本发明提供了一种船舶复杂构件打磨机器人轨迹优化方法，包括步骤S1）建立打磨机器人轨迹规划多目标优化模型；步骤S2）定义机器人船舶构件打磨机器人关节运动时间、能耗、平滑性三项子目标函数；步骤S3）设计船舶构件打磨机器人轨迹规划约束条件，约束条件包括运动学约束和动力学约束；步骤S4）船舶构件打磨机器人最优轨迹规划，满足时间最短和关节脉冲最小；步骤S5）采用改进的鲸鱼优化算法，对船舶构件打磨机器人最优轨迹规划目标函数进行求解；步骤S6）输出机器人最优轨迹路径；本发明降低打磨时间、减小机器人关节脉冲、使机器人运动轨迹更平滑，提高打磨质量。