中国是桃生产大国,桃树种植面积和产量均居世界首位。近年来随着我国桃园生产规模的扩大,传统果园机械的单机作业效率已难以满足实际生产需求,研究桃园多机器人协同作业技术,能够显著提高机器人系统的工作效率和智能化水平。通信是桃园多机器人协同作业的关键技术之一,但桃园枝叶茂密、无基础通信设施支持的特点严重影响无线通信网络的性能,从而极大降低桃园多机器人的协同作业能力。针对这一现状,本文通过对Wi-Fi信号传播特性和Ad Hoc网络路由协议的研究,开发了密植桃园多机器人无线通信系统。本论文的主要研究内容和结论如下:（1）密植桃园多机器人无线通信系统总体方案设计。初步估计密植桃园环境对多机器人无线通信系统的影响,并分析系统的需求。首先基于上述需求完成了主要设备选型和硬件总体框架设计。然后通过对比几种无线通信技术的传输距离和传输速率等参数,确定选用Wi-Fi设计密植桃园多机器人无线通信网络,并最终设计了基于嵌入式Linux系统的软件总体架构。（2）密植桃园内Wi-Fi信号的传播特性研究。开展了密植桃园中Wi-Fi信号接收强度测量试验,首先测试了收发节点的不同部署高度（25、50、75、100cm）、不同部署方位角（0°、30°、60°、90°）下的Wi-Fi信号接收强度,然后通过回归分析建立了收发节点不同部署高度和不同部署方位角下的Wi-Fi信号接收强度预测模型。试验结果表明:试验桃园内Wi-Fi发射节点和接收节点的最佳部署高度均为75cm;不同的收发节点方位角下拟合的相关系数R~2分布在0.849～0.969之间,Wi-Fi信号接收强度符合对数距离路径损耗模型。（3）基于密植桃园环境的AODV路由协议改进。首先,分析了传统AODV路由协议在密植桃园环境中应用时存在的缺陷。其次,引入优先节点和路径信号强度阈值,对AODV协议的路由发现算法和路由选择算法进行优化,并借助已建立的Wi-Fi信号接收强度预测模型,得到了改进后的AODV-SP路由协议。最后,利用NS2配置仿真环境,开展AODV协议和AODV-SP协议的性能对比试验。试验结果表明:当节点的最大移动速度为5m/s时,AODV-SP协议的路由发起频率、路由开销较AODV协议分别降低了3.65%、7.09%;节点的最大移动速度为8m/s时,AODV-SP协议的分组投递率提高了0.59%,平均端到端时延降低了13.09%。（4）通信系统物理平台的软硬件集成及功能测试。首先,设计了继电器控制、电机驱动等机器人硬件电路。其次,研究基于模糊控制的跟随机器人运动控制策略,根据系统中各成员机器人间队形保持的要求,设计了以机器人间的距离偏差和偏差变化率为输入变量,跟车速度设定值为输出变量的模糊控制器。然后开发了基于Android平台的手机遥控APP和基于嵌入式Linux系统的字符设备驱动及QT应用程序。最后,为验证密植桃园多机器人无线通信系统的功能,搭建了通信系统物理平台,并分别对Wi-Fi模块、跟随机器人运动控制策略、通信系统应用程序和物理平台进行了测试。测试结果表明:Wi-Fi模块、无线网卡驱动和通信系统应用程序均运行正常,跟随机器人运动控制策略能够较好地实现桃园机器人的跟车距离控制;系统通过有效的通信机制和运动控制策略,实现了机器人编队直线行驶和转向行驶时的队形保持。