本发明涉及消防机器人领域，具体涉及一种大型油罐灭火机器人。
背景技术：
石油是一种战略能源物资，对经济发展国家安全及人们的日常生活横祸都有巨大的影响，日常生产和生活中通常用油罐来接收、存放和发放石油及其产品，石油是易燃易爆液体，静电火花、碰撞和摩擦火花、电气原因等都极有可能导致火灾的发生，石油火灾一旦发生，燃烧速度快、火势凶猛、辐射热强、沸腾喷溅、扩散蔓延等危害性，危险性极大。而传统的消防车，采用云梯式结构，通过升降机构将站在工作斗中的消防人员送到高空，进行火情侦查、向高空的火灾点用水枪喷射或喷洒灭火剂进行消防作业，但这种传统的消防设备存在较多的问题，一是火势较大，消防人员无法接近火灾点进行灭火作业；二是火灾点可能存在有害气体、爆炸、蔓延等情况危及消防人员的生命；三是消防云梯的不稳定性，导致消防人员的心理紧张，高空作业对消防人员来说也是不安全因素。消防员面对高温、黑暗、有毒和浓烟的危害环境，若贸然冲进现场，不仅不能完成任务，还会徒增人员伤亡，所以在消防人员不易靠近的危险性大的场合，怎样实施有效的无人灭火作业，解决消防人员的人身安全是目前急需解决的问题。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种大型油罐灭火机器人，实现了智能灭火、远程灭火，具有精准定位、灭火效率高的特点。
本发明解决上述问题的技术方案为：一种大型油罐灭火机器人，包括小车、避障装置、升降系统、旋转装置、智能喷水装置、视觉系统、定位装置；
小车前端设有避障装置，升降系统位于小车的中间位置，旋转装置固定在升降系统顶端，小车后端设有水带输送装置，小车底部装有驱动装置；
第一视觉系统、第二视觉系统、第三视觉系统均包括摄像机、显示屏，摄像机与显示屏相连；
驱动装置包括车轮、驱动电机，驱动电机与CPU控制系统之间电连接；
避障装置包括激光雷达、红外线寻迹传感器、第一视觉系统，每个车轮上均设有一个红外线寻迹传感器，激光雷达、红外线寻迹传感器、第一视觉系统分别与CPU控制系统之间电连接；
定位装置包括电动缸、限位块、第一位置传感器、第二视觉系统，限位块、第一位置传感器均固定在电动缸推杆上，电动缸、第一位置传感器、第二视觉系统分别与CPU控制系统之间电连接；
升降系统包括升降装置、安装架、盖板，升降系统为阶梯式结构；安装架为立方体无盖结构，升降装置位于安装架内；第二位置传感器、升降装置与CPU控制系统之间电连接；
旋转装置包括安装圆台，转动圆台、传动轴、主动齿轮、第一电机；转动圆台、第一电机、传动轴均位于安装圆台内，第一电机轴与传动轴相连，转动圆台、主动齿轮均固定在传动轴上，主动齿轮位于转动圆台上方；
智能喷水装置包括水管、喷水枪头、第三视觉系统、第一旋转轴、第二旋转轴，水管内设有消防水带，消防水带与消防高压水车相连，另一端通过滚动轴承与第一旋转轴相连，水管通过套管固定在转动圆台上，水管与套管之间滑动连接，水管上设有齿条、定位装置，齿条与主动齿轮相啮合；第一旋转轴另一端与喷水枪头连接，第一旋转轴为中空结构，消防水带穿过第一旋转轴与喷水枪头相连，第二电机位于第一旋转轴内，第二电机与第一旋转轴相连，第二旋转轴一端为圆环形，另一端为U形，圆环端固定在第一旋转轴外圆柱面上，U形端与喷水枪头相连，外侧装有传动电机，使喷水枪头可以上下摆动，喷水枪头上侧设有第三视觉系统，第三视觉系统与CPU控制系统之间电连接。
所述升降装置为套缸式升降装置、导轨式升降装置中的一种。
所述第一视觉系统、第二视觉系统、第三视觉系统的摄像机分别与地面远程设备无线相连。
所述第一电机、第二电机、传动电机、地面远程设备分别与CPU控制系统之间电连接。
所述限位块上设有多个真空吸盘，真空吸盘与CPU控制系统之间电连接。
所述第二电机为管状电机。
所述水带传送装置包括卷筒、消防水带。
本发明具有有益效果：
（1）本发明定位精准，智能化程度高；CPU控制系统自主分析，通过远程无线控制，实现消防灭火的智能化、无人化；
（2）通过旋转装置、升降装置实现了机器人在X方向、Z方向的转动、Y方向的俯仰运动，以及X方向、Z方向的直线运动，保证了灭火装置运动范围的充分性；通过升降装置，将智能喷水装置送到灭火点，就近灭火，不需要消防人员用云梯爬到高处，冒着生命危险去灭火，有效避免了人员伤亡；
（3）通过第三视觉系统使消防员可以通过显示屏远程看到远方火势情况，做出准确判断，利用摄像机与地面的远端控制设备相连，从而使安全地带的消防人员可以看到火势的实时情况，为远离火源的消防员提供决策性的意见和指导，实现远程操控，保证消防员的人身安全；
（4）通过定位装置，使智能喷水装置固定在储油罐边缘、过道上方或高层建筑的窗户上，防止灭火时因水流冲力太大使整个小车产生晃动；
（5）智能喷水装置可以选择任意角度喷水作业，实现灵活自如的灭火操作，可自动根据第三视觉系统提供的信息自动分析，自动定位火源，取得最佳灭火角度，进行喷水灭火。也可以人工远程控制，调整喷水枪头角度，按照现场需要依顺序逐个逐点进行灭火。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明结构实施例结构示意图。
图3为本发明旋转装置结构示意图。
图4为本发明智能喷水装置结构示意图。
图5为本发明控制原理图。
图中：1-小车，2-避障装置，3-升降系统，4-旋转装置，5-智能喷水装置，6-第一视觉系统，7-定位装置，8-车轮，9-驱动电机，10-电动缸，11-限位块，12-真空吸盘，13-第一位置传感器，14-激光雷达，16-红外线寻迹传感器，17-第二视觉系统，18-安装架，19-导轨式升降装置，20-盖板，21-第二位置传感器，22-安装圆台，23-转动圆台，24-传动轴，25-主动齿轮，26-第一电机，27-水管，28-第三视觉系统，29-喷水枪头，30-第二电机，31-CPU控制系统，32-地面远程设备，33-消防高压水车，34-水带输送装置，35-套管，36-齿条，37-第一旋转轴，38-第二旋转轴，39-传动电机。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的说明。
一种大型油罐灭火机器人，包括小车、避障装置、升降系统、旋转装置、智能喷水装置、视觉系统、定位装置；
小车前端设有避障装置，升降系统位于小车的中间位置，旋转装置固定在升降系统顶端，小车后端设有水带输送装置，小车底部装有驱动装置；
第一视觉系统、第二视觉系统、第三视觉系统均包括摄像机、显示屏，摄像机与显示屏相连；
驱动装置包括车轮、驱动电机，驱动电机与CPU控制系统之间电连接；
避障装置包括激光雷达、红外线寻迹传感器、第一视觉系统，每个车轮上均设有一个红外线寻迹传感器，激光雷达、红外线寻迹传感器、第一视觉系统分别与CPU控制系统之间电连接；
定位装置包括电动缸、限位块、第一位置传感器、第二视觉系统，限位块、第一位置传感器均固定在电动缸推杆上，电动缸、第一位置传感器、第二视觉系统分别与CPU控制系统之间电连接；
升降系统包括导轨式升降装置、安装架、盖板，升降系统为阶梯式结构；安装架为立方体无盖结构，导轨式升降装置位于安装架内，导轨式升降装置底端与安装架相连，顶端与盖板相连；第二位置传感器、导轨式升降装置与CPU控制系统之间电连接；
旋转装置包括安装圆台，转动圆台、传动轴、主动齿轮、第一电机；转动圆台、第一电机、传动轴均位于安装圆台内，第一电机轴与传动轴相连，转动圆台、主动齿轮均固定在传动轴上，主动齿轮位于转动圆台上方；
智能喷水装置包括水管、喷水枪头、第三视觉系统、第一旋转轴、第二旋转轴，水管内设有消防水带，消防水带与消防高压水车相连，另一端通过滚动轴承与第一旋转轴相连，水管通过套管固定在转动圆台上，水管与套管之间滑动连接，水管上设有齿条、定位装置，齿条与主动齿轮相啮合；第一旋转轴另一端与喷水枪头连接，第一旋转轴为中空结构，消防水带穿过第一旋转轴与喷水枪头相连，第二电机位于第一旋转轴内，第二电机与第一旋转轴相连，第二旋转轴一端为圆环形，另一端为U形，圆环端固定在第一旋转轴外圆柱面上，U形端与喷水枪头相连，外侧装有传动电机，使喷水枪头可以上下摆动，喷水枪头上侧设有第三视觉系统，第三视觉系统与CPU控制系统之间电连接。
所述第一视觉系统、第二视觉系统、第三视觉系统的摄像机分别与地面远程设备无线相连。
所述第一电机、第二电机、传动电机、地面远程设备分别与CPU控制系统之间电连接。
所述限位块上设有多个真空吸盘，真空吸盘与CPU控制系统之间电连接。
所述第二电机为管状电机。
所述水带传送装置包括卷筒、消防水带。
当小车在行驶过程中，避障系统、第一视觉系统检测到周围有障碍物时，避障系统将检测到的障碍信号发送给CPU控制系统，CPU控制系统经过分析后，控制小车驱动电机转弯或直行来避开障碍物。
当小车靠近到合适位置；停稳后，控制升降系统的升降机构从下到上依次开始工作，升到合适高度后，第二位置传感器将此时的信号传递给CPU控制系统，发出指令使升降系统停止升降工作；旋转装置将智能喷水灭火装置旋转至与着火建筑呈直角位置后，通过第二视觉系统确定合适位置，利用齿条把智能喷水装置向前方推送，推到合适位置后，控制电动缸工作，电动缸将真空吸盘推出，使真空吸盘固定在储油罐边缘、过道上方或高层建筑的窗户上；第一旋转轴、第二旋转轴、第三视觉系统启动，自动搜寻目标，分析并取得最佳灭火角度，开始喷水灭火。
本发明可用于大型储油罐的灭火，也可以延伸用于其他高层建筑的灭火。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。