自动导引车（Automated Guided Vehicle,AGV）作为一种搬运用轮式移动机器人（WheeledMobile Robot，WMR），在现代制造系统和自动仓储系统中大量用于自动化物流输送。然而，由于AGV结构设计的问题没有引起应有的重视，导致AGV的自重系数较大，载荷分配不合理，AGV的工作效率有待提高。首先,针对目前AGV自重系数较大的问题，以等强度、轻量化为研究目标，提出一种适用于AGV车体结构的优化设计方法，设计一辆车体与驱动单元柔性连接的AGV。在对车体结构进行力学分析的基础上，利用数学规划得出载荷分配与车轮位置的关系，得到车体拓扑优化问题的约束条件，基于变密度法与优化准则法推导并建立一种适用于AGV车体结构的多准则优化模型。利用有限元软件对建立的优化模型进行仿真分析,仿真结果表明，所提的方法用于AGV车体优化是可行的。其次，针对车体的运动轨迹问题，建立了车体与所跟踪路径的位姿关系模型，根据车体的几何尺寸及所跟踪圆弧路径的圆心角和半径，推导出车体在世界坐标系中的位姿状态及保证纯滚动运动的最小圆弧轨道半径。针对驱动单元的路径跟踪问题，建立了驱动单元的运动学模型，应用模糊控制方法实现驱动单元跟踪路径行驶。针对车体负载运行的行驶性能问题，建立车体的动力学模型，推导出车体的角加速度。车体位姿实验证明了所建车体运动学模型的正确性。路径跟踪数字仿真和实验结果表明，对于不同速度和路径偏差，该模糊控制方法均能实现对自动导引车的有效控制。动力特性实验表明，该种结构的自动导引车行驶稳定性较好。最后，总结了本文的主要工作，指出了有待进一步解决的难题和可能的研究方向，期望在以后的研究中能够逐步解决和完善。