我国是世界水产养殖第一大国,随着国家经济的持续增长和人民生活水平的日益提高,市场对水产品的需求也一直呈增长趋势。现阶段我国水产养殖机械与国外相比,在自动化、精准化等方面存在很大差距,国内在投饲环节主要采用人工投饲或人工开启的投饲装置,存在劳动强度大、投饲不均匀且投饲量难以准确控制等缺点,导致饲料浪费和水质污染。为了实现定时定量自动投饲,本课题在测定分析水产饲料悬浮速度的基础上,设计了一种气送式自动投饲装置,开发了以Arduino Mega2560开发板作为核心的控制系统,实现了现场和远程定量自动投饲功能。主要研究内容和结果如下:（1）开展了水产饲料悬浮速度试验研究。以膨化饲料和硬颗粒饲料为研究对象,通过自制悬浮速度测定试验台,测定不同粒径（1 mm～4 mm）和不同含水率（5%～25%）样品的悬浮速度,分析了粒径和含水率对水产饲料悬浮速度的影响规律,研究水产饲料悬浮速度与粒径和含水率之间的相互关系,建立了关于粒径和含水率的水产饲料悬浮速度预测模型。试验结果表明,粒径和含水率对膨化饲料和硬颗粒饲料的悬浮速度均具有极显著影响（P<0.01）,而粒径和含水率的交互作用对悬浮速度的影响不显著（P>0.05）;膨化饲料和硬颗粒饲料的悬浮速度均随粒径和含水率的增加而增加,且粒径对悬浮速度的影响比含水率更显著;膨化饲料悬浮速度的三阶预测模型和硬颗粒饲料悬浮速度的双因素交互预测模型效果最佳,其决定系数R~2分别为0.9931和0.9591。通过试验验证,膨化饲料和硬颗粒饲料悬浮速度预测模型的相对误差值范围分别为±5.4%和±6.1%,表明所建立的模型可以实现对膨化饲料和硬颗粒饲料悬浮速度的预测。（2）设计了气送式自动投饲装置机械结构。气送式自动投饲装置主要由称重装置、叶轮喂料器、输料装置和抛撒机构4大部分组成。其中,称重装置包括称重传感器、料斗和机架等零部件;叶轮喂料器包括叶轮壳体、叶轮轴、轴承、叶片、减速电机和联轴器等零部件;输料装置包括风机、流场接头、通风软管、接料斗和输料管等零部件;抛撒机构包括UCFLU外球面轴承、抛料头、摇杆、曲柄、丝杆、鱼眼轴承和减速电机等零部件。依据设计要求,针对关键零部件进行了设计计算与选型,并确定气送式自动投饲装置的主要技术参数,制作了气送式自动投饲装置样机。（3）开发了以Arduino Mega 2560开发板作为核心的控制系统。以Arduino Mega2560开发板作为控制核心搭载模数转换模块、时钟模块、蓝牙模块、液晶显示屏模块、继电器模块、开关电源和矩阵键盘等器件。依据预期功能,针对相关器件进行选型并确定开发板的输入/输出点分配,设计了控制系统的线路连接图。利用Arduino IDE编写了控制系统程序,使投饲装置具有现场控制和远程控制2种工作模式,依照预先设定的起始投饲时间和投饲量实现定时定量投饲功能。另外,利用APP Inventor 2应用制作平台设计了手机投饲应用软件界面,主要由蓝牙选择按钮、断开蓝牙连接按钮、投饲次数选择按钮、投饲参数输入文本、数据保存按钮、数据发送按钮及反馈信息接收文本组成。经过远程调试,应用能够及时、准确地实现定时定量投饲功能。（4）开展了气送式自动投饲装置性能试验。利用制作的样机分别开展了称重传感器校核与称重精度、投饲效率和饲料破损率试验。首先对投饲装置的称重精度进行测定,投饲装置称重精度的相对误差范围在±0.1%内,称重精度良好。其次,测定了不同粒径样品的投饲效率,粒径为2 mm、3 mm和4 mm的膨化饲料的投饲效率分别为263.1 kg/h、227.0 kg/h和204.8 kg/h;粒径为2 mm、3 mm和4 mm的硬颗粒饲料的投饲效率分别为575.6 kg/h、524.7 kg/h和494.5 kg/h,均大于投饲装置的理论投饲效率,满足设计要求。最后对投饲过程中饲料的破损率进行测定,粒径为2mm、3 mm和4 mm的膨化饲料的破损率分别为0.179%、0.259%和0.405%;粒径为2 mm、3 mm和4 mm的硬颗粒饲料的破损率分别为0.475%、1.615%和2.426%,均小于2.5%,表明该投饲装置在投饲过程中饲料的破损率比较低,满足水产养殖实际需求。