En esta investigación, se propone un nuevo método de optimización de la trayectoria de pulverización espacial para la pulverización de entidades en 3D. Según la particularidad de la entidad tridimensional, se establece un modelo de rango finito y la entidad en 3D se parchea mediante el método de modelado de superficie basado en FPAG (gráfico de adyacencia de parches planos). Después de planificar la ruta de pulverización en cada parche, la varianza del grosor de la pintura del punto discreto y el grosor de pintura ideal se toma como función objetivo y se optimiza la trayectoria en cada parche. Se utilizan los algoritmos genéticos mejorados (GA), la optimización de colonias de hormigas (ACO) y la optimización de enjambre de partículas (PSO) para resolver el problema de integración óptima de trayectorias de herramientas (TTOI). La practicidad de los tres algoritmos se verifica mediante experimentos de simulación. Finalmente, el algoritmo de optimización de trayectoria del robot de pulverización de entidades en 3D puede mejorar la eficiencia de pulverización.