目前尚無面向移動噴涂機器人站位優化的高效率算法，這在一定程度上限制了移動噴涂機器人系統的實際應用。本文將首先對噴涂機器人特殊結構進行分析，并建立其可解耦近似模型，歸納出此模型下的運動學約束及其表現形式。而后，借助關節可用度概念等，建立相應的噴涂任務代價函數來定量評估噴涂機器人的運動學性能。，通過建立和求解站位優化非線性約束數學問題來獲得佳站位。

除位置約束和姿態約束外，機器人還會因奇異位形而導致運行停止。對于球形手腕機器人，奇異位形主要有3種：手臂奇異、手肘奇異和手腕奇異[25]。手臂奇異指腕心在第1軸的正上方的情形；手肘奇異指腕心與第2軸和第3軸旋轉中心共線的情形；手腕奇異則指的是第4和第6軸軸線重合情形，也即，第5軸角度為0。在對機器人進行任務規劃時，要盡量避開這些奇異情形。此要求可以稱為避奇異約束。

而對于噴涂機器人，由于并不存在真實腕心，手臂奇異不可能發生。為了防止手肘奇異，噴涂機器人的第3軸關節角度往往限制在±90?以內。故而，噴涂機器人球形手腕近似模型的避奇異約束僅需考慮手腕奇異情形，也即第4與第6軸夾角為0的情形。綜上，為了獲得封閉形式的逆解，結合噴涂機器人的結構特點及球形手腕機器人的運動規律，使用OWCP作為腕心對空心手腕進行了球形近似，并確定了在此近似模型下的位置、姿態和避奇異約束的具體表現。

本文在噴涂機器人可解耦近似模型的基礎上所提出的站位優化算法能高效地求出佳站位，解決了移動噴涂機器人系統的站位難以確定及優化、傳統方法耗時較多的問題，進而提高噴涂任務規劃效率。另外，該方法中的可解耦模型及站位優化思想也為移動噴涂機器人的自動規劃提供了借鑒，為后續研究其更大程度的自動、自主和智能作業奠定了基礎。