本项目由刘佳仪、高健刚、李想想团队研发，在课程教师、项目中心指导老师的支持与帮助下推进，聚焦精准农业对智能化田间管理的需求，针对传统农业人工采集环境数据与灌溉效率低、不精准的痛点，研发一款集成环境感知与精准灌溉功能的智能田间监测与灌溉机器人。项目采用一体化设计思路，将环境感知与自动灌溉系统整合于同一移动平台，具备模块化传感平台、自动化喷灌系统等核心设计，选用通用标准件与轻量化材料，整机成本控制在 500 元左右，结构紧凑轻便，能适应田间崎岖地形与多作物种植环境，适合中小规模农场经济化推广，助力农业生产向自动化、精细化转型。

本项目的设计目标是研发一款适配精准农业需求的智能田间监测与灌溉机器人，使其能够在田间自主移动，灵活适配崎岖地形与多作物种植环境，通过模块化传感平台精准采集田间温湿度数据，再基于数据驱动，借助自动化喷灌系统实现全自主定点喷灌，确保灌溉覆盖均匀且无需人工干预，同时通过借鉴福尔柯克轮结构设计平稳升降机构以保持传感器水平姿态，采用平面盘形槽凸轮驱动传感器实现轨迹可调的监测功能，搭配齿轮泵与导轨滑块机构打造结构紧凑的喷灌系统，优化直齿轮传动与电机选型保障节能高效运行，最终以 500 元左右的可控成本，为中小规模农场提供经济实用的智能化设备，达成节水增效、提升作物产量、推动农业向自动化与精细化转型的核心目标。

项目已完成智能田间监测与灌溉机器人的设计、制造、装配与功能演示，成功打造出符合设计要求的实体产品。技术层面，完成了三大核心机构的研发：一是借鉴福尔柯克轮结构的升降机构，通过齿轮传动与运动仿真确保平台升降平稳，保持传感器水平；二是采用平面盘形槽凸轮驱动的传感平台，解决了连杆机构轨迹控制不精准的问题，实现模块化设计与精确轨迹控制，可灵活调整监测范围；三是基于齿轮泵与导轨滑块机构的喷灌系统，配备导杆驱动电机（控制伸缩）与齿轮驱动电机（为齿轮泵供能），实现喷头伸缩、全覆盖喷灌与全自动化作业，无人工干预需求。同时，优化了直齿轮传动系统，配合轴承实现平稳传动与轴向约束，通过扭矩与功率计算优化电机选型，保障系统节能高效运行。产品装配采用螺丝、键、轴承、铜支柱等连接方式，通过松配合与轻微过盈配合确保装配可靠性，经演示验证，机器人可完成自主移动、温湿度采集与精准喷灌等核心功能，整机成本控制在 500 元左右，达到了经济化推广的设计目标，为后续实际田间应用与功能优化奠定了基础。