随着社会的不断进步，人们对机器的需求量也随之上升，无线远程移动控制设计属于当前的一个研究重点内容，因为该项研究可以帮助人们做一些力所不能及的事情。本文所研究的基于单片机下的无线遥控自动翻书机，集各个软硬件于一体，最终通过采用Wi-Fi 传输技术来对机器人进行控制和监控，有效的帮助了残疾人实现阅读的目的。

最早开始对机械臂进行研究的是欧美国家。最为流行的MANUS 康复机器人手臂产自荷兰 Exact Dynamics 公司，康复性机械臂是欧美国家研究的重心，其特点很多，具有灵活的运动性能、紧凑的结构以及较大的工作空间，并将基座作为质量的核心部位，将机械臂刚度予以有效提升。然而却提高了机械臂的造价，并且延长了生产时间。而在我国，机械臂的研发时间相对落后，其研究重点是在增强肢体功能方面。智能轮椅样机是上海电气中央研究院服务机器人研究室和上海交通大学的研究成果，它配备了具有较强操作能力的机械臂装置，具有主动避障的功能。它的缺点是运行缓慢、灵活性较低、体积较大、只能小批量生产等。目前自动翻书装置的翻书原理有两种：利用步进电机带动转杆将书页搓起是其中一种，而另一种翻书原理是运用转杆，将搓起的书页拨到一边。那么翻书过程中往往会出现以下问题，书页由于表面受压力的作用，会在移动的过程中出现空隙，虽然也可以被翻动，然而问题是，如果使用了较大的摩擦力，会导致几页书同时被搓起，并且造成多页书被一次性翻动的现象。如果摩擦力的作用过小，会导致翻页失败，而摩擦力的作用过大，还会损伤到翻动书页的表面。还有一种方法是，运用真空吸盘的杆件，把书页吸起，然后在翻书杆的帮助下完成翻页。尽管这种方法避免多页书被同时翻动，不过真空吸盘工作时比较机械化，皱折、损坏等现象也时有发生。由于翻书杆被固定在一定的高度，灵活性较差，不能随着书籍厚度的变更做出相应的调整，从而不能有效的完成翻书工作。在自动翻书装置研究过程中，往往只考虑了如何正向翻书，忽略生活常理，而没有意识到反向翻书的需求，却不能把握好翻书动作正反相互切换的灵活度。它的缺点还有放书板构造不够简洁，使用不便捷，缺乏较强的感知书籍的尺寸与厚度的能力，并不能实现翻阅所有类型的书籍，自动平衡能力也有待于提升，翻书过程中会出现书籍倾斜的现象，影响了读书阅读的心情以及阅读的效果。

在对电源供电模块进行设计的过程中，因为驱动小车电机这一模块本身所需要的电流以及电压等方面都明显比单片机芯片需求要大很多，在这种情况下，本系统在实际设计过程中，其电源供电方式主要是采用了双电源供电的方式。其中，小车电机供电电源主要是 7.4V 电源， 8000mAh 属于其电池容量，而单片机在实际供电过程中则主要是使用了 5V 电源， 2000mAh 属于其电池容量。

也是我们俗称的微型伺服马达，它具有较大的扭力，便于操作，灵活装配的优势。每个微型伺服马达都由反馈可调节电位器（一个）、小型直流马达（一个）、变速齿轮组（一组）和电子控制板（一块）四个部分组成。一个微型伺服马达就像是一个典型的闭环反馈系统，其终端（输出端）带动一个线性的比例电位器来定位，由它将转角坐标转换为比例电压反馈给控制线路板，控制线路板根据电位器的信息，将电压值与输入的电平状态信号进行比较，使电平状态升高，并决定电机转动的方向，最终齿轮组在预定的目标内停止，使正负脉冲保持平衡，与伺服电机相呼应，最终达到精准定位的效果。由单片机中的变速齿轮组的功率与直流马达的输出扭力来控制伺服马达的瞬时速度，当电压驱动稳定的状态下，瞬时速度保持不变。但在齿轮组高速运转时，伺服马达承受力增大，导致瞬时速度降低。也可以通过脉冲宽度调制方法来改变它的平均运动速度。通常小型伺服电机内部包含：地线、控制线和电源线三条主控线，由它们完成电机的供电工作，其中控制线通过地线与电源线的输出得到电源供应，同时将直流马达输入内部，其电压最小为 4V ，最大不超过6V，为避免使用过程中产生噪音，伺服马达电源与系统处理电源应合理安装，有时，微型伺服电机在超负荷工作状态下，可能将降低电压的供应，导致电机无法正常工作，因此，在安装过程中要保证电压与承载负荷相对应（图 1 为单片机的控制系统流程图）。

设计单片机过程中，在选择显示模块阶段，通常选择液晶显示模块。通过液晶显示模块的行或者列对驱动器进行控制，并且通过驱动器组成了全点阵液晶显示器。该模块为直接访问的方式，连接了显示器的单片机接口与控制引脚。单片机的模组中有一个引脚，其功能在于可以执行服务指令，具体使用时，通过引脚来输入低脉冲的模组，实现模块复位，但是在低电平输入状态下，应该先输入模块，然后再进行相关操作。

手指、手腕、手臂与底座共同组成了机械臂。手臂的多级驱动有 3 个，其余部分分别有一个舵机（所谓的舵机，也就是微型伺服直流电机）。舵机的功能在于，其能够以左右为旋转方向，进 行 180 。的旋转，机械手末端的 2 个手指可通过舵机驱动，实现夹取动作，夹持的距离为 0-5.5cm 。舵机设有红、黑、黄三线接口，对应的分别为：红色——GND, 黑色——控制信号端，黄色——

2.5 灭火模块设计

2.6 电磁炮模块设计

2.7 Wi-Fi模块与通信接口设计

2.8 摄像头模块设计

3 基于单片机的无线遥控自动翻书机械臂运行与调试

3.1 嵌入式程序运行

3.2 单片机程序设计

3.3 系统调试

4 结语