现阶段,我国设施农业生产技术发展迅速,同时也带来了诸多问题,尤其是温室内部环境封闭,缺少自然授粉媒介所导致的授粉不足问题,一直制约着农业生产的效率和产量。近年来,无人机技术在农业生产方面得到了广泛的应用,特别是对杂交水稻的授粉作业取得了良好的效果。为此,本文以番茄为研究对象,针对温室授粉无人机的机型进行探索,主要研究内容包括以下几个方面:（1）针对无人机下洗流场与番茄植株间的气固耦合现象,通过实验研究了水平风场和下洗流场与番茄之间的风致响应振动关系。通过对比分析两种不同风场下番茄花朵的振动频率、振动幅度和振动加速度,最后得出水平风场主要对花朵的振动频率起作用,下洗流场则主要对花朵的振动幅度起作用,在水平风速约为3.94m/s时,无人机下洗流场可以使番茄花朵完成授粉。（2）针对无人机在温室内的作业环境,提出了四旋翼涵道式微型授粉无人机的设计方案。确定了无人机的总体布局和整体框架结构,微型无人机的整体尺寸为140×140×40mm,结构布局采用X型;分析了无人机的总体参数和各零部件相应参数,主要包括旋翼、涵道和电机等动力装置的选择和确定,对无人机的机身、电机座、控制板等结构进行设计,所选择的旋翼翼型为NACA4309,空心杯电机的型号为8520;最后完成了四旋翼涵道式微型授粉无人机的三维几何模型。（3）通过动量理论建立了孤立螺旋桨和涵道螺旋桨的气动模型,并分别进行数值模拟分析,根据不同出口角度涵道结构的流线图以及出口平面不同方向的速度,得出当涵道出口角度为30°时能够达到较好的分流效果;采用Fluent软件对无人机整体结构的气流场进行仿真模拟分析,得出无人机下方垂直方向上不同平面水平方向的速度分布图,在100mm平面处的水平方向速度可达到4.2m/s,是适合无人机授粉的最佳距离。（4）考虑到无人机自身因素及作业条件,选取PLA作为加工材料,应用3D打印技术完成涵道和机架部分的加工,然后对所选取的零部件进行装配,初步得到试飞样机,并进行了系留试验。当无人机在番茄植株周围飞行时,可以对下洗流场范围内的番茄枝干产生风致响应振动现象;无人机下洗流场在100mm范围之内的侧向区域试验值和模拟值之间的误差小于10%;随着无人机的飞行,水平方向的速度先增大后减小,最大值为4.1m/s左右,研究结果对温室无人机授粉技术的应用具有参考意义。综上所述本文对温室授粉无人机进行了总体设计,通过试验和理论分析验证了无人机下洗流场的扰动性,可以使番茄进行振动授粉,通过这项研究为温室番茄授粉提供了一种新的方法,为以后无人机授粉的研究奠定了基础。