自动导引车又称AGV(Automated guided vehicle),属于移动机器人,融合机械工程、计算机工程、控制工程、人工智能等多学科的前沿技术为一体,是一种应用于现代物流自动化、柔性化智能生产等领域的关键智能运输设备,对于提高生产自动化程度、生产效率和降低生产成本具有重要的意义。本课题从实际应用出发,目标在于研制一种具有物料取放功能的小型全方位移动AGV,实现物料自动化搬运。首先,根据实际需求提出基于Mecanum轮的全方位移动AGV的总体技术方案,主要包括:车体结构、Mecanum轮传动系统、物料取放系统、导航系统、控制系统、动力系统和安全防护系统。建立了基于SolidWorks环境的AGV整体三维模型,完成了系统零件图纸的绘制以及系统相关元器件的选型,为进行理论分析和实验样机搭建做准备。其次,通过分析Mecanum轮的结构特性,得出了基于椭圆弧法的Mecanum轮辊子的母线方程,建立了辊子的三维模型,进一步完成了Mecanum轮整体结构三维建模;结合Mecanum轮的几何结构特征,从理论上分析Mecanum轮四轮系统的运动学特性,得出了运动学方程,为系统的运动和姿态控制提供理论基础。通过在ADAMS环境下的运动学仿真分析,验证了理论分析的正确性,并为实际运动控制提供了参考。再次,为使AGV的运行路径最短、姿态调整最少、控制程序最简,依据实际工况提出了一种基于三个磁导航传感器的点位识别和路径选择姿态调整控制策略,规划了AGV运行路径。设计了基于磁导航传感器和陀螺仪角度传感器的循迹纠偏模糊控制器,实现了基于模糊控制的循迹纠偏姿态控制。运用MATLAB软件对模糊控制器进行仿真分析,验证了设计的可行性。最后,完成了实验样机的搭建,编写了控制程序,通过功能验证性实验,测试了AGV的实际功耗、浮动补偿机构的效果、点位识别与路径选择情况、重复定位精度,结果表明:所设计的基于Mecanum轮的全方位移动AGV能够实现全方位运动与物料取放功能,且具有较高的定位精度,各项指标基本达到了设计要求。