田间路径规划与农机作业控制方法的研究是实现自主、无人的智能农业的重要组成部分,也是提高农机作业效率的重要途径之一。农机的作业走向受地块形状制约,因此合理规划作业路径、对不同运动状态下农机的作业控制是一个值得研究的课题。本文主要进行的工作内容如下:研究了凸多边形田间作业的路径规划方法,采用平行于最长边的起垄直线作业和Π/T型牛耕法作业转弯的组合田间作业路径。对于凸多边形农田地块,本文以最短路径为准则进行田间作业路径规划,对起垄直线作业方向的选择从平行于凸多边形农田地块边界的方向分析,对作业转弯路径从不同作业端头转弯方式下的最短路径进行分析,完成田间作业路径方式的设计。研究了农机位置姿态解算方法。分析接收到的北斗数据中误差的产生原因,本文采用Kalman滤波对经过高斯投影后的北斗数据消除随机误差,仿真结果显示Kalman滤波后的数据更接近参考值;对比分析农机姿态角解算的欧拉角和四元数法,确定适合本文的农机角度偏离解算四元数法。构建了农机位置姿态获取和作业控制的硬件平台。对北斗定位模块和姿态角传感器进行选型和调试,以位置偏移量和角度偏离量为输入,农机转向轮的调节角度为输出对农机作业航向模糊控制方法进行研究,制定模糊控制规则并进行仿真完成了控制器的设计。选取一个凸五边形农田地块,获取农田顶点坐标,利用ARCMAP软件进行平行于不同边的起垄直线作业方向仿真实验,在作业农机不同作业宽幅下,计算不同组合方式的作业路径和作业效率,实验验证平行于最长边的起垄直线作业方向和Π/T型牛耕法作业转弯路径的组合田间作业,可以获得最短田间作业路径和最高作业效率,优于其他田间作业路径组合方式。