目前,应用于大田作物的植保无人机在我国已经得到了广泛的应用和研究,而应用于果园的植保无人机还处于初步应用和试验阶段。本文以大载荷四旋翼植保无人机为研究对象,针对果园植保无人机大载重、大轴距、喷雾时飘移严重的问题,进行了果园植保无人机结构合理性以及喷雾性能的研究,主要研究内容与结论如下:1、采用有限元分析方法对植保无人机关键结构进行力学特性分析。结果表明,旋翼臂座、电机安装座、T型管夹、药箱固定管夹和脚架固定座在相应作业工况下均满足强度要求,但旋翼臂横向折叠件在满载起飞工况下可能存在塑性变形。随后,采用响应面分析法对横向折叠件管夹厚度与长度进行多目标优化设计,结果表明,在折叠件质量增加5.96%的情况下,其变形减少了6.77%,最大等效应力减少至216.37MPa,满足了力学性能要求。2、结合正交试验,采用方差分析方法讨论了喷头喷洒角度、高度和压力等参数对喷幅的影响。结果表明,喷头喷洒角度对有效喷幅影响最大,喷洒高度对有效喷幅影响最小。进一步分析了不同喷头喷洒角度(–15°、0°、15°)对雾滴沉积密度的影响,结果表明,喷头喷洒角度为–15°和0°时,雾滴沉积密度变异系数在10%~15%之间,雾滴较为均匀;喷头喷洒角度为15°时,雾滴沉积密度变异系数为28.98%,雾滴分布相对不均匀。3、针对植保无人机作业时雾滴飘移现象严重的问题,分析了在不同侧风风速(1m/s、2m/s、3m/s、4m/s和5m/s)条件下喷头喷洒角度对雾滴飘移的影响,结果表明,当侧风风速小于等于2m/s时,调整喷头喷洒角度可显著降低雾滴的飘移,雾滴飘失率降低了30%;当侧风风速大于3m/s时,调整喷头喷洒角度对雾滴飘移影响效果不显著,雾滴飘失率仍高于75%。