本书以马铃薯全程机械化智能化为主线，从播种、水肥一体化、田间管理、收获与导航、智慧农场信息化管理平台六个方面分别介绍了课题组近十年的研究成果。首先，对马铃薯全程机械化智能化相关技术的国内外研究现状进行了阐述。然后，在播种方面从种植农艺出发，分别介绍了马铃薯大田播种机和育种试验播种机的关键技术；在田间管理方面，研究主要包含灌溉施肥和施药，在施肥方面研究了水肥一体化系统设计和关键技术；在施药方面主要研究了马铃薯无人喷药机的所涉及的软硬件相关技术；在收获方面，对马铃薯收获所涉及的关键技术、装备进行了理论分析及田间试验；在导航方面研究了导航技术在马铃薯作业装备中的功能、设计与应用；在智慧农场信息化管理平台方面，研究了模块、功能和系统组成，并对系统主要功能进行了简要介绍。

前言
第一章 薯类生产关键技术国内外研究现状
一、马铃薯播种机
二、甘薯移栽机
三、水肥一体化
四、无人喷药
五、薯类收获机
六、导航技术
七、本章小结
第二章 薯类种植机械
一、马铃薯机械化播种作业环节
（一）耕整地要求
（二）种薯选取
（三）种植要求
（四）开沟作业
（五）施肥作业
（六）排种作业
（七）起垄覆土作业
（八）覆膜及膜下滴灌作业
二、马铃薯大田播种机研发机型
（一）2CM-4型马铃薯播种机
（二）马铃薯精密种植机
（三）2CM-SF型单垄双行马铃薯播种机
（四）2CMZ-2（2CMZY-2）自走式马铃薯带芽播种机
三、马铃薯育种试验播种机
（一）农艺要求
（二）工作原理
（三）技术手段
四、甘薯移栽机
（一）甘薯种植模式与农艺要求
（二）甘薯船底形膜上移栽装置的设计与优化
（三）甘薯移栽机作业状况监测方案设计与试验
五、本章小结
（一）总结
（二）展望
第三章 薯类作物生产配套水肥一体化智能控制系统设计
一、水肥一体化智能控制系统设计背景
二、水肥一体化智能控制系统总体功能设计
（一）设计要求
（二）系统组成
（三）工作原理
三、水肥一体化智能控制系统的硬件设计
（一）中央控制系统
（二）薯类作物“智慧农业”环境监测系统
（三）恒压变频控制系统
四、水肥一体化智能控制系统的软件设计
（一）人机界面设计
（二）控制系统程序设计
（三）薯类作物水肥一体化远程控制技术
五、水肥一体化智能控制系统关键技术分析
（一）精确混肥系统
（二）水肥浓度监测与数据传输技术
（三）自动反冲洗技术
（四）水肥流量耦合分析
（五）文丘里吸入量自适应技术
六、本章小结
第四章 薯类作物田间管理机械
一、无人驾驶喷药机控制系统总体结构
二、无人驾驶喷药机执行机构
（一）转向机构
（二）电动推杆
（三）油门舵机
三、无人驾驶喷药机控制系统设计
（一）无人驾驶喷药机控制系统硬件设计
（二）无人驾驶系统软件设计
（三）路径规划算法研究
（四）无人喷药机路径追踪控制算法研究
四、本章小结
第五章 薯类收获技术
一、振动式挖掘技术
（一）研究背景
（二）振动式挖掘铲的工作原理
（三）挖掘铲参数设计
（四）偏心振动装置的设计
（五）振动式挖掘铲运动与仿真分析
（六）田间试验
二、对垄限深技术
（一）研究背景
（二）对垄装置控制系统的设计
（三）挖深调控装置的设计
（四）田间试验
三、S型链式马铃薯收获机输送分离技术
（一）研究背景
（二）S型链式输送分离技术工作原理
（三）S型链式输送分离装置结构的确定
（四）S型链式输送分离装置结构的设计
（五）田间试验
四、单株收获技术
（一）研究背景
（二）单株收获机整机方案
（三）单株收获机挖掘铲设计
（四）凹凸栅条间隔排列的马铃薯输送链的设计
（五）振动装置结构的确定与分析
（六）田间试验
五、马铃薯轻简化收获机精细化测产技术
（一）研究背景
（二）整体结构设计
（三）硬件设计
（四）软件设计
（五）系统调试与试验
六、拨辊推送式输送分离技术
（一）研究背景
（二）整体结构与工作原理
（三）输送分离装置设计
（四）田间试验
七、多级分离输送技术
（一）研究背景
（二）多级输送系统的整体设计
（三）多级输送系统的运动分析与仿真分析
（四）不同输送结构的马铃薯碰撞试验
八、环形提升技术
（一）研究背景
（二）立式圆形分离输送装置的结构和工作原理
（三）立式圆形分离输送装置关键部件的设计
（四）试验分析
九、本章小结
第六章 薯类生产配套自动导航系统功能及方案设计
一、薯类生产过程配套导航系统要求
二、导航关键技术分析
（一）导航环境感知技术
（二）导航系统路径跟踪及控制
（三）路径规划及转向控制技术
三、导航系统总体功能设计
（一）导航控制器
（二）数据解析及处理
（三）系统上线控制
（四）田问作业路径跟踪
（五）垄头转弯控制
（六）农具控制
（七）上位机控制单元
四、性能指标分析
五、安全性问题
六、本章小结
第七章 薯类智慧农场信息化管理平台
一、研究现状
二、研究目的
三、系统设计
（一）系统需求分析及功能分析
（二）系统设计思路
（三）系统设计技术
（四）系统设计结构
四、薯类智慧农场信息化管理系统
（一）土地环境管理模块
（二）员工管理模块
（三）气象监测模块
（