本发明提供了一种多自由度自动随行小车，包括控制箱体，控制箱体外缘上套有承载支架，承载支架上的连接臂通过水平驱动装置悬挂在小车两侧的工字型导轨上，其特征在于：控制箱体通过竖直驱动装置连接有辅助旋转机构，构成转动副。辅助旋转机构包括支撑架、旋转驱动电机、与旋转驱动电机相连的摩擦驱动轮；支撑架上挂有倒U型吊具，倒U型吊具上方的圆弧轨道与摩擦驱动轮相接触。本发明提供的小车具有四个自由度：水平、竖直方向移动、绕竖直方向（z轴）旋转以及倒U型吊具绕水平方向（x轴）旋转，增加了运输与装配过程的灵活性，提高了装配效率和自动化水平，减轻了工人的负担。