目前在国内，汽车喷漆作业主要靠工人手工完成，喷漆质量的好坏受工人喷漆技术水平的影响十分明显，除此之外，喷漆作业的工作环境通常十分恶劣，各种喷漆涂料对人体伤害极大，工人若长期从事喷漆工作，极易诱发各种疾病，这也导致雇佣喷漆工人的成本过高。因此，加速喷漆作业的自动化进程就显得十分迫切与重要。
　　目前，国内的大多数喷漆机器人还是通过人工示教生成喷漆轨迹从而实现固定型号、固定区域的汽车喷漆作业，效率相对低下。本文在详细分析、研究喷漆机器人的位姿标定与喷枪轨迹规划的基础上，将重点放在喷漆机器人位姿标定的精度优化问题和汽车漆面划痕区喷漆轨迹规划问题上，利用一种全新的视觉传感设备，设计并实现了一种基于Kinect标定与喷枪轨迹规划的智能喷漆系统。针对复杂的车漆划痕区，该系统可以自动生成喷枪的运动轨迹，通过高精度的标定算法准确的将其传递给喷漆机器人以实现汽车划痕区的自动喷漆作业。本文主要研究了以下几个方面的内容:
　　(1)基于Kinect的位姿标定
　　位姿标定一直是喷漆机器人的关键问题，若标定精度不够，生成的喷漆轨迹将不能准确的传递给喷漆机器人，导致实际喷漆路径与规划的路径相偏离。本文基于Kinect和奇异值分解的方法，设计了一种获取高精度位姿标定的方法，并对标定的结果进行了验证。
　　(2)三维点云的预处理
　　由于干扰因素的存在，Kinect获取的三维点云数据通常会存在一定的噪声，为了获取精确完整的汽车划痕区三维点云数据，本文基于Sampson加权算子对原有的特征点配准算法进行了改进，并通过实验对改进算法进行了验证。
　　(3)喷漆机器人喷枪运动轨迹的生成
　　当前的轨迹规划算法多针对形状规则的平面，对于复杂的车漆表面，则多采人工示教的方法生成喷漆轨迹。本文采用点云切片的方法设计了一种自动生成汽车划痕区喷漆轨迹的方法，并通过实验验证了可行性。此外，还针对时间因素对点云切片中用到的搜索算法进行了优化，并对算法进行了验证。
　　(4)斜能喷漆系统的建立
　　研究一种由Kinect、机器人主体、工控机、喷枪、气泵等建立的智能喷漆系统以实现汽车漆面的修复功能，该系统主要包括如下功能:三维点云获取功能、故障区域检测功能、喷枪运动轨迹生成功能、喷漆机器人的运动控制功能、Kinect与喷漆机器人位姿关系解算功能。最后，通过实验验证了该系统的有效性。