针对农业作业喷药和打顶过程中存在的人工作业效率过低、现有机械化设备准确度和稳定性较低的问题,提出了植保机器人多功能作业系统设计。系统主要包括：精准喷药控制系统和精确打顶控制系统,通过系统的设计使得喷药和打顶作业精度及稳定性得到较大程度提高,提高了作业工作效率,能够在较恶劣环境下进行作业,适合进行推广。本文首先介绍了课题的来源、背景和研究意义,重点阐述喷药系统和打顶系统在现阶段发展过程中存在的主要问题。在查阅相关文献的基础上,从精准变量喷药控制系统和精确打顶控制系统两个方面分析了国内外研究现状。针对现阶段两个关键技术发展过程中出现的问题,制定了设计方案。其次根据目标作物的农艺要求,同时考虑植保机器人喷药机构的机械结构、打顶机械结构的特点和存在的问题对其进行了分析和改进,对喷药臂的液压系统和打顶装置的液压系统进行了分析和改进,为控制系统设计进行了机械和液压系统的改进设计。然后针对现有大田小麦喷药植保机器人定量喷药不够精准、药液浪费大、喷洒不均匀和对土地污染严重等不足,设计了大田小麦植保机器人精准喷药控制系统,该系统根据传感器检测到的植保机器人行走速度和药液压力,动态调节喷头喷量,以实现精准、高效、智能喷药。接下来针对棉花打顶作业时人工作业效率过低、小型机械化作业精度太低等不足,设计了大田棉花植保机器人精准打顶控制系统,该系统根据传感器检测到的棉顶位置,动态调节打顶刀高度,以实现精准、高效、智能打顶。最后在试验田对所设计的控制系统进行了现场实验、数据采集和结果分析,并对误差来源进行了分析,验证了所设计控制系统的精度和稳定性。