在喷涂领域,因为工作性质与工作环境的特殊性,人工喷涂逐渐被机器人自动化喷涂所取代,静电自动喷涂设备的应用使汽车中、面涂涂装进入了自动化时代。但在汽车的补漆领域由于技术难度与市场问题却鲜有自动化设备与技术的出现,而且当前的手工补漆存在危害健康、补漆质量受工人经验制约、补漆效率低下等问题。本文围绕局部曲面补漆,以实现曲面的自动检测与补漆自动编程为目标开展研究工作,论文主要研究工作具体如下:（1）研究了人工补漆工艺及其补漆相关的喷涂工艺参数,总结了自动化补漆中喷枪高度、喷涂轨迹类型、喷枪移动速度和曲面喷涂的喷枪位姿等参数对喷涂质量的影响,并初步确定了补漆的工艺参数。（2）研究喷涂工艺基础理论并建立曲面喷涂仿真模型。分析现有的喷涂涂料沉积速率函数,利用常用的β沉积速率函数,通过Matlab仿真模拟了平面喷涂并对喷枪轨迹叠加间距进行了优化;利用考虑影响曲面喷涂质量多个因素的有限范围模型,建立了曲面喷涂仿真模型;并对影响喷涂质量的轨迹间距进行了轨迹优化。（3）针对未知的小区率曲面提出了自动检测初步的曲面测量方案。提出了非接触式三坐标测量原理的曲面测量方案与二维平面测量轨迹规划算法。利用相关实验仪器设备进行了曲面测量实验,得到了曲面三维数据并做出了误差分析。（4）探究了局部曲面补漆自动编程的方法。利用曲面测量的离散三维数据点,提出了基于移动最小二乘法的曲面造型法;通过二维平面的轨迹规划算法生成离散点,以路径截面法为原理,并结合曲面喷涂仿真轨迹优化方法生成优化的喷漆轨迹;提出K-邻域拟合平面法矢量估计方法估算喷漆轨迹点法矢量。最后根据三维空间点的偏置公式,以喷距为偏置距离生成基于工件坐标系的喷枪空间轨迹。（5）研究了补漆机器人的后置处理方法并进行喷枪轨迹仿真。初步设计了五轴联动双摆头（B、C）结构的补漆机器人,并建立了机器人的三维模型;研究针对五轴补漆机器人的后置处理方法,并对后置处理中B、C轴转角进行了优化。研究并实现了五轴机器人标准G代码的自动生成,利用VERICUT软件建立了五轴补漆机器人仿真模型,并对喷枪规划进行了仿真。经过本文的研究,探索出了实现局部补漆的一系列相关技术,并且部分理论得到了测量实验以及轨迹仿真实验的验证,达到了预期的研究目的,对之后的局部补漆的研究工作提供了一定的指导,具有一定的工程应用价值与理论意义。