随着人工智能技术的不断完善和发展,机器人在农机装备领域的应用已经越来越广泛,利用农业机器人执行喷湿、采摘及巡检等工作场景的生产任务,已经成为提高农业生产效率不可或缺的手段。但目前移动机器人的发展在各方面所发挥到的作用无法满足农用行业模块化、智能化的多功能需求,尤其是在果蔬大棚应用场景下的机器人机械结构、控制系统等方面存在着巨大的潜在价值,因此设计并研究一种能普遍适用于果蔬大棚的巡检机器人移动平台对于促进农机装备行业智能化的快速发展具有深层次的意义,本文所进行的研究工作主要包括以下几个方面:(1)根据移动平台研发设计需求和实际使用场景要求,制定应用于果蔬大棚的巡检机器人移动平台的设计项目及技术参数,对巡检机器人移动平台的整体方案进行设计,结合对其设计因素的分析使用Solidworks软件完成移动平台的车体结构及控制系统功能部件三维实体建模设计,最后对驱动系统的方案进行详细的设计且完成移动平台的主要功能部件选型工作。(2)针对果蔬大棚巡检机器人移动平台的运行性能问题,运用Matlab/Simulink仿真软件设计巡检机器人的运动控制方案,分别建立了机器人曲线规划模型、运动学模型以及动力学模型并设置相应参数对其进行仿真验证,在以上模型建立的基础上设计轨迹跟踪控制器并进行算法改进,利用优化后的控制器跟踪路径规划的曲线轨迹,得到前向和法向误差的变化曲线表明其最大误差值分别为4.5*10-3 m和5.1*10-3 m,改进后的控制算法使其前向误差和法向误差分别减少了30.8%及41.4%。(3)运用Webots软件设计果蔬大棚巡检机器人仿真平台方案,结合机器人实际的作业场景需求,建立仿真世界模型并在场景树中对各功能模块配置参数进行设置,构建具有三维感知功能的机器人自主导航系统,通过采用传感器和相机等感知系统设备有效获取巡检过程的运行环境信息,并编写运动控制程序来控制机器人实现环境仿真,从而完成了整个仿真平台的构建,其中控制程序采用优化后的控制算法对巡检路径进行规划仿真实验验证,分析平台仿真结果验证仿真平台设计的合理性。(4)对所设计的果蔬大棚巡检机器人移动平台进行样机的搭建,并设置测试参数对其进行原地转向误差和曲线轨迹跟踪试验,通过系统预设轨迹样本点的路径规划图设计来对控制算法的精度进行辅助性验证,试验结果表明,所设计并优化的控制算法可较好的实现机器人运行轨迹与预期规划轨迹的基本吻合,验证了系统工作的可靠性。根据试验结果对比数据分析,完成本文所设计的果蔬大棚巡检机器人移动平台机械系统以及控制系统等系统工作的基本性能测试验证。