近些年，喷绘技术飞速发展，二维喷绘技术已经日臻成熟，三维喷绘技术也已经取得了一些阶段性的成果。但同时，喷绘软件系统的发展却稍显滞后，尤其是针对三维喷绘技术的专用软件系统，目前市场上还没有较为成熟的产品。　　 伴随着市场需求的强大推动力，开发一套针对三维喷绘技术的专用软件系统，对于推动三维喷绘技术逐步向市场化演进具有重要意义。为此，本文以南开大学机器人所三维真彩色喷绘机器人平台为基础，开发了一套面向三维真彩色喷绘机器人的专用软件系统。　　 本文采用模块化设计思想对三维真彩色喷绘机器人软件系统进行了架构设计，以功能为单位划分模块，分别对每个模块进行单独开发测试，最后将所有模块统筹在软件系统整体框架中。　　 本文采用D-H参数表示法对三维真彩色喷绘机器人的各个关节轴建模，并在建模过程中校正机构误差。本文对单轴运动模式、控制算法、轨迹规划算法以及插补算法进行了研究，并在此基础上，设计了多轴协调运动控制算法，主要包括三维雕刻运动和三维喷绘运动控制算法。　　 本文对二维彩色图像的CMYK分色算法、半色调处理算法以及驱动格式转换进行了研究，并将上述功能在软件系统的图像处理模块中实现，为三维喷绘作业准备好颜色数据。同时，为了增强软件系统对三维喷绘的展示效果，本文设计并实现了基于DirectX的静态三维仿真和基于Coin3D的动态虚拟运行。　　 为使软件系统更加完善，本文设计了专用的文件格式和网络通信等辅助功能。专用文件格式主要用于保存大量的DEM高程数据信息和颜色数据信息，方便用户使用；网络通信主要是设计自定义的通信协议，实现喷墨控制板与机器人控制系统之间的通信。　　 最后，本文通过三维雕刻实验与三维喷绘实验对软件功能和多轴协调运动控制算法进行了验证。