AUTONOMOUS BOREWELL RESCUE ROBOT WITH LIVE VIDEO SURVEILLANCE

儿童坠入敞口或废弃的钻井（borewell）在印度许多地区是反复发生的悲剧。钻井深度可达数百英尺，直径往往不足一英尺，一旦井口未加盖，幼童便可能滑入其中，被困在成年人无法触及的深度。传统救援方式涉及使用重型机械挖掘一个平行坑道，这可能耗时超过一天，并使儿童面临缺氧、低温、土壤坍塌和脱水等风险。本文提出一种配备实时视频监控的自主钻井救援机器人，旨在缩短这一延误。所提出的机器人是一个紧凑的圆柱形装置，通过地面绞车电机驱动的钢缆下放至钻井中。它搭载红外照明摄像头、温湿度传感器、用于检测氧气耗尽和有害气体的气体传感器、用于测距的超声波传感器以及用于聆听儿童声音的麦克风。机器人上的树莓派（Raspberry Pi）负责视频采集和流媒体传输，而Arduino或ESP32则控制夹爪电机、腿式井壁支撑装置和传感器采样。实时视频和传感器数据通过屏蔽电缆或Wi-Fi链路发送至地面控制站。机器人以受控速度自主下降，利用超声波传感器和摄像头在儿童上方安全距离处停止。其抓壁腿撑开抵住钻井壁以稳定机身，随后在操作员监督下将一组带衬垫的机械臂定位在儿童周围。可沿缆绳下放供氧管，双向音频通道允许父母或救援人员与儿童通话，在整个操作过程中使儿童保持平静。所有传感器读数，包括深度、温度、气体浓度以及各执行器的状态，均显示在地面的笔记本电脑或平板电脑仪表板上，并通过移动网络推送至云服务器。地区官员和远程专家可通过网页查看实时视频流和读数，从而支持消防部门、灾害响应团队和医务人员之间的协调。当氧气降至安全水平以下或夹爪力度超过设定限值时，系统会自动生成警报。该系统旨在为受过训练的救援人员提供支持，在关键提升阶段不得在无人监督的情况下自行行动。在带有配重的垂直PVC管模型上进行的测试