当前,在农业生产中,人工成本日益攀升,亟需发展农机智能化以提升农业生产效率和降低人在农业生产中的劳动强度。本文针对农业机器人在田间作业时自主行走问题,设计基于嵌入式苗带识别和路径跟踪控制系统,能够准确识别苗带区域,在非苗带区域能够规划出行走路径并控制农业机器人跟踪路径。论文围绕农业机器人苗带识别和路径跟踪控制系统所涉及的几个部分进行了较为深入的研究。首先,在硬件上,以嵌入式Exy4412核心板为基础,重点设计相关电路接口,其中包括USB接口电路、串口接口电路、网口接口电路、LCD接口电路及DAC8563模块电路,继而构建了软件运行的硬件平台。其次,在软件上,以ARM-Linux操作系统为核心,并对其中关键算法进行深入研究。采用现代图像处理技术,结合农业机器人具体的工作环境,研究苗带识别算法、路径规划和农业机器人位姿信息的获取方法,设计田间作业苗带识别与路径规划及姿态获取算法;运用现代控制理论,在已获取路径与位置信息的基础上,研究控制机器人跟随路径的方法,联合MATLAB仿真,设计PID控制器算法;深入研究Linux设备驱动程序框架,设计DAC8563的驱动程序。最后,将ARM-Linux操作系统移植到搭建好硬件平台。对软件系统采用模块化设计思想,完成各软件模块设计,其包括图像采集模块,图像处理模块与DAC8563驱动模块。图像采集模块与图像处理模块运用C++语言基于OpenCv和Qt库编写程序代码,DAC8563驱动模块运用C语言编写代码,使用交叉编译器编译后下载到嵌入式Exy4412,从而实现各模块功能。对各模块进行实验测试,结果表明各模块均能稳定而准确工作,鲁棒性和实时性均达到设计需求。