姜业元，曹佃龙，高 磊，赵 静

（山东理工大学农业工程与食品科学学院，山东 淄博 255000）

果园种植在我国农业中占据重要的地位，据相关统计数据，截止到2020年，中国的果园种植面积稳定在2亿亩左右，占耕地的12%。果园种植常年需要施药，这对施药机械作业水平要求较高，但是我国应用于果园施药的装备相对落后，很多地区仍然使用低端喷雾机械。当前，我国广泛采取的施药手段是均匀喷施农药，无法实现变量施药的目标。果园变量施药的宗旨不仅是为了提高果树产量，更是为了根据果树需求进行针对性的农药投入，减少药物浪费，提高药物利用率；同时，降低农药残留量，减少因农药过度使用带来的环境问题，提高果实品质。基于上述问题，笔者研究设计了果园变量施药系统。

1 果园变量施药系统结构设计

果园变量施药系统包括果园监测车和搭载喷药机的果园施药车两部分。前车为监测车，后车为施药车，前车将处理好的信息发给施药车，施药车跟随监测车并分析输入的信息进行变量施药。

1.1 果园监测车设计

果园监测车的底盘主要是由行驶系统、车体机构、传感检测装置、控制系统和太阳能电池组等部分组成。同时，监测车特别搭载了四轴机械臂和多光谱相机，对果树叶片信息进行精准采集，并将信号传送给施药车使喷药机进行变量施药；四轴机械臂有7个自由度，使多光谱相机能够以最佳拍摄角度对每一棵果树进行光谱信息的采集。……