目前尚无面向移动喷涂机器人站位优化的高效率算法，这在一定程度上限制了移动喷涂机器人系统的实际应用。本文将首先对喷涂机器人特殊结构进行分析，并建立其可解耦近似模型，归纳出此模型下的运动学约束及其表现形式。而后，借助关节可用度概念等，建立相应的喷涂任务代价函数来定量评估喷涂机器人的运动学性能。，通过建立和求解站位优化非线性约束数学问题来获得佳站位。
除位置约束和姿态约束外，机器人还会因奇异位形而导致运行停止。对于球形手腕机器人，奇异位形主要有3种：手臂奇异、手肘奇异和手腕奇异[25]。手臂奇异指腕心在第1轴的正上方的情形；手肘奇异指腕心与第2轴和第3轴旋转中心共线的情形；手腕奇异则指的是第4和第6轴轴线重合情形，也即，第5轴角度为0。在对机器人进行任务规划时，要尽量避开这些奇异情形。此要求可以称为避奇异约束。
而对于喷涂机器人，由于并不存在真实腕心，手臂奇异不可能发生。为了防止手肘奇异，喷涂机器人的第3轴关节角度往往限制在±90?以内。故而，喷涂机器人球形手腕近似模型的避奇异约束仅需考虑手腕奇异情形，也即第4与第6轴夹角为0的情形。综上，为了获得封闭形式的逆解，结合喷涂机器人的结构特点及球形手腕机器人的运动规律，使用OWCP作为腕心对空心手腕进行了球形近似，并确定了在此近似模型下的位置、姿态和避奇异约束的具体表现。
本文在喷涂机器人可解耦近似模型的基础上所提出的站位优化算法能高效地求出佳站位，解决了移动喷涂机器人系统的站位难以确定及优化、传统方法耗时较多的问题，进而提高喷涂任务规划效率。另外，该方法中的可解耦模型及站位优化思想也为移动喷涂机器人的自动规划提供了借鉴，为后续研究其更大程度的自动、自主和智能作业奠定了基础。