为了避免劳动者直接接触农药、减轻农药中毒风险、节约农业劳动力以及降低劳动强度，本文研究了一套果园打药机自动行走控制系统，本文以实验室自主研制的3GT-200型果园动力地盘为依托，从田间应用的实际需要出发，利用微机控制技术、传感器检测技术和数据融合技术，对果园打药机的电气结构、运动控制及避障等方面进行了一系列的分析和研究。本文基于16位超低功率消耗单片机MSP430F149，通过超声波传感器对障碍物的相对距离进行检测，识别正确路径，设计出鲁棒控制器对转向电机进行精确控制，实现了果园打药机的自动行走和避障功能，并通过无线通讯完成了与PC机之间的远程监测电路设计。主要完成以下工作。首先，基于对果园打药机自动控制系统功能的分析，设计了系统的硬件架构。详细介绍了果园打药机自动行走系统的软、硬件设计，其核心为MCU控制芯片MSP430F149单片机，在电源管理、超声波传感器测距定位、电机控制、数据融合等方面也进行了设计，为了实现和PC机之间无线通讯在人机交互和无线通讯方面也做出了硬件电路设计，这些都为果园打药机的自动行走系统提供了支持。其次，完成了果园打药机自动行走控制系统的硬件选型和兼容性匹配，在软件设计方面，利用AltiumDesigner6.9绘制了果园打药机自动行走控制系统的电路图。同时，利用C语言完成了超声波测距系统、温度补偿等模块的程序设计。再次，设计了对转向电机进行控制的鲁棒控制器，采用增量式PID控制方法通过对电机控制实验对油门开度的控制，实现了模拟环境下的“S”型曲线避障行走路径。本文将多组超声波传感器获取的数据进行融合，对超声波传感器前不同距离处的测量值进行加权平均运算，以此作为不同障碍物在超声波传感器前所处距离的标准值，同时提取多组超声波传感器的特征值，作为对不同障碍进行“有无”判断的准则。最后，分别对转向电机转速、多组超声波传感器采集数据的融合、超声波传感器数据采集、模拟果园环境下打药机自动行走避障等做了相关实验和分析，给出了基于单片机控制的果园打药机的模拟实验结果，结果表明，基于单片机控制的果园打药机能够实现自动行走和避障，且有较好的精度，为未来实现果园打药机的远程监控奠定了基础。