本发明提供一种双重寻优的机器人运动轨迹优化方法，包括采用D‑H法构建出机器人相邻关节空间的数学模型并变换；采用三次样条插值法在变换后的机器人相邻关节空间的数学模型上进行运动轨迹规划，构建出表示机器人关于时间的运动轨迹多项式；基于运动轨迹多项式，以速度和加速度为约束条件，以每个关节总运动时间为优化目标，构建出目标函数；采用个体极值双重寻优的改进粒子群算法对目标函数进行优化，在适应度函数评判得到的优化粒子集合中，分别比对机器人每一分段轨迹对应的分段时间并进行二次寻优，得到约束条件下的整体潜在更优解，从而得到最优的机器人运动轨迹。实施本发明，使得机器人作业效率和平滑稳定性得到提升。