1. 研究目的与意义

随着经济的发展,人们对水果的需求量不断增加,对其质量的要求也是日渐增高.但落后的果园施药机械和施药技术限制了果业的发展,与水果的高品质要求形成强烈的反差.落后的果园施药技术不但使作业者劳动强度大,作业效率低,所受危害大,更导致农药大量浪费,利用率低,残留量超标,甚至造成严重的水土污染.综上所述,根据我国果园施药机械的研究现状,对其自动控制系统进行研究很有必要。

小型果园里环境特殊复杂，大型设备进不去，没法作业，要提高效率，需要自主导航设备完成作业，为了提高农药的利用率和减少环境的污染，需要定向喷药，有杂草的地方才喷洒除草剂，再者就是现在的发展趋势，农业智能化的发展，急需这样的设备，同时现在哪些技术的发展，又为此系统的实现创造了条件。

该系统的实现不仅节省时间和劳动力而且可以扩大生产规模。

2. 课题关键问题和重难点

本课题针对小型果园发展过程中的实际问题，主要开发设计一套基于单片机的避障和自动喷药系统。

课题的关键问题是如何使通过传感器获取果园里复杂环境的相关信息，如何利用单片机对传感器接收到的信息进行处理并让智能小车成功避开障碍物以及清除杂草。

课题的主要难点：1.根据设计指标要求完成对单片机的选型；2.根据设计指标要求完成对小型果园避障和定向喷药的硬件设计，硬件部分由单片机、传感器、电机、插线、信号灯等组成；3.根据设计指标要求完成对小型果园避障和定向喷药的软件设计，软件部分由单片机编程和电机驱动编程组成；

3. 国内外研究现状（文献综述）

课题研究背景和意义：机器人的应用越来越广泛，几乎渗透到所有领域。

机器人的发展体现了一个国家技术水平的高低，现代机器人从其诞生到现在，已经发展到了第三代。

第一代机器人是示教再现型机器人。

4. 研究方案

本系统需要小车自动避开障碍物和定向喷洒药剂清除杂草的功能，结合相应的技术情况，在小型果园里自主导航、避障，可以采用gps、北斗和红外、超声等多种方案来实现。

而gps和北斗定位首先需要建立地图，地图版本根不上果园路径的变化就会失效。

其次在一些偏的地方信号弱，避障功能就会出现问题。

5. 工作计划

五、工作计划（不少于300字）第 1 周 接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；翻译相关英文资料第 2 周 阅读相关资料，理解有关内容；写出开题报告一份；第 3 周 确定传感器、单片机型号，参阅有关资料；第 4 周 设计单片机程序；第 5 周 设计单片机扩展电路并绘制单片机系统电路；期中检查；第 6 周 购买材料，搭建硬件电路；第 7 周 分析单片机扩展电路工作原理，设计控制软件框图；第 8 周 完成软件程序；第 9 周 硬件制作调试和完善软件设计；第10周 软硬件联调；验收成果；第11周 完成毕设论文查重，提交毕设论文终稿和检测报告，接受答辩资格审查；第12周 评阅教师评阅论文；参加答辩。

第13周 检查毕设文档；毕设结束。