AGV (Automatic/Autonomous Guided Vehicle)为自动导引小车,是集机、电、信息为一体的自动化系统,它涉及机械工程、自动控制、计算机系统、通讯等多种学科技术。随着现代社会朝自动化和智能化方向进一步发展,AGV在生产、物流、家庭生活等多个领域都会发挥出显著作用。本文以轮式机器人理论为出发点,广泛参考现今应用的AGV系统,分析了这类技术的关键问题和研究现状。在此基础上,运用三维建模、嵌入式控制、软件设计等工程技术搭建了AGV实验平台,对图像路径识别与运动控制的理论研究结果进行了实验验证。主要内容如下：(1)分析轮式机器人的底盘构型配置,选择一种四轮操舵式构型的变型形式设计视觉导航AGV,在Pro/E软件中进行了三维实体建模。(2)车载控制系统软硬件设计。针对AGV视觉导航的特点与机电控制需求,完整设计并研制了基于ARM Cortex系列微控制器双核架构的控制系统。(3)分析了图像处理技术中进行特征提取与匹配的方法,设计了具有多项改进措施的边缘检测算法来提取路径信息。针对本文的特定平台进行了优化,实验结果表明该算法有效解决了实时性和抗干扰性的问题。(4)分析研究了基于多步预测的最优跟踪器和基于模糊控制的路径跟踪器,通过对比研究,表明前者在操舵型AGV构型下具有精度最优性,而后者具有很好的适应性。最后研制原型机进行实验,结果验证了本文提出的AGV机电系统及图像处理与运动控制算法的可行性和有效性,为视觉导航AGV领域的工业应用提供了一定的借鉴。