④自动充电。AGV需要补充电力时，自动向地面控制中心报告请求充电，由控制中心指挥驶向指定充电区，车载充电连接器与地面充电系统自动连接并实施充电。充电结束后，AGV自动脱离充电系统。自动充电操作的充电连接方式通常采用上置式、侧置式或下置式。自动充电操作方式实现了充电过程的自动化，但充电系统较复杂。
3.转向和驱动系统
AGV的转向和驱动系统常采用共用方式，采用电气方法实现前进、后退、自动导向和转弯分岔。一般由驱动轮、从动轮和转向机构组成，形式有3轮、4轮、6轮及多轮等。
3轮结构一般采用前轮转向和驱动。4轮或6轮一般采用双轮驱动、差速转向或独立转向。为了提高定位精度，驱动及转向电机都采用直流伺服电机。此外，在AGV的转向和驱动系统中往往还装有制动装置。
实现转向的原理可归纳为铰轴转向式和差速转向式。
（1）铰轴转向式
方向轮装在转向铰轴上，转向电机通过减速器和机械连杆机构控制铰轴，从而控制方向轮的取向。驱动轮兼作转向轮，导向伺服电机根据导向讯号，借助转向机构调整驱动轮的转角，完成自动导向及转向分岔。这种方案的优点是结构简单、成本低，适用于需要较多车数而准停精度要求不很严格的场合。
（2）差速转向式
在AGV的左、右轮上分别装上两个独立的驱动电机，通过控制这两个驱动轮的速度比来实现车体的转向。这种方案结构简单、定位精度高、转弯半径小，一般可设计成4轮或6轮的形式。从AGV的轮系结构来划分，可将转向的实现划分为普通轮系转向式和全方位轮系转向式。
1）普通轮系
普通轮系结构简单、成本低、技术成熟。常用的普通轮系有：3轮底盘，单前轮兼作驱动和转向轮；3轮底盘，后两轮作差速驱动兼转向轮；4轮或6轮底盘，中间两轮作差速驱动兼转向轮。
2）全方位轮系
采用全方位移动机构的底盘或全方位驱动等结构的全方位轮系，它能够在保持基体方位不变的前提下，沿平面上任意方向移动。应用最为广泛的全方位移动机构有：全轮偏转式全方位移动机构（全方位轮）和麦卡那姆轮（Mecanum Wheels）。
全方位轮是在普通4轮的基础上增加一套偏转装置，使车轮可以全方位旋转，该轮系结构简单、可靠，还可模拟普通4轮机构的运行状态。
麦卡那姆轮是在车轮的轮毂外缘按一定倾斜方向均匀分布多个被动辊子。当车轮旋转时，轮芯相对地面的速度V1和辊子滚动的速度V2间存在一个偏离角。由于每个车轮均有这个特点，经适当组合就可以实现车体的全方位移动和原地转向运动。该轮系是移动机器人中常用的全方位移动机构，操纵灵活、反应迅速、技术成熟，但车轮的设计和加工较复杂。
4.安全系统
现代化的生产环境中，人与各种机械设备处于同一环境，为了防止设备运行中出错造成对人员及其环境设施产生影响，常对AGV采取多级硬件、软件的安全措施。当前的安全保护装置主要应用障碍物接触式保护装置和障碍物非接触式保护装置。
（1）障碍物接触式保护装置
一般设在AGV车身运行方向的前后方，其材质具有弹性和柔软性，宽度应大于或等于车身宽度。当AGV与物体接触，障碍物接触式保护装置发生变形，从而触动相关限位装置，强行使其断电停车。接触式保护装置通常为保险杆或安全挡圈。安全挡圈有的是用两层软金属构成一对电触点，有的是装有微动开关，而保险杆上常贴有应变片，当保险杆或安全挡圈碰到障碍物时，AGV停车。其安全保护措施属于终端保护屏蔽。
（2）障碍物非接触式保护装置
通常为多极的接近监测装置。如在一定距离范围内，它可使AGV降速行驶；在更近的距离范围内，它将使AGV停车。解除障碍物后，AGV自动恢复正常行驶状态。该类装置包括激光式、超声波式、红外线式等。根据所接受反射回来的激光、超声波和红外线，可测出障碍物与AGV间的距离，当此距离小于某一特定值时即通过警告灯、蜂鸣器或特种音调器发出警报，并将AGV的速度降低或停止运行。
此外，也有AGVS采用区段控制。地面控制器将导引路径分为若干区段。某一区段在某一时刻只允许一辆AGV进入，以避免AGV之间的碰撞。为了通知AGV的运动状态和提醒人们注意，AGV需装备多种警报装置。
①自动运转显示灯。AGV自动运行时，显示灯亮，AGV处于非运行状态时，显示灯灭。
②运行警报器。AGV在运行和移载过程中，根据不同的环境，警报器装置产生相应的警报信息。
③前进警报器。AGV由停止状态进入运行状态时，在前进之前发出警报。
④后退警报器。AGV处于后退运行状态时，发出警报。
⑤异常警报器。AGV发生异常时，警示灯亮，警报器发出声音通报异常情况。
⑥左转、右转显示灯。识别AGV的左、右转方向。
⑦急停装置。位于车身易于识别的位置，通常在AGV四角设有急停开关，任何时间按下开关，AGV立即停止运行。
⑧状态监视装置。监视AGV的运行状态。
5.控制与通信系统
工作过程中，AGV通过通信系统从基地主控计算机接受指令并报告自己的状态，而主控计算机向AGV下达任务，同时收集AGV发回的信息以监视AGV的工作状况。通过车载计算机可完成以下监控：手动控制、安全装置启动、蓄电池状态、转向极限、制动器解脱、行走灯光、驱动和转向电机控制和充电接触器等。AGV配备的车载计算机，在硬件上一般用PLC控制器或单片机实现，它是AGV行驶和进行作业的直接控制中枢，主要完成的功能为：接受主控计算机下达的命令、任务；向主控计算机报告AGV小车自身状态，如AGV的位置、运行速度、方向、故障状态等；根据所接受的任务和运行路线自动运行到目的装卸站，在此过程中自动完成运行路线的选择、运行速度的选择、自动卸载货物、运行方向上小车的避让、安全报警等。
某些AGV具有编程能力，允许小车按自由或固定路径完成任务。当AGV需要和系统中其他装置接口时，还需配有物料自动装卸与定位机构，其定位精度由主控计算机控制。
一般AGV小车通过与基地主控计算机无线电通信，或通过线路上埋设的导线进行感应通信，也可通过红外激光，从而实现AGV之间的避碰调度、工作状态检测、任务的调度。固定路径AGV多采用埋在地槽里的通信电缆或固定位置的红外线装置进行通信，自由路径AGV多采用无线电通信。由于无线电通信在工业环境中使用会存在干扰，故采用超高频（300～3000赫兹）或更高的频率进行通信，这样噪声的干扰将减小。加大无线电系统的功率，既提高信噪比，也可减小干扰。此外，改进无线电软件，如信息压缩、采用信息帧结构形式或通过信息检验、通信协议以及通信管理等均可提高无线电通信的可靠性。
通信系统有两种方式：连续式和分散式。
①连续式。允许AGV在任何时候和相对地面控制器的任何位置使用射频方法，或使用在导引路径内埋设的导线进行感应通信，如采用无线电、红外激光的通信方法。目前红外激光在线实时双向数据通信可达120米的距离。如果激光功率不足可每隔15～20米接力一次。
②分散式。在预定的地点，如AGV停泊站，在特定的AGV与地面控制器之间提供通信。这种通信一般通过感应或光学的方法来实现。分散式通信的缺点在于AGV在两通信点之间发生故障，将无法与地面控制站取得联系。目前大多数AGV采用分散式通信方式，主要原因在于价格较便宜且很少会发生两通信点间的故障问题。
6.导引系统
AGV的关键部分是导引与控制。AGV依靠导引可以沿一定路线自动行驶。不同类型的AGV系统采用的导引技术各不相同，了解各种导引技术的工作原理和特点，对于AGVS的设计和选用都十分重要。
目前导引技术有电磁导引、光学导引、磁带导引、激光导引、惯性导引、环境映射法导引等。
5.2.3 AGV小车的导引方式
AGV小车有多种导引方式，最常见的有以下几种。
1.直接坐标导引技术
用定位块将AGV的行驶区域分成若干坐标小区域，通过对小区域的计数实现导引，一般有光电式（将坐标小区域以两种颜色划分，通过光电器件计数）和电磁式（将坐标小区域以金属块或磁块划分，通过电磁感应器件计数）两种形式。其优点是可以实现路径的修改，导引的可靠性好，对环境无特别要求；缺点是地面测量安装复杂，工作量大，导引精度和定位精度较低，且无法满足复杂路径的要求。
2.电磁导引技术
电磁导引是较为传统的导引方式之一，目前仍被许多系统采用。它是在AGV的行驶路径上埋设金属线，并在金属线加载导引频率，通过对导引频率的识别来实现AGV的导引。其主要优点是引线隐蔽，不易污染和破损；导引原理简单而可靠，便于控制和通信；对声光无干扰，制造成本较低。缺点是路径难以更改扩展，对复杂路径的局限性大。
在电磁路径跟踪系统中，一条导引线埋在地下用来传送射频信号。自动导引车采用两部天线，这样导引线可以交叉设置。接收信号的强度的改变作为确定转向电机的控制信号，以便车辆可以精确地跟踪导引线。当要把自动导引车从一条导引线转换到另外一条时（如在交叉处），就要用到两种不同的频率，指令自动导引车从一个频率转换到另外一个频率就可改变路径。很明显，自动导引车中融入了很高水平的模拟和数字电子技术。另外，车辆路线安排和分派系统不但要采用可编程控制器，而且也要采用计算机甚至是大型机来控制。
电磁路径跟踪系统也可能支持主控计算机和各台自动导引车之间的通信联系。在许多自动导引车系统中，主计算机可能既负责自动导引车的派遣和线路安排，又要避免它们之间的碰撞。避免碰撞的常见方法就是分区屏蔽。通过这种方式，自动导引车行进的路径被划分成多个区域，不允许车辆进入已经被其他自动导引车占据的区域。这种避免碰撞的方式包含了上位计算机定向控制技术。光学路径跟踪系统利用发出的光源，去跟踪来自用特殊的化学品涂在地上的条纹反射的光线。用类似的方式，在地面上也可以涂画代码，用以指引自动导引车的装、卸货和停车位置。
简单的实现方式也要求自动导引车的所有动作都要提前编程（例如，停下来寻找货物、停下来卸货或者继续行进到下一站等）。自动导引车如果不由上位机控制，那么就必须要有不同于分区异蔽的其他方式来避免碰撞。在自动导引车上安装位置传感器也可以容许几辆车在同一回路轨道上运行而不碰撞。
3.磁带导引技术
该技术与电磁导引相近。用在路面上贴磁带替代在地面下埋设金属线，通过磁感应信号实现导引。其灵活性比较好，改变或扩充路径较容易，磁带铺设简单易行，但此导引方式易受环路周围金属物质的干扰，对磁带的机械损伤极为敏感，因此导引的可靠性受外界影响较大。
4.光学导引技术
在AGV的行驶路径上涂漆或粘贴色带，通过对摄像机采入的色带图像信号进行简单处理而实现导引。其灵活性比较好，地面路线设置简单易行，但对色带的污染和机械磨损十分敏感，对环境要求过高，因此导引可靠性较差，且很难实现精确定位。
5.激光导引技术
激光导引是在AGV行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板，AGV通过发射激光束，同时采集由反射板反射的激光束，来确定其当前的位置和方向，并通过连续的三角几何运算来实现AGV的导引。此项技术最大的优点是AGV定位精确，地面无须其他定位设施，行驶路径可灵活多变，能够适合多种现场环境，它是目前国外许多AGV生产厂家优先采用的先进导引方式，但其核心技术还仅限于个别公司掌握，目前我国还没有此项完整的民用技术。
6.惯性导航技术
惯性导航是在AGV上安装陀螺仪，在行驶区域的地面上安装定位块，AGV可通过对陀螺仪偏差信号的计算及地面定位块信号的采集来确定自身的位置和方向，从而实现导引。
此项技术在军方运用较早，其主要优点是技术先进，定位准确性高，灵活性强，便于组合和兼容，适用领域广，已被国外的许多AGV生产厂家采用。其缺点是制造成本较高，导引的精度和可靠性与陀螺仪的制造精度及使用寿命密切相关。
7.图像识别导引技术
对AGV行驶区域的环境进行图像识别，实现智能行驶。这是一种具有巨大潜力的导引技术，此项技术已被少数国家的军方采用。将此项技术应用到AGV上还只停留在研究中，目前尚未出现实用型AGV。
可以想象，图像识别技术与激光导引技术相结合将会为自动化工程提供意想不到的前景，其导引的精确性和可靠性、行驶的安全性、智能化的记忆识别等必将更加完善。
8.GPS（全球定位系统）导航技术
通过卫星对非固定路面系统中的控制对象进行跟踪和制导，当前此项技术还正在发展和完善中，通常用于室外远距离的跟踪和制导，其精度取决于卫星在空中的固定精度和数量，以及控制对象周围环境等因素。
