人工辅助上下料：目前人工上下料是我国性价比较高的一种方式，AGV小车主要替换掉传统叉车和人工的搬运工作，但上下料工作仍主要由人工完成。人工需把物料放到AGV小车上，然后由AGV小车自动将物料送到目的地，再由人工将物料箱取下，换上空物料箱。
自动升降式上下料：自动升降式AGV小车可实现小车自动上下料。AGV小车顶升装置可升降货物框，然后将其搬运到用户指定的地点，再自动卸下货物并离开。
挂脱料式上下料：挂脱料式AGV小车采用的自动料车底部穿越方式，在料车的底部有一个捕捉升和降的机构。当小车行驶至指定的地点时，升降销便会升起，挂上料架车。然后小车牵引料架车再行驶到下一个用户指定的地点，升降销便会下降，放下物料，然后架车离开。
滚筒对接上下料：AGV小车可准确地与滚筒进行对接。当到达生产线的上下料站点后，AGV小车便会与滚筒码头进行信息的交互，自动和码头进行对接，然后执行相应的上下料任务。AGV小车上的对接平台和上下料的滚筒码头之间是通过复杂的光电传感装置来进行水平方向以及竖直方向的对接的。
机械臂结合上下料：AGV小车加上机械臂的结合这一应用主要用于机加工或电子的无人车间，通过AGV小车来代替人员的移动、搬运动作，并通过机械手臂来代替人工的抓取动作，实现大范围的空间内的货物抓取以及移动小车的物流传递。
在实际应用中，AGV小车上下料的工作流程通常包括入库和出库两个环节：
入库：全部柔性制造体系上的某个工位向体系提出入库的明确请求，这些请求主要有零部件称号和数量等。体系呼应后，上位机经过无线网络给AGV上工控机宣布指令，明确地告诉AGV机器人转移物料至对应仓位。AGV从装卸站抓取零件，并依据当时的状况、方位、使命等计划运动途径，运转到相应的仓位精准停靠，然后依据方针方位主动将零件放置到对应的仓位。最后，AGV经过无线网络向上位机发送当时方位和状况，上位机依据当时状况更新数据库。
出库：体系以指令方式告诉无人搬运车从库内特定仓位取出零件至装卸站。AGV从库房特定库架抓取零件，并依据当时的方位计划运动途径，运转至装卸站准停，然后依据方针方位主动将零件放置到装卸站缓冲区。最后，AGV经过无线网络向上位机发送当时方位和状况，上位机依据当时状况更新数据库。
