本文提出一种实用的时间最优和平滑的轨迹规划算法，并将其应用于机器人机械手。该算法利用基于动力学模型的时间最优理论对机器人的运动轨迹进行规划，建立了几何路径和关节力矩约束下的轨迹优化模型。并在求解过程中动态选择最优轨迹参数，显著提高机器人的运动速度。此外，该算法利用输入整形算法代替了弹道优化模型中的急动约束，实现了轨迹的平滑化。后处理过程中轨迹参数的输入整形不仅抑制了机器人的残余振动，而且还考虑了传统输入整形造成的信号延迟。这些算法的结合使得所提出的时间最优和平滑轨迹规划算法保证了绝对的时间最优性，实现了轨迹的平滑。在六自由度工业机器人上的实验结果表明了该算法的有效性。