应用自主导航技术的智能农业机器人对提高农业生产效率和质量、减轻劳动强度、缓解农业生产劳动力不足以及推动我国农业现代化建设具有重要的促进作用。本文研发的基于机器视觉的施肥施药机器人可以实现田间自行走施肥施药作业,并通过微信小程序远程控制机器人工作状态。本文主要研究内容如下:（1）硬件系统设计与实现。硬件设计为功能实现提供基础。针对农田实际的作业环境,选取了履带田园管理机作为本文的机器人底盘,设计并研发了施肥系统和施药系统。根据需要的功能,确定了控制系统上、下位机的主控芯片选型,设计并安装了相关的电源电路、继电器控制电路等硬件电路。（2）图像预处理算法的研究与开发。针对光照不均和阴影等因素的影响,选取了MSRCR算法用于消除干扰,增强图像质量。分析了多种颜色空间下各分量灰度提取结果,选取I1I2I3正交空间下的I2分量用于图像灰度特征提取,完成了图像预处理,为后续算法提供了清晰无干扰的预处理图像。（3）视觉导航算法的研究与开发。在预处理图像基础上提取导航线、解算导航参数并最终实现自主导航。选取中值滤波法消除噪声。使用OTSU法进行阈值分割,并对处理结果进行形态学处理,进一步消除斑点和孔洞。使用最大连通域算法,实现道路区域的提取。对提取结果进行边缘检测和道路中心点提取,在此基础上,采用最小二乘法,对道路中线进行高精度的拟合。最后基于导航线数据解算出导航参数,并根据导航参数控制机器人,实现了自主导航。（4）基于微信小程序的控制系统开发。为实现机器人的远程控制,开发了基于微信小程序的远程控制系统。阐述了MQTT协议的基本原理,选取其作为微信小程序控制系统的通信协议,搭建了基于阿里云的MQTT服务器。针对功能需求,对微信小程序功能模块进行了开发,并制作了相应的操作界面,实现了基于微信小程序的远程控制。（5）实验结果与分析。为证明研究实际效果,便于后续系统优化,对微信小程序控制系统、导航参数获取效果和机器人导航控制系统进行了实验。实验结果表明,微信小程序控制系统可以按照要求实现远程控制行驶、施肥和施药功能;导航参数可以准确表示当前的偏移角度和偏移距离,误差较小;机器人导航控制系统误差满足预期的精度要求,适用于实际的农田作业环境。误差分析结果表明,机器人视觉导航系统偏移角度的平均误差为3.42°,最大误差为7.71°,标准差为3.39°,系统误差为5.19°,随机误差为1.70°;偏移距离平均误差为4.69cm,最大误差为9.76cm,标准差为4.67cm,系统误差为6.15cm,随机误差为2.30cm。本文研发的基于机器视觉的施肥施药机器人对于减轻劳动强度,提高农业自动化和智能化水平具有一定的促进意义。