随着我国对外贸易的繁荣，集装箱制造业在我国得到飞速的发展。目前我国集装箱生产能力占全世界生产能力的96％以上。集装箱自动化喷漆，特别是集装箱内表面自动化喷漆已经成为集装箱制造业亟待解决的关键技术。因此，研究和设计一台能够适应集装箱内表面喷漆要求的机器人具有重要现实意义。本文在了解国内外喷涂机器人的研究及应用状况的基础上，设计了一台摇臂式仿生喷漆机器人来实现集装箱内表面的自动喷漆。 论文首先分析了喷涂机器人的研究现状及应用前景，设计了一种集装箱喷漆机器人方案，利用So]idWorks软件建立了集装箱喷漆机器人的三维模型，并在ADAMS中建立了该机器人的虚拟样机。 其次，通过D-H方法建立了坐标变换矩阵，对机器人进行了正运动学和逆运动学分析，推导了机器人关节速度和雅克比矩阵，再用蒙特卡洛法求解了机器人末端执行器的工作空间。然后，从理论上对机器人进行了动力学分析，由此确立了力、质量和加速度以及力矩、惯量和角加速度之间的关系。然后根据机器人末端执行器的运动情况完成了相应关节力矩的计算，使它们能以期望的加速度和速度运动，保证良好的位置精度。 最后，利用ADAMS软件强大的仿真功能，对机器人进行了运动学和动力学仿真，得到了仿真曲线，验证了集装箱喷漆机器人方案结构设计和运动分析的合理性和正确性，为机器人的后续研究提供了理论及数据依据，为今后在机械设计中使用虚拟样机技术积累了经验。