在建筑防水行业中,防水涂料的施工大多还在沿用传统的涂刷、滚刷和人工喷涂的方式,施工效率低且涂层厚度控制不均匀。随着新型速凝防水涂料的应用逐渐成为主流,将自动化方案引入喷涂工作成为当下之需。为了及时跟进企业和市场的需求,需要研发一种精度高、速度快、施工便捷的自动化喷涂机器人。传统喷涂机器人无法直接应用于建筑现场防水喷涂的施工中,防水喷涂作业有着独特的工艺要求,需要兼顾大区域内的移动性、喷涂效率、防水膜性能和涂料利用率等指标。本文针对建筑防水材料喷涂机器人进行研究和设计,主要内容如下:（1）施工工艺分析及机器人结构方案设计。喷涂作业时机器人采用单元分解的方法,把整个区域分割,按照各个的小单元进行喷涂拼接,最终完成对整个大平面的施工作业。设计具有“两移一转”三个自由度的直角坐标型械臂结构,以便控制末端喷枪S型轨迹往复式运动和水平转动。机器人系统主要由机械系统、运动控制系统、喷涂系统、人机交互系统等组成。在其机械结构的基础上,对后续工作中控制系统、喷涂系统、人机交互系统进行硬件选型和软件设计。（2）机器人控制系统及算法设计。硬件选型:控制系统硬件包括运动控制器、驱动器、伺服电机、传感器、IO元器件等。实现功能包括车轮行进和转向控制、XY轴直线模组纵横向运动和喷枪转向控制、喷枪流量控制、遇障报警等;软件设计:根据喷涂机器人往复式路径遍历喷涂区域的工艺流程设计路径规划算法;运用高精度差分GPS测得喷涂机器人实际轨迹并与规划轨迹对比设计轨迹纠偏算法;根据喷枪加减速特性和涂料特性,保证涂层厚度一致性,研究流量控制算法;另外还设计了车体避障控制算法。（3）系统集成与与实验验证。对喷涂机器人进行电气组装;对人机交互系统进行软件设计,编写HMI端与控制器接口通信程序。设计HMI端触摸屏操作界面,包括工艺参数设置、区域尺寸设置、车体运动操控、系统状态显示等;实验验证车体路径偏差和喷涂仿真,分析判断喷涂机器人是否达到预期功能。基于上述工作,设计的喷涂机器人结构可靠,安装、运维方便,经实验验证达到了预期目标,能够胜任面向现场的工作要求。