自主导航车(Automated Guided Vehicle,AGV)是一种装备有多种传感器具有自主导航和运载功能的自动化装置,属于轮式智能机器人。随着传统制造产业升级的加速,AGV在被更多的应用到智能工厂、柔性制造生产线、仓储、码头等行业中。本文依托于福建省产学研重大项目“基于视觉与惯性定位的自主导航AGV装置研发”,参考国内外现有产品设计方案,研发设计了一款适用于工厂车间和仓库的潜伏式AGV控制系统。首先,本文针对课题要求的应用场景和预期性能指标,确定了AGV车体机械结构并给出了其运动学模型,计算分析了驱动电机和动力电池性能参数,确定了二者选型;给出了基于激光和视觉的多传感器组合导航框架,推导了基于里程计和陀螺仪的航迹推算定位算法方程,分析解决了多源组合导航系统的时间配准问题;在此基础上提出了一种基于两层控制器结构的AGV控制系统设计方案。接着,在控制系统设计方案框架下完成了下位机硬件选型和电路设计;提出了一种两层控制器间通信方案,包括通信方式、通信协议以及软硬件实现方案;给出了下位机软件系统设计框架,包括基于看门狗定时器的软件故障恢复功能原理和基于时间片轮换法的微控制器软件框架以及各子任务软件实现方法。然后,给出了AGV样机的设备信息和性能参数,通过一系列实验测试了运动控制、航迹推算与定位、超声波避障和电源监测和管理等主要功能单元的实际性能,测试了AGV样机的整车性能并做出了结果分析。最后,对全文工作作出了总结,阐述了本文工作取得的成果和不足,考虑并给出了几个后续可能的努力方向。