AGV的产生,很大程度上改变了传统的物料运输方式,它具有人员参与少,运输效率高,适应未来企业智能化管理等优点,逐步广泛运用。随着AGV技术的发展,衍生出多种AGV驱动方式,其中舵轮驱动系统,相对于差速驱动系统,除了可以具有原地转向,弧线转弯等功能外,还可以实现左右平移,斜向平移等功能,从而实现AGV全方位移动,而且比较适合重载物料的运输。目前舵轮存在回转半径大,离地间隙小,容易造成占用AGV车体空间大,与地面发生刮擦等问题,因此研发一款紧凑型舵轮,对促进重载物料运输行业自动化程度的提高具有重要意义。基于企业实际工况需求,结合目前轮式机器人驱动系统的发展现状,以及舵轮技术的研究现状。通过目前市面上主要品牌舵轮的结构和性能分析,舵轮驱动系统确定采用交流伺服系统通过对舵轮,取代繁琐的舵轮定位装置,使舵轮整体更加紧凑。利用SolidWorks完成对舵轮整体的机械结构设计,对传动齿轮进行理论校核,并运用Hypermesh和ANSYS软件对减速箱体进行校核,结果表明最大应力为137.607MPa,最大应变值为0.175mm,减速箱体设计满足实际工况要求。针对目前AGV舵轮存在离地间隙较低,容易发生转向电机,与地面发生刮擦的问题。运用伺服系统精度高,快速性好等优势,开发适用于AGV紧凑型伺服舵轮,结合目前主要品牌的舵轮,进行参数对比。结果表明,舵轮离地间隙可以达到70mm,整体高度300mm,回转半径225mm,比相近型号舵轮的结构参数更优。针对双舵轮AGV存在舵轮运动不协同,造成运行干涉,发挥不出舵轮驱动性能的问题。运用刚体平面运动理论,依对角布置形式舵轮AGV,作为一般的双舵轮应用形式进行运动学建模,并利用ADAMS进行路径跟踪的仿真。结果表明,舵轮的驱动扭矩均未超过伺服系统的峰值扭矩,仿真轨迹与理论轨迹的最大偏差为8.36mm,在工况要求的偏差范围内,舵轮设计满足工况要求。基于额定负载3T的AGV作为实验平台,构建舵轮的实验系统,完成对舵轮样机的负载启动,路径跟踪,水平横移等性能测试实验。对实验中舵轮的速度响应和电流数据,进行采集分析,结果表明,舵轮的空载性能测试实验,电流数据稳定在2.5A左右;舵轮的承载性能实验,启动的峰值电流在68A左右,且维持时间在0.3s左右,后续稳定运行时的电流浮动在10A左右;横移测试实验,转向系统驱动电流稳定在6.5A左右;对舵轮AGV进行路径跟踪实验以及避障实验,在运行过程中的速度可快速响应,运动干涉较小,电流可以快速趋于稳定且小于额定电流,舵轮的驱动能力满足工况要求。