针对现有农村剩余劳动力短缺、人口老龄化严重以及秧苗栽插直线度差等突出问题,本研究以现有国产乘坐式复式高速插秧机为载体,结合自动控制技术与自主导航技术开发出一台集自主导航、自动驾驶和自动作业为一体的智能化无人驾驶复式高效水稻插秧机,主要研究内容如下:进行了无人插秧机控制系统硬件平台改造,控制系统主要包括导航控制系统、行车作业控制系统两部分,其中行车作业控制系统又分为行进系统控制、转向系统控制和作业系统控制。以南通富来威2ZG-6DM型高速插秧机作为试验平台,对导航控制系统中板卡及天线进行选型并搭建导航基准站和移动站,对行车控制部分的关键部件进行电控改造,其中包括:插秧机本体转向控制部分电控改造,油门电控改造,原有作业机械手柄阀体部分电控改造,以及相关控制器、传感器及执行器的选型改装。无人插秧机控制系统关键参数标定试验及软件平台开发。传感器量值标定是提高无人插秧机智能控制系统路径跟踪性能的重要依据,基于无人插秧机智能控制系统硬件平台设计关键参数标定试验,获得表征系统输入量与传感器输出量之间对应关系的标定曲线,利用实测结果验证各传感器及执行部件的准确性与可靠性,保证无人插秧机在水田恶劣环境下自主作业时各类关键参数指标准确,同时利用主控制器对各传感器信息的融合算法进行设计开发。无人插秧机自动驾驶控制算法设计与实现。基于现有路径跟踪控制策略,取插秧机为被控对象,建立运动学模型并推导出相对运动关系,制定导航作业过程中直线路径跟踪控制策略及地头转弯控制策略。对各控制系统的稳定性、动态性能、稳态性能等进行分析的基础上,初步确定所采用的自适应滑模变结构路径跟踪控制中神经网络及滑模控制的控制参数,通过分析插秧机在路径跟踪过程中的不同行车状态,逐步修改控制参数,使得最终跟踪误差满足插秧机行驶误差要求。无人插秧机试验样机组装及实际运行试验方法。将改造后插秧机的各个部件进行组装和集成调试,利用搭载导航控制系统的插秧机进行水泥路面路径跟踪试验及水田路径跟踪试验,以实现自主导航、自动驾驶、自动作业为目标,验证本研究所采用的路径跟踪控制系统对无人插秧机路径跟踪的准确性、实用性及可靠性。