喷雾施药是当前果园防治病虫害的主要方式。传统作业方式往往造成农药利用率低、带来土壤中农药残留量超标等问题,不仅污染环境,而且威胁果农生命安全。为了有效减少农药使用量,提高药液利用率,本文研究了基于Kinect传感器的履带式果园变量喷雾控制系统。系统将对靶喷雾与变量喷雾有机结合,根据靶标有无以及靶标面积的大小,实施对靶变量喷雾,主要研究内容如下:（1）分析了对靶变量喷雾技术优势,提出了控制系统设计任务及要求,设计了控制系统的整体方案和结构图;为克服果园地形复杂、作业难度大的问题,设计了基于Kinect传感器的履带式果园变量喷雾控制系统;为提高系统工作效率,选择单片机STM32F407VET6作为系统的中央处理器,通过控制伺服电机调节喷雾压力、控制电磁阀开闭时间来调节喷雾流量,并与Kinect传感器识别处理技术相结合,实时控制喷雾输出。（2）为了获取施药靶标的信息,采用了将靶标彩色和深度图像信息结合处理的叶墙（LWA）区域检测法,该方法可以有效检测出靶标的有无以及面积大小;为了提高农药使用率,采用了LWA区域密度的检测方法,研究了不同果树LWA区域密度大小的分布情况,满足不同果园类型对靶变量喷雾作业要求。在此基础上,通过水敏试纸试验验证了基于LWA区域的变量喷雾方式满足果园病虫害防治要求。（3）为了获取喷雾机最佳喷施距离,结合Kinect传感器采集到的靶标深度信息,采用了LWA区域平均距离的检测方法,再根据喷施设备的宽度和喷头的喷施范围,确定最佳喷施距离;针对喷雾机行进过程中偏离最佳喷雾距离的问题,采用了路径偏差以及路径矫正的计算方法,并以桃树林为例对喷雾机偏离路径进行矫正规划,使其始终处于最佳喷施路径上,实现精准对靶变量喷雾。（4）为了提高喷雾作业时的药液利用率,设计了动态PWM变量喷雾试验平台对雾滴分布均匀性进行试验分析。试验用胭脂红溶液代替药液,应用浓度-吸光度技术,并采用响应面方法,从PWM占空比、PWM频率和喷雾前进速度三个变量参数着手,利用DesignExpert绘制出三者对雾滴分布均匀性影响的响应面图。试验结果表明三者对雾滴分布均匀性都会产生显著影响,PWM频率影响程度最大;PWM占空比和PWM频率对改善喷雾分布均匀性有积极作用,而提高喷雾前进速度并不能提高喷雾的分布均匀性;雾滴分布均匀性最佳时对应的变异系数（CV）值为1.17%。