本发明公开了一种中继无人机通信与运动耗能联合优化方法，目的是解决无人机中继系统总耗能优化的问题。技术方案是：构建由地面移动机器人、空中移动无人机中继U和固定空中基站BS组成无人机中继系统；地面移动机器人将执行任务结果发送给U；U根据地面移动机器人的当前时间步终点位置、总数据信息、环境中障碍物信息和通信环境规划出U最优航迹、最优通信功率和地面移动机器人的最优通信功率。U及地面移动机器人间以最优通信功率进行数据传输；U将接收的数据同步转发给BS，BS处理数据并根据U的剩余电量发送控制指令给U。本发明可满足有障碍物环境中最低通信需求，最小化通信与运动总耗能，延长服务时长，保障U的航迹更准确。