目前，我国水果产业到了提质增效的关键阶段，改变传统的大容量雨淋洗式连续喷雾，减少农药非靶标的流失与飘逸，同时兼顾生态环境建设，采用电子信息化技术进行精准变量喷雾，通过智能化机械实现果园喷雾作业的规模化、标准化、技术化操作，是发展现代果业的必要条件之一。　　针对现代果园宽行距窄株距的矮化密植种植模式，本着农机与农艺相结合的原则，本文以研究适合现代标准化果园种植要求的基于物联网的果园精准变量喷雾技术为目标，研究精准对靶技术与变量风送喷雾技术，旨在提高果树风送喷雾精准性，实现精准施药。论文主要研究内容和结论如下：　　（1）依据山东标准化果园的种植模式，设计搭建了多风管仿形风送式喷雾试验台。为满足变风量和变喷量的需求，对试验台的动力系统、喷雾系统、分配器、控制阀等关键装置进行了设计、仿真及试验测试。针对变风量需求确定了半圆柱型气流分配器和“Y”型三通风量分配装置，设计旁路调风与节流调风两种变风量方案，采用数字舵机实现蝶阀阀门开度的控制。相关仿真计算及试验测试结果表明：节流调风存在扇形出风口风速不均匀问题，旁路调风存在进风量与总出风量不相等问题，可采用“Y”型风量分配装置与扇形出风口、风管的连接处过盈配合来解决，确定旁路调风为最佳的变风量方案。　　（2）探明主要干扰因素对变量喷雾距离传感器精准性的影响规律，提出宽度理论模型并进行试验验证。 NU40F15TR-2M型超声波传感器，束波角越小精度越高，随着探测距离的增加精准性下降，增加海绵罩或与激光传感器的交替安装可缩小传感器的最小安装间隔。试验结果表明超声波传感器实际动态识别间距均大于各标定距离下的理论值，提前靶标20~50mm开始喷雾、离开靶标20~50mm停止喷雾，或提前和延后0.1s的时间，可有效保证喷雾覆盖整个树冠区域；随着光照强度的增加，靶标物倾斜度的增加，车速提高到0.1m/s时，GLS-B80激光测距模块的精准性下降，SICK-DX35激光传感器的精准性变化较小。　　针对不同果树的实际冠层宽度与模型处理后的冠层宽度的对比结果表明， NU40F15TR-2M型超声波传感器与SICK-DX35型激光传感器适用于不同类型的果树探测。精准性要求高的果树种植模式需采用 SICK-DX35型激光传感器，精准性要求不是很高的篱架型果树，可选用NU40F15TR-2M型超声波传感器。　　（3）研制了基于物联网的变量喷雾控制系统的硬件和软件系统。控制系统包括服务器端、客户端和喷药平台控制端三部分，三部分之间能实现数据实时无线传输，其中服务器端为 Linux服务器系统，主要实现数据的存储和查询，为喷雾决策提供数据；客户端为 Android系统的喷药控制智能手机 APP，实现喷雾模式设置、喷雾参数初始化、靶标动态二维三维形貌的构建；喷药平台端为以 STM32F103FVET6为核心计算单元构建的控制系统，能实现风送与喷雾系统的变量控制。　　（4）构建了基于空隙查找算法的果树冠层体积特征模型，并进行变风量及变喷量的理论研究及试验验证。根据喷量、风量与冠层信息之间的关系，构建了 PWM变量喷雾模型和风量控制阀开度模型，得出喷头喷量与 PWM的占空比之间的关系，蝶阀开度与风量之间的变量关系。喷量、风量拟合模型与实际测量得到的喷量、风量相比，相对误差均在10%以下，达到设计要求。　　为验证变量喷雾的最佳喷雾组合，设计了喷雾方式、行驶速度、果树孔隙比与果树体积比的四因素三水平正交试验，得出了四因素影响的显著顺序为喷雾方式>试验台行驶速度>果树孔隙比>果树体积比，最佳喷雾效果的组合为：采用变量喷雾方式，行驶速度为0.9 m/s，空隙比为20%，体积比为50%。　　试验台行驶速度0.5m/s时，相比常规风送喷雾、自动对靶喷雾和精准变量喷雾三种喷雾方式农药在果树冠层中的沉积分布，精准变量喷雾比普通风送式喷雾沉积量提高了36.77%，变异系数降低了27.15%，比自动对靶喷雾，沉积量提高了17.20%，变异系数降低了14.55%。