目前国内对于大型钢结构件的喷砂作业主要以人工操作为主,人工喷砂效率低,喷砂质量差、尤其是对操作工人的健康会产生严重影响,因此采用自动化、智能化的机器人代替人进行喷砂作业将成为未来喷砂行业的主要发展趋势。本文主要针对大型钢结构件的机器人自动化喷砂作业,开展了控制系统的研究工作,具体内容包括:多移动式喷砂机器人控制系统设计、多移动式喷砂机器人任务分配研究、移动式喷砂机器人路径规划研究。首先,完成了多移动式喷砂机器人控制系统设计。采用上位机(工控机)+下位机(PLC)的主从式控制结构,确定了集中式的控制体系结构。由一台工控机对多台PLC进行通信,从而控制多台喷砂机器人的运动。同时对单个喷砂机器人的控制系统进行了设计,包括硬件的选型、电气原理图的设计、软件程序的编写、机器人定位方法的实现,以及上位机与机械臂自带控制系统通信的连接。其次,研究了多机器人协同完成大型构件喷砂作业时的任务分配问题。多移动式喷砂机器人的任务分配问题根据实际需求分为两种情况,第一种情况是当任务区域数量等于喷砂机器人的数量时,提出一种基于代价判断的任务分配方式。建立机器人完成任务的代价函数,通过求得代价函数最小值的方式,得到任务分配的最优解。第二种情况是任务区域数量小于喷砂机器人数量时,提出一种以任务点为基础,搜索所有代价值,进而选取每个任务点对应最小代价的喷砂机器人进行相应任务的执行。针对两种情况分别建立数学模型进行仿真分析,结果表明分配方法可行。最后,重点研究了任务区域内喷砂机器人在喷涂工件时实现任务区整体遍历的路径规划问题。根据工件的主梁结构,对传统的栅格法建模方法进行改进,引入一种新属性的栅格:工件结构栅格,然后对建好的栅格地图模型进行矩形分解,同样对矩形分解法进行改进,除了以障碍物作为边界划分的参考,还引入了工件结构主梁作为矩形分解的参考。在划分好的每个矩形区域内采用往返式遍历方法进行单独区域的遍历,同时结合蚁群算法,计算各个矩形区域衔接的最优路径,最终逐步达到整体工件遍历的要求。通过matlab仿真实验验证了最后整体遍历路径规划的可行性。