科学技术的快速发展为传统制造业的生产方式带来了巨大改变，越来越多的生产制造企业着眼于提高企业的核心竞争力，逐渐摒弃传统的生产方式和制造设备，采用先进自动化设备。自动导引车（Automatic Guided Vehicle，AGV）是一种新型的物料运输设备，近年来在柔性加工线、自动输送线、物料搬运系统中得到了广泛的应用，本文致力于将AGV技术与机器人技术结合，以提高棉纺车间自动化、智能化水平。　　在参考国内外文献资料及工程实例的基础上，根据棉纺车间棉桶更换与搬运的工作特点，提出自动化改造的整体方案。本文以实现特种 AGV自动化作业为最终目的，综合运用计算机应用技术、传感与检测技术、现代通讯技术等，通过全面分析 AGV各部分结构特点与电子技术要求，构建计算机控制与监测平台，实现系统自动化运行。针对系统设计目标，主要在以下几方面进行了深入研究与探讨。　　参考特种AGV的作业环境与作业标准，结合机械设计标准，对AGV车体结构进行设计。重点实现AGV驱动单元结构优化，设计了一种“转向+提升”为一体的驱动结构；并根据作业过程中载重要求，完成驱动电机选型；针对抗倾覆稳定性要求，建立了复合机器人模型，对其在作业过程中的临界状态进行了稳定性校核。　　结合特种 AGV的功能实现要求，对系统的自动导引功能、工位定位功能、自动避障功能等关键技术的设计实现方法进行了详述。自动导引功能采用磁导引算法，对不同位置偏差设定相对应的速度差；采用三种不同障碍范围的避障机制，实现安全性能更高的避障方法；采用无线通讯技术实现上位机对车载控制系统的调度与监控。　　针对AGV运动特点构建运动学模型，通过对AGV轮速差的直接控制实现对AGV位姿的间接控制；详述特种 AGV关键动作要求、运动精度要求，并根据系统的整体控制要求，选择“PLC+上位机”相结合的控制方案；针对运动学规律和控制特点，对电气系统硬件与程序流程等方面进行了设计。　　为进一步验证系统设计的合理性与运行的可靠性，搭建小型 AGV实验样机，对关键技术进行阶段性的调试实验，实验主要从导引与定位精度、避障可靠性与稳定性两个方面展开。在阶段性实验达到标准后，完成特种 AGV本体的制造与装配，对系统进行集中调试与改进。最终实验结果表明：该系统运行精度可靠、运行安全稳定，能够实现提高棉桶搬运效率的设计目的，并实现了棉桶更换及搬运的自动化作业，对工程实践具有指导意义，并对理论提升具有一定的参考价值。