随着人力成本逐渐提高，人工智能技术的不断发展，机器人在工业生产中应用日益广泛。喷涂工业机器人作为工业机器人的一种，能在比较恶劣的环境中代替人工进行连续喷涂作业，提高企业生产效率。传统的喷涂工业机器人需要根据作用场合、性能要求等因素，经过多次往复的修改过程才能设计出合理的结构方案。因此，将模块化设计的思想作用于工业机器人领域，在面对不同任务需求情况下，快速合理的设计出整体结构方案。　　本文以模块化喷涂工业机器人为研究对象，利用多色集合理论数学工具，对模块化喷涂工业机器人的结构设计进行建模。首先将喷涂工业机器人按模块分成六个部分，列举了每个模块的具体结构部件，并采用递阶结构模型将模块总体结构进行分层，描绘出每层的统一颜色及个人颜色。其次，根据多色集合结构树模型，建立推理矩阵和约束矩阵，将求解后的方案元按照结构功能绘制元素关联图。最后，根据特定的需求对模块化喷涂工业机器人进行方案求解，并用 T-FLEX CAD将相对应的模块方案元组装起来。　　根据多色集合的结构设计建模方法，详细设计并开发了模块化喷涂工业机器人的方案选取系统。在具体功能模块开发前对系统进行需求分析，并对系统具体功能分为三个模块，分别介绍了各个系统模块的功能。建立系统的数据库逻辑模型，采用 SQL Server2008数据库来建立功能子模块的数据表。采用 C/S体系结构，用Delphi开发方案选取系统的具体实现过程，并演示了模块化喷涂工业机器人的方案设计过程。　　基于上述的研究，为模块化喷涂工业机器人的整体设计提供新的建模方法，并用Delphi开发出方案选取系统，实现了整体组合结构的快速设计。