thử thực nghiệm và kiểm thử tải với 100 máy bán hàng qua Apache JMeter đã chứng minh tính khả thi, độ tin cậy cao và tiềm năng ứng dụng thực tế của giải pháp trong lĩnh vực bán lẻ tự động hóa.