随着工业4.0、“中国制造2025”等制造业发展战略的相继提出,智能制造已经成为未来制造业发展的必然趋势。智能物流是智能制造的至关重要环节,而AGV作为典型的物流运输设备,提升其物流服务能力和效率对实现智能物流极其重要。目前,AGV大多采用传统的驱动方式,转弯半径大,在某种程度上会减少空间利用率,降低工作效率。另外,有些AGV在转弯过程中,货物随车体一起转向,在离心力的作用下可能会发生货物移位,导致车辆倾覆。因此,本文在充分考虑现有仓储布局和AGV发展趋势的背景下,设计一种新型AGV,不仅能够平稳循迹行走,还能实现车身姿态不变的情况下直角转弯。围绕该AGV的设计与实现,本文开展了以下研究:(1)基于AGV总体设计需求分析,对AGV的机械结构进行设计。设计AGV的导引方式为磁条导引;针对AGV的机械结构进行详细方案设计,具体设计行走机构和转向机构的传动方案,并对关键部件进行详细设计计算;基于计算分析结果,结合实际对各机构相关零部件进行合理选型,并利用ANSYS软件对关键零部件进行强度校核,从而确保能够满足实际使用需求。(2)结合实际功能需求和机械结构特点进行控制系统设计。控制系统主要包括信息采集、主控、行走控制、转向控制、电源和通讯六个功能模块。对各模块进行硬件选型和设计,并进行软件控制程序的设计开发,从控制层面实现AGV直线行走和直角转弯的功能需求。(3)AGV轨迹跟踪控制方法的研究。对AGV的轨迹跟踪误差来源进行分析,建立运动学模型,在此基础上重点研究基于模糊PID控制的轨迹跟踪控制算法,并借助MATLAB/Simulink工具包和常规PID控制算法进行仿真对比分析,验证控制算法的有效性和可行性。最后,制造AGV样机并开展实验,验证直线行走和直角转弯效果,及模糊PID控制的路径纠偏效果。结果表明,设计的AGV不仅满足设计要求,而且能够更好地实现轨迹跟踪。