本发明公开了一种喷涂机器人空间路径规划方法，根据复杂曲面的拓扑结构将复杂曲面进行分片，分别计算分片后的规则多边形与凸多边形度量参数、喷涂空间路径的转折点数、片之间的公共边长总和，并建立复杂曲面分片后某一片的最佳方案评价函数，将复杂曲面分片问题进一步表示为一个带约束条件的数学优化问题，并进行求解。复杂曲面分片后，在每一片上进行喷涂机器人空间路径规划，按照每一片上不同的空间路径模式和走向建立喷涂路径的评价函数，并以评价函数值最优为目标，选出最佳路径模式和走向，从而提高复杂曲面上的机器人喷涂效果和喷涂效率，满足实际工业生产的需要。