目前我国柑橘种植行业普遍采用人力劳作,人工成本较高,行业发展受阻,急需产业升级。随着农机装备智能化的发展,国内外众学者将机器人自主导航技术逐渐应用于果园生产,对未来果园的自动化、标准化运营有着重大意义。本文针对国内柑橘园的环境特点,与无人机测绘技术相结合,综合运用图像处理、智能控制、数据处理、MATLAB仿真等知识,对如何使果园采摘机器人快速、安全地完成导航任务这一关键技术问题展开研究。实现柑橘采摘机器人快速、安全完成导航任务的关键是如何构建柑橘园的环境地图,并结合地图研究机器人工作时的路径规划和路径跟踪控制。本文通过分析系统需求,构建机器人实验平台,并以此为研究载体,分析其运动学模型,推导平台航位推算公式和控制的运动学方程,由此设计PID控制器,控制其跟踪路径行走。由于我国柑橘园大多数处于山地丘陵区域,果园环境较为复杂,本文通过无人机测绘技术获取柑橘园图像后,结合现代图像处理技术,构建机器人工作环境模型,并通过仿真检验改进后的蚁群算法可行性,进而设计出合理的路径规划策略。深入研究嵌入式Linux,在将ARM-LINUX移植至实验平台后,结合模块化思维,完成柑橘采摘机器人行走控制系统的软、硬件模块设计,并通过实验检测控制系统有效性。仿真及实验分析表明,本文基于改进后蚁群算法的路径规划方法能够满足柑橘园环境下机器人的实际工作需求;设计的PID控制器能够输出占空比变化的PWM波调控电机运转,操控机器人跟踪路径;能够辅助导航任务,完成了山地柑橘采摘机器人行走控制系统的研发。