近年来，我国的农业的发展突飞猛进，也带动了宁夏的枸杞种植产业。虽然宁夏的枸杞产业蒸蒸日上，但是种植基地和农户在枸杞种植生产过程中依然使用的是依靠驾驶员操作的老旧的农业机械设备。目前所使用的农业机械装备由于较为落后，整体笨重，操作不方便，安全性能较差。智能化的农业机器人被发明设计出来用来代替人工劳动力进行繁重的农田工作，农业机器人在田间进行除草，施肥，喷药，采摘等工作，不仅仅可以让农业劳动者从繁重且重复的农业作业中解放出来，并且可以提高农业的生产效率。同时农业机器人可以保证农田作业当中更加高效、精准和可控。因此开发出一套操作简单，成本低廉，可以自主进行工作的智能化农业机器人。在当前的农业生产过程中有着重大的意义与研究的价值。
　　通过对宁夏回族自治区中宁县的枸杞种植基地调研发现，当地施肥和喷药主要以人工操作，辅助以半机械化的设备进行施肥和喷药作业。这样的施肥和喷药作业方式效率低，浪费人力成本，并且容易造成肥料要农药的浪费，针对以上问题，本文研究了一套施肥和喷药的系统。这套系统搭载在农业机器人平台上。与农业机器人的自主导航相结合，实现了无人操作的自主施肥工作与自主喷药工作，提高了是施肥工作与喷药工作的效率，并且大大减少了施肥与喷药所消耗的人工成本。也避免了农业和肥料的浪费以及它们对作业人员的身体造成的伤害。
　　通过研究目前农业机器人的自主导航技术，分析了基于卫星定位的GPS导航技术，以及基于机器视觉的图像处理技术的优缺点后，本文设计了一种基于机器视觉和深度学习自主导航算法，将自主导航作为一个整体的问题，建立了一种端到端的深度学习神经网络，神经网络的输入是视觉传感器采集到的以农业机器人为第一视角的枸杞果园田间道路的图像信息，输出是代表要预测转向动作，即控制机器人导航的信息，相比于图像处理路径提取的方法，它们需要多个阶段的处理，在提升了实时处理的速度的同时，避免了计算机视觉图像处理方法的复杂系统结构，降低了算法整体的设计难度。
　　最后分别对自主导航算法，施肥喷药系统进行实验。实验结果表明，自主导航算法在40m的田间道路中，农业机器人导航路径中心点与农田道路基准线的横向基准偏差最大为5cm，平均为2.56cm，农业机器人自主导航功能达到了预期要求。施肥系统开沟深度大约在15-20cm，并且不会伤及到枸杞植株的根茎。行驶过程中，肥料均匀的洒落在沟渠中。喷药系统经检测。除了根茎附近少数生长繁茂的果树。由于树叶重叠。无法覆盖，其余的地方喷药装置均能覆盖。整体自主导航的施肥喷药农业机器人能够完成在枸杞田间自主作业。