药肥喷施是农业生产过程中常用的植保作业环节。目前,农业上多采用人工或者机械作业方式,工作中药、肥不可避免的会与人体接触,影响了操作者的身体健康,增加了操作人员的患病风险。针对上述问题,本课题研发了一款双控制模式的药肥共施机器人,达到药肥共施、人机分离和灵活控制的目的。药肥共施机器人主要由移动底盘、远程遥控系统、机器人控制系统和变量喷施系统组成,其负载能力大于60kg,远程遥控距离大于2公里,自主导航路径误差小于30CM,视觉监控系统图像传输无延迟,能够满足实时控制的目的。依据作业环境实际,机器人的底盘采用履带式结构和电气驱动的工作方式;控制系统以MEGA2560为核心,主要完成机器人运动控制、姿态检测与分析、变量对靶噴施控制和数据远传等功能;机器人采用远程遥控、自主移动两种控制模式,其中远程遥控主要基于4G网络,由车体摄像头把周围的环境信息传递给远端监控器,操作人员在远端可根据图像信息,远距离控制机器人运动;自主移动采用卫星-惯导的组合导航方式,通过GPS获取位置信息与惯导模块陀螺仪反馈回来的姿态信息融合来决策车体移动;同时,根据果园的实际工作需求以及安全需要,增加了雷达避障系统。根据对耙喷药的要求,结合红外目标物探测技术,设计了一种基于变元理论的柔性喷施臂点控喷施系统,从而实现了对靶噴施功能。