本发明公开一种面向增材制造的考虑混合不确定性和尺寸控制的鲁棒性跨尺度拓扑优化方法，首先基于水平集函数在零水平面的梯度信息实现结构尺寸的量化控制，进而考虑增材制造微观缺陷对单胞性能的影响，基于渐进均匀化方法计算含随机缺陷的单胞等效力学性能；基于泰勒展开法和配点方法计算量随机不确定性和区间不确定性影响下的结构力学响应，建立了考虑随机特征和区间特征共同作用的拓扑优化模型；基于优化准则法求解了建立的鲁棒性跨尺度拓扑优化模型。本发明在进行跨尺度拓扑优化设计的过程中合理表征和量化了来自于增材制造的随机不确定性和来自于环境的区间不确定性对结构构型的综合影响，并可实现有效减重，确保设计本身兼顾安全性和经济性。