一种基于物联网的用于榴莲剥壳及打包的智能机器人的制作方法

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种基于物联网的用于榴莲剥壳及打包的智能机器人。

背景技术：

榴莲果肉营养丰富，有“水果之王”美称。榴莲营养价值极高，经常食用可以强身健体，健脾补气，补肾壮阳，温暖身体，属滋补有益的水果；榴莲性热，可以活血散寒，缓解经痛，特别适合受痛经困扰的女性食用；它还能改善腹部寒凉、促进体温上升，是寒性体质者的理想补品。

虽然榴莲十分美味，但是它的外壳让人望而却步，榴莲的外壳坚硬而且长满尖刺，通常水果店、超市等贩卖榴莲的地方都是靠人手动剥榴莲壳，这样的样十分麻烦，而且即使是技术熟练的工作人员有时也会因为失误被榴莲的尖刺弄伤，并且榴莲剥好后都是由工作人员用手放入打包盒中，这样可能因为手部不干净而导致细菌感染，影响身体健康，因此，通过一种机器人来代替手动工作十分必要。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的用于榴莲剥壳及打包的智能机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的用于榴莲剥壳及打包的智能机器人，包括主体、出料口、底座、中控机构、进料口、剥壳机构、机械爪和打包机构，所述进料口设置在主体的上方，所述中控机构设置在主体的一侧，所述出料口设置在主体上，所述底座设置在主体的下方，所述剥壳机构、机械爪和打包机构均设置在主体的内部，所述剥壳机构、机械爪和打包机构均与中控机构电连接；

所述剥壳机构包括夹紧组件和开口组件，所述开口组件设置在夹紧组件的上方，所述夹紧组件包括第一驱动单元和夹紧单元，所述第一驱动单元与夹紧单元传动连接，所述第一驱动单元包括第一电机、第一驱动轴和第一齿轮，所述第一电机设置在主体的内部，所述第一电机通过第一驱动轴与第一齿轮传动连接；

所述夹紧单元包括第一条形齿轮、第一连杆、第二条形齿轮、第二连杆、两个固定块和两个夹紧板，所述第一条形齿轮水平设置在第一齿轮的下方，所述第一条形齿轮与第一齿轮啮合，所述第一连杆竖向设置在第一条形齿轮的一侧，所述第二条形齿轮水平设置在第一齿轮的上方，所述第二条形齿轮与第一齿轮啮合，所述第二连杆竖向设置在第二条形齿轮的一侧，所述第一条形齿轮与第二条形齿轮关于第一齿轮的圆心处中心对称，两个固定块关于第一齿轮的竖向中心轴线对称，两个夹紧板关于第一齿轮的竖向中心轴线对称，所述夹紧板的形状为弧形，所述固定块设置在夹紧板的下方，所述夹紧板的弧形的圆心靠近另一个夹紧板，所述夹紧板与固定块一一对应连接，所述第一连杆的上端与第二连杆的上端位于同一水平面上，两个夹紧板通过对应的固定块分别与第一连杆和第二连杆传动连接；

所述开口组件包括第二驱动单元和开口单元，所述第二驱动单元与开口单元传动连接，所述第二驱动单元包括第二电机、第二驱动轴和圆盘，所述第二电机设置在主体的内部，所述第二驱动轴竖向设置在主体的内部，所述第二电机通过第二驱动轴与圆盘传动连接，所述圆盘的下方设有若干凹槽，各凹槽均匀分布在圆盘的周身，所述凹槽的开口朝下；

所述开口单元包括伸缩单元和若干个旋转单元，所述伸缩单元设置在圆盘的下方，各旋转单元均匀设置在圆盘的周身且与圆盘的凹槽一一对应匹配，所述伸缩单元包括气泵、两个伸缩杆和两块推板，两个伸缩杆水平设置在气泵的两侧且关于气泵的竖向中心轴线对称，两个推板竖向设置在气泵的两侧且关于气泵的竖向中心轴线对称，所述伸缩杆与推板一一对应连接，所述气泵与伸缩杆连通；

当需要剥壳时，将榴莲放入进料口，此时第一电机启动，第一齿轮逆时针转动，因为第一条形齿轮水平设置在第一齿轮的下方，第一条形齿轮与第一齿轮啮合，第二条形齿轮水平设置在第一齿轮的上方，第二条形齿轮与第一齿轮啮合，故第一条形齿轮向右移动，第二条形齿轮向左移动，又因为第一连杆竖向设置在第一条形齿轮的一侧，第二连杆竖向设置在第二条形齿轮的一侧，两个夹紧板通过对应的固定块分别与第一连杆和第二连杆传动连接，故两个夹紧板开始闭合，将榴莲的底部夹紧。当完成底部的夹紧后，此时开口组件通过位移组件移动到榴莲的正上方，此时，机器人检测榴莲顶部的开口状况及每一囊榴莲顶部的开口角度后，气缸通过输出轴将对应的分离片推出，插入榴莲顶部的开口处，此时第二电机缓慢启动，通过分离片对榴莲的开口进行转动，使得开口更大，更加松动，当对开口松动使其变大之后，此时，气泵启动，气泵两侧的伸缩杆伸长，带动位于榴莲开口内部的推板将榴莲壳推开，同时，夹紧组件也慢慢松开，配合开口，完成剥壳任务。通过机器人剥壳，方便了工作人员，也使得剥壳工作更加安全便捷。

所述打包机构包括打包组件和传送组件，所述打包组件设置在传送组件的上方，所述打包组件包括第三驱动单元、脱离单元和打包单元，所述第三驱动单元与脱离单元传动连接；

所述第三驱动单元包括第三电机、第三驱动轴和第二齿轮，所述第三电机设置在主体的内部，所述第三电机通过第三驱动轴与第二齿轮传动连接，

所述分离单元包括移动杆、第三条形齿轮、电热丝和挡板，所述挡板竖向设置，所述第二齿轮位于挡板的一侧，所述挡板内部设有一个开孔，所述移动杆水平设置在第二齿轮的下方，所述移动杆的上方设有与第二齿轮啮合的从动齿，所述移动杆的一端穿过挡板内部的开孔，所述第三条形齿轮水平设置在第二齿轮的上方，所述第三条形齿轮与第二齿轮啮合，所述电热丝设置在第三条形齿轮靠近打包单元一端的下方；

所述打包单元设置在挡板的另一侧，所述打包单元包括打包盒、第四电机、第四驱动轴、打包架和打包器，所述第四电机设置在主体的内部，所述第四驱动轴水平设置，所述打包架为l形，所述第四电机通过第四驱动轴与打包架传动连接，所述打包器设置在打包架的内部，所述打包盒的一侧设有导向槽，所述导向槽与移动杆匹配。

当需要对榴莲肉打包时，此时，设置在主体内部的机械手将榴莲肉放置在打包盒中，此时第四电机启动，因为打包架为l形，由竖向设置中的支架和水平设置的支架组成，第四电机与竖向设置的支架相连，打包器固定在水平设置的支架上，因为第四电机通过第四驱动轴与打包架传动连接，故打包架绕着打包盒，进行旋转，打包器中的薄膜将打包盒密封，当打包完成后，打包器转动到打包盒的上方，此时第三电机启动，第二齿轮顺时针转动，因为移动杆水平设置在第二齿轮的下方，移动杆的上方设有与第二齿轮啮合的从动齿，故移动杆向左移动，因为移动杆一侧设有挡板且移动杆的一端穿过挡板内部的开孔，打包盒的一侧设有导向槽，所述导向槽与移动杆匹配，故移动杆带着打包盒向左移动，打包盒接触到挡板后停下掉落，移动杆从导向槽内抽出，同时，因为第三条形齿轮水平设置在第二齿轮的上方，第三条形齿轮与第二齿轮啮合，电热丝设置在第三条形齿轮靠近打包单元一端的下方，故第三条形齿轮带着电热丝向右移动，将薄膜切断。此时，第五电机启动，驱动轮顺时针转动，带动传送带转动，掉落到传送带上的打包盒被传送到出料口。通过这个机构，避免了工作人员手动接触，造成的细菌感染，使得榴莲食用更加安全健康。

作为优选，为了控制夹紧板的松紧程度，第一条形齿轮移动，弹簧进行伸缩，通过压力表传递给中控机构进行调节，所述第一条形齿轮的另一侧设有检测单元，所述检测单元包括弹簧和压力表，所述压力表设置在主体的内部，所述弹簧水平设置，所述压力表通过弹簧与第一条形齿轮传动连接。

作为优选，为了对不同开口角度的榴莲进行分离，分离片最初都位于凹槽的内部，机器人检测到榴莲上端的开口，此时气缸启动，推动与开口对应的输出轴，使得分离片伸出，对榴莲的开口进行分离。所述旋转单元包括气缸、输出轴和分离片，所述气缸设置在圆盘的内部，所述分离片设置在凹槽的内部，所述气缸通过输出轴与分离片传动连接。

作为优选，为了将榴莲肉送到出料口，第五电机启动，驱动轮随之转动，因为驱动轮通过传送带与从动轮传动连接，故传送带顺时针转动，将传送带上的打包好的榴莲肉传送到出料口。所述传送组件包括第四驱动单元、传送带、从动轮和从动轴，所述第四驱动单元包括第五电机、第五驱动轴和驱动轮，所述第五电机设置在主体的内部，所述第五电机通过第五驱动轴与驱动轮传动连接，所述驱动轮和从动轮位于同一水平线上，所述从动轴设置在主体的内部，所述从动轮套设在在从动轴上，所述驱动轮通过传送带与从动轮传动连接。

作为优选，为了使移动杆水平移动的更加平稳，所述移动杆的下方设有滑动块和燕尾槽，所述滑动块固定在移动杆的下方，所述燕尾槽水平设置在主体的内部，所述滑动块与燕尾槽匹配且与燕尾槽滑动连接。

作为优选，所述中控机构包括显示界面、控制按键、状态指示灯和plc，所述显示界面、控制按键和状态指示灯均与plc电连接。

作为优选，为了在显示界面上操作的更加方便，所述显示界面为触摸显示屏。

作为优选，所述主体的内部设有天线，所述天线与plc电连接。

作为优选，为了使开口组件可以上下左右移动，所述开口组件上方设有位移组件，所述开口组件与位移组件相连，所述位移组件与中控机构电连接，所述位移机构包括第六电机，所述第六电机与第二电机传动连接，所述第六电机水平设置在主体的内部。

作为优选，为了检测榴莲所处的位置，通过中控机构控制不同的机构对其进行处理，所述主体内部还设有红外线探测器。

本发明的有益效果是，该基于物联网的用于榴莲剥壳及打包的智能机器人中，通过剥壳机构，实现了机器人自动化的榴莲去壳，避免工作人员手动剥壳时因操作失误带来的安全隐患，通过打包机构，依靠机器打包，减少了细菌接触，使得榴莲食用更加安全健康，通过这些机构，提高了剥壳效率和安全性，大大提高了机器人的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于物联网的用于榴莲剥壳及打包的智能机器人的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的用于榴莲剥壳及打包的智能机器人的夹紧组件的结构示意图；

图3是本发明的基于物联网的用于榴莲剥壳及打包的智能机器人的开口组件的结构示意图；

图4是本发明的基于物联网的用于榴莲剥壳及打包的智能机器人的旋转单元的结构示意图；

图5是本发明的基于物联网的用于榴莲剥壳及打包的智能机器人的打包机构的结构示意图；

图6是本发明的基于物联网的用于榴莲剥壳及打包的智能机器人的中控机构的结构示意图；

图中：1.主体，2.出料口，3.底座，4.中控机构，5.进料口，6.第一电机，7.第一齿轮，8.第一条形齿轮，9.第一连杆，10.固定块，11.夹紧板，12.第二条形齿轮，13.第二连杆，14.弹簧，15.压力表，16.第二电机，17.圆盘，18.旋转单元，19.气泵，20.伸缩杆，21.推板，22.气缸，23.输出轴，24.分离片，25.第三电机，26.第二齿轮，27.移动杆，28.第三条形齿轮，29.电热丝，30.滑动块，31.燕尾槽，32.挡板，33.打包盒，34.第四电机，35.打包架，36.打包器，37.第五电机，38.驱动轮，39.传送带，40.从动轮，41.显示界面，42.控制按键，43.状态指示灯。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图6所示，一种基于物联网的用于榴莲剥壳及打包的智能机器人，包括主体1、出料口2、底座3、中控机构4、进料口5、剥壳机构、机械爪和打包机构，所述进料口5设置在主体1的上方，所述中控机构4设置在主体1的一侧，所述出料口2设置在主体1上，所述底座3设置在主体1的下方，所述剥壳机构、机械爪和打包机构均设置在主体1的内部，所述剥壳机构、机械爪和打包机构均与中控机构4电连接；

所述剥壳机构包括夹紧组件和开口组件，所述开口组件设置在夹紧组件的上方，所述夹紧组件包括第一驱动单元和夹紧单元，所述第一驱动单元与夹紧单元传动连接，所述第一驱动单元包括第一电机6、第一驱动轴和第一齿轮7，所述第一电机6设置在主体1的内部，所述第一电机6通过第一驱动轴与第一齿轮7传动连接；

所述夹紧单元包括第一条形齿轮8、第一连杆9、第二条形齿轮12、第二连杆13、两个固定块10和两个夹紧板11，所述第一条形齿轮8水平设置在第一齿轮7的下方，所述第一条形齿轮8与第一齿轮7啮合，所述第一连杆9竖向设置在第一条形齿轮8的一侧，所述第二条形齿轮12水平设置在第一齿轮7的上方，所述第二条形齿轮12与第一齿轮7啮合，所述第二连杆13竖向设置在第二条形齿轮12的一侧，所述第一条形齿轮8与第二条形齿轮12关于第一齿轮7的圆心处中心对称，两个固定块10关于第一齿轮7的竖向中心轴线对称，两个夹紧板11关于第一齿轮7的竖向中心轴线对称，所述夹紧板11的形状为弧形，所述固定块10设置在夹紧板11的下方，所述夹紧板11的弧形的圆心靠近另一个夹紧板11，所述夹紧板11与固定块10一一对应连接，所述第一连杆9的上端与第二连杆13的上端位于同一水平面上，两个夹紧板11通过对应的固定块10分别与第一连杆9和第二连杆13传动连接；

所述开口组件包括第二驱动单元和开口单元，所述第二驱动单元与开口单元传动连接，所述第二驱动单元包括第二电机16、第二驱动轴和圆盘17，所述第二电机16设置在主体1的内部，所述第二驱动轴竖向设置在主体1的内部，所述第二电机16通过第二驱动轴与圆盘17传动连接，所述圆盘17的下方设有若干凹槽，各凹槽均匀分布在圆盘17的周身，所述凹槽的开口朝下；

所述开口单元包括伸缩单元和若干个旋转单元18，所述伸缩单元设置在圆盘17的下方，各旋转单元18均匀设置在圆盘17的周身且与圆盘17的凹槽一一对应匹配，所述伸缩单元包括气泵19、两个伸缩杆20和两块推板21，两个伸缩杆20水平设置在气泵19的两侧且关于气泵19的竖向中心轴线对称，两个推板21竖向设置在气泵19的两侧且关于气泵19的竖向中心轴线对称，所述伸缩杆20与推板21一一对应连接，所述气泵19与伸缩杆20连通；

当需要剥壳时，将榴莲放入进料口5，此时第一电机6启动，第一齿轮7逆时针转动，因为第一条形齿轮8水平设置在第一齿轮7的下方，第一条形齿轮8与第一齿轮7啮合，第二条形齿轮12水平设置在第一齿轮7的上方，第二条形齿轮12与第一齿轮7啮合，故第一条形齿轮8向右移动，第二条形齿轮12向左移动，又因为第一连杆9竖向设置在第一条形齿轮8的一侧，第二连杆13竖向设置在第二条形齿轮12的一侧，两个夹紧板11通过对应的固定块10分别与第一连杆9和第二连杆13传动连接，故两个夹紧板11开始闭合，将榴莲的底部夹紧。当完成底部的夹紧后，此时开口组件通过位移组件移动到榴莲的正上方，此时，机器人检测榴莲顶部的开口状况及每一囊榴莲顶部的开口角度后，气缸22通过输出轴23将对应的分离片24推出，插入榴莲顶部的开口处，此时第二电机16缓慢启动，通过分离片24对榴莲的开口进行转动，使得开口更大，更加松动，当对开口松动使其变大之后，此时，气泵19启动，气泵19两侧的伸缩杆20伸长，带动位于榴莲开口内部的推板21将榴莲壳推开，同时，夹紧组件也慢慢松开，配合开口，完成剥壳任务。通过机器人剥壳，方便了工作人员，也使得剥壳工作更加安全便捷。

所述打包机构包括打包组件和传送组件，所述打包组件设置在传送组件的上方，所述打包组件包括第三驱动单元、脱离单元和打包单元，所述第三驱动单元与脱离单元传动连接；

所述第三驱动单元包括第三电机25、第三驱动轴和第二齿轮26，所述第三电机25设置在主体1的内部，所述第三电机25通过第三驱动轴与第二齿轮26传动连接，

所述分离单元包括移动杆27、第三条形齿轮28、电热丝29和挡板32，所述挡板32竖向设置，所述第二齿轮26位于挡板32的一侧，所述挡板32内部设有一个开孔，所述移动杆27水平设置在第二齿轮26的下方，所述移动杆27的上方设有与第二齿轮26啮合的从动齿，所述移动杆27的一端穿过挡板32内部的开孔，所述第三条形齿轮28水平设置在第二齿轮26的上方，所述第三条形齿轮28与第二齿轮26啮合，所述电热丝29设置在第三条形齿轮28靠近打包单元一端的下方；

所述打包单元设置在挡板32的另一侧，所述打包单元包括打包盒33、第四电机34、第四驱动轴、打包架35和打包器36，所述第四电机34设置在主体1的内部，所述第四驱动轴水平设置，所述打包架35为l形，所述第四电机34通过第四驱动轴与打包架35传动连接，所述打包器36设置在打包架35的内部，所述打包盒33的一侧设有导向槽，所述导向槽与移动杆27匹配。

当需要对榴莲肉打包时，此时，设置在主体1内部的机械手将榴莲肉放置在打包盒33中，此时第四电机34启动，因为打包架35为l形，由竖向设置中的支架和水平设置的支架组成，第四电机34与竖向设置的支架相连，打包器36固定在水平设置的支架上，因为第四电机34通过第四驱动轴与打包架35传动连接，故打包架35绕着打包盒33，进行旋转，打包器36中的薄膜将打包盒33密封，当打包完成后，打包器36转动到打包盒33的上方，此时第三电机25启动，第二齿轮26顺时针转动，因为移动杆27水平设置在第二齿轮26的下方，移动杆27的上方设有与第二齿轮26啮合的从动齿，故移动杆27向左移动，因为移动杆27一侧设有挡板32且移动杆27的一端穿过挡板32内部的开孔，打包盒33的一侧设有导向槽，所述导向槽与移动杆27匹配，故移动杆27带着打包盒33向左移动，打包盒33接触到挡板32后停下掉落，移动杆27从导向槽内抽出，同时，因为第三条形齿轮28水平设置在第二齿轮26的上方，第三条形齿轮28与第二齿轮26啮合，电热丝29设置在第三条形齿轮28靠近打包单元一端的下方，故第三条形齿轮28带着电热丝29向右移动，将薄膜切断。此时，第五电机37启动，驱动轮38顺时针转动，带动传送带39转动，掉落到传送带39上的打包盒33被传送到出料口2。通过这个机构，避免了工作人员手动接触，造成的细菌感染，使得榴莲食用更加安全健康。

作为优选，为了控制夹紧板11的松紧程度，第一条形齿轮8移动，弹簧14进行伸缩，通过压力表15传递给中控机构4进行调节，所述第一条形齿轮8的另一侧设有检测单元，所述检测单元包括弹簧14和压力表15，所述压力表15设置在主体1的内部，所述弹簧14水平设置，所述压力表15通过弹簧14与第一条形齿轮8传动连接。

作为优选，为了对不同开口角度的榴莲进行分离，分离片24最初都位于凹槽的内部，机器人检测到榴莲上端的开口，此时气缸22启动，推动与开口对应的输出轴23，使得分离片24伸出，对榴莲的开口进行分离。所述旋转单元18包括气缸22、输出轴23和分离片24，所述气缸22设置在圆盘17的内部，所述分离片24设置在凹槽的内部，所述气缸22通过输出轴23与分离片24传动连接。

作为优选，为了将榴莲肉送到出料口2，第五电机37启动，驱动轮38随之转动，因为驱动轮38通过传送带39与从动轮40传动连接，故传送带39顺时针转动，将传送带39上的打包好的榴莲肉传送到出料口5。所述传送组件包括第四驱动单元、传送带39、从动轮40和从动轴，所述第四驱动单元包括第五电机37、第五驱动轴和驱动轮38，所述第五电机37设置在主体1的内部，所述第五电机37通过第五驱动轴与驱动轮38传动连接，所述驱动轮38和从动轮40位于同一水平线上，所述从动轴设置在主体1的内部，所述从动轮40套设在在从动轴上，所述驱动轮38通过传送带39与从动轮40传动连接。

作为优选，为了使移动杆27水平移动的更加平稳，所述移动杆27的下方设有滑动块30和燕尾槽31，所述滑动块30固定在移动杆27的下方，所述燕尾槽31水平设置在主体1的内部，所述滑动块30与燕尾槽31匹配且与燕尾槽31滑动连接。

作为优选，所述中控机构4包括显示界面41、控制按键42、状态指示灯43和plc，所述显示界面41、控制按键42和状态指示灯43均与plc电连接。

作为优选，为了在显示界面41上操作的更加方便，所述显示界面41为触摸显示屏。

作为优选，所述主体1的内部设有天线，所述天线与plc电连接。

作为优选，为了使开口组件可以上下左右移动，所述开口组件上方设有位移组件，所述开口组件与位移组件相连，所述位移组件与中控机构4电连接，所述位移机构包括第六电机，所述第六电机与第二电机16传动连接，所述第六电机水平设置在主体1的内部。

作为优选，为了检测榴莲所处的位置，通过中控机构4控制不同的机构对其进行处理，所述主体1内部还设有红外线探测器。

与现有技术相比，该基于物联网的用于榴莲剥壳及打包的智能机器人中，通过剥壳机构，实现了机器人自动化的榴莲去壳，避免工作人员手动剥壳时因操作失误带来的安全隐患，通过打包机构，依靠机器打包，减少了细菌接触，使得榴莲食用更加安全健康，通过这些机构，提高了剥壳效率和安全性，大大提高了机器人的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。