电池壳体对AGV电池单元的安全和防护起着至关重要的作用。电池壳体表面喷涂质量和喷涂效率是生产制造过程中关注的重点问题。目前,喷涂机器人广泛应用于国内外自动化涂装生产线来完成喷涂作业。本文以MOTOMAN-EPX2050喷涂机器人为研究对象,以AGV车用电池壳体为喷涂对象,对电池壳体喷涂工艺、喷涂机器人运动学算法、喷涂机器人控制系统硬件选型和轨迹规划方法展开分析与研究。首先,通过喷涂作业过程中影响喷涂效果的主要因素分析,确定了适合电池壳体喷涂的工艺参数取值;对现有的喷涂模型进行了比较与选择,选用椭圆双β分布模型,设计了针对电池壳体的喷涂工艺路线。其次,对喷涂机器人运动学进行分析,基于D-H参数法建立了喷涂机器人的连杆坐标系,根据MOTOMAN-EPX2050喷涂机器人运动学方程进行正逆运动学算法的求解与验证,求得了 16组逆解,验证了喷涂机器人正逆运动学解的正确性。结合喷涂机器人运动控制系统、喷涂作业的供漆系统、安全保障系统,对喷涂机器人的控制系统硬件选型进行设计,为搭建喷涂工作站提供了硬件平台。再者,对规则平面与曲面以及不同平面交界处轨迹规划方法展开重点研究,以喷涂时间最短为优化目标,根据漆膜涂层厚度为约束条件的喷涂轨迹规划方法进行研究,分别采用PSO算法、遗传算法进行最优问题求解,并在matlab仿真环境下进行了分析与讨论,函数优化计算结果验证了算法的正确性和可行性。不同算法结果的比较表明,PSO算法的求解精度高;虽然在运算执行时间上过长,但节约了喷涂时间,所获得的漆膜涂层厚度均满足喷涂要求。最后,基于MotoSimEG-VRC虚拟仿真环境平台,结合实际喷涂工作环境,通过喷涂机器人的示教仿真提高了喷涂轨迹的精确控制;以电池壳体为喷涂对象设计实施了一种静电空气喷涂的实验方案,分析了采样点漆膜厚度曲线变化,提出了喷涂缺陷的解决对策;实验验证了这种喷涂工艺的有效性和实用性。目前,本论文研究结果已在上海贽匠智能科技有限公司电池壳体喷涂生产线上进行了应用。