無人搬運機器人由以下各部分組成：車體、蓄電池、車上充電裝置、控制系統、驅動裝置、轉向裝置、精確定位裝置、移載機構、通信單元和導引系統。
（1）車體。由車架和相應的機械電氣結構如減速箱、電機、車輪等組成。車架常采用焊接鋼結構，要求有足夠的剛性。
（2）蓄電池與充電裝置。常采用24V或48V直流工業蓄電池為動力。
（3）驅動裝置。驅動裝置是一個伺服驅動的變速控制系統，可驅動AGV運行并具有速度控制和制動能力。它由車輪、減速器、制動器、電機及速度控制器等部分組成，并由計算機或人工進行控制。速度調節可采用脈寬調速或變頻調速等方法。直線行走速度可達1m/s，轉彎時為0.2～0.5m/s，接近停位點時為0.1m/s。
（4）轉向裝置。
AGV常設計成三種運動方式：只能向前；能向前與向后；能縱向、橫向、斜向及回轉全面x運動。轉向裝置的結構也有三種：
①鉸軸轉向式三輪車型。車體的前部為一個鉸軸轉向車輪，同時也是驅動輪。轉向和驅動分別由兩個不同的電動機帶動，車體后部為兩個自由輪，由前輪控制轉向實現單方向向前行駛。其結構簡單、成本低，但定位精度較低；
②差速轉向式四輪車型。車體的中部有兩個驅動輪，由兩個電機分別驅動。前后部各有一個轉向輪(自由輪)。通過控制中部兩個輪的速度比可實現車體的轉向，并實現前后雙向行駛和轉向。這種方式結構簡單，定位精度較高
③全輪轉向式四輪車型。車體的前后部各有兩個驅動和轉向一體化車輪，每個車輪分別由各自的電動機驅動，可實現沿縱向、橫向、斜向和回轉方向任意路線行走，控制較復雜。
（5）控制系統。無人搬運機器人控制系統包括車上控制器和地面(車外)控制器，均采用微型計算機，通過通信進行聯系。
輸入AGV的控制指令由地面(車外)控制器發出，存入車上控制器(計算機)；AGV運行時，車上控制器通過通信系統從地面站接受指令并報告自己的狀態。車上控制器可完成以下監控：手動控制、安全裝置啟動、蓄電池狀態、轉向極限、制動器解脫、行走燈光、驅動和轉向電機控制與充電接觸器的監控等。
（6）移載裝置。AGV用移載裝置來裝卸貨物，即接受和卸下載荷。常見的AGV裝卸方式可分為被動裝卸和主動裝卸兩種。
①被動裝卸方式的小車自己不具有完整的裝卸功能，而是采用助卸方式，即配合裝卸站或接收物料方的裝卸裝置自動裝卸。常見的助卸裝置有滾柱式臺面和升降式臺面兩種。
②主動裝卸方式是指自動小車自己具有裝卸功能。常見的主動裝卸方式有單面推拉式、雙面推拉式、叉車式和機器人式四種。
（7）安全裝置。為確保AGV在運行過程中自身安全，現場人員及各類設備的安全，AGV將采取多級硬件、軟件的安全措施。在AGV的前面設有紅外光非接觸式防碰傳感器和接觸式防碰傳感器——保險杠。無人搬運機器人安裝醒目的信號燈和聲音報警裝置，以提醒周圍的操作人員。一旦發生故障，AGV自動進行聲光報警，同時無線通訊通知AGV監控系統。
