喷涂机器人在工业生产中具有广泛的应用，在出现了静电喷涂技术后，涂料转移率更是得到了飞跃性的改善。当前，喷涂机器人对汽车工业的飞速发展起到了不可忽视的作用。其中喷涂机器人的离线编程技术又比传统的人工示教法更具先进性和生命力。而喷涂机器人离线编程的算法，平台，控制以及应用的推广一直是国内外广大专家学者以及喷涂行业关注的焦点。　　本论文通过对实际的涂装线生产的应用研究，在FANUC成品机器人离线喷涂系统ROBOGUIDE下，通过CAD软件(SolidWorks)选择适当的方法对汽车涂装线的机器人离线编程应用进行研究和优化。目的是提高喷涂的均匀性和实际生产效率。　　本论文第一部分介绍了喷涂机器人技术的发展，简述了喷涂机器人离线编程的基本系统结构，及国内外对喷涂机器人领域的研究成果现状，并简单介绍了论文的主要研究工作。　　第二部分从静电喷涂的原理出发，多角度讨论了影响喷涂效果的因素。然后从中选取主要因素，提出了三种经典涂料积累模型，和一种自由曲面的涂料积累模型，为后文的轨迹生成和优化建立理论基础。　　第三部分根据上章涂料积累模型所得出的相关结论，讨论了自由曲面分片的原则，从曲面片本身的曲率特征出发，提出一种相对应用简单的分片方法，并对实际的车体3D模型进行分片实验。然后介绍一种约束盒子(bounding-box)法的原理，并基于SolidWorks平台对之前分好区域的汽车3D模型做生成喷枪路径的实验。从四种路径方案中选取最优的一个在曲面片上生成喷涂轨迹。　　第四部分主要讨论了平面上的喷涂轨迹优化，边界区域的喷涂轨迹优化，以及自由益面的喷涂轨迹优化方法。并通过实验对自由曲面的喷涂速度进行了优化，实验证明优化后的轨迹可以得到较好的喷涂效果。　　论文最后从涂装线的流程入手，讨论了喷涂机器人和涂装线之间的协调。然后提出了坐标转换理论，并给出Matlab下的坐标转换程序。最后将SolidWorks平台优化好的喷涂轨迹转换到成品离线编程软件平台下，生成实际可应用的喷涂机器人离线程序。并给出了喷涂检测数据，证明了本文所提出的这种基于SolidWorks软件平台下的轨迹规划以及优化方法是实际可行的。