近年来,随着移动机器人研究的不断深入和其应用领域的不断扩大,人们对于其定位与导航能力的需求日益增大,如何使移动机器人在复杂环境中准确定位,从而使其能够高质量完成任务,成为大家关心的一个问题。尽管专家学者们提出了许多定位技术的解决方案,如卫星定位技术、无限局域网络等等。但是受建设成本、定位时间、定位精度以及复杂环境等条件限制,相对完善的定位技术目前还无法很好地利用。相比于以上提到的被动定位技术,本课题研究了一种主动定位技术,即通过对机器人运动加速度和角度的采集和计算来确定移动机器人的位置。这对于移动机器人定位技术的研究领域是一个有益的补充和尝试。传统的定位系统大多是依靠采集码盘产生的脉冲数进行测距,再经过运算得到机器人的定位信息。这种定位方式在正常情况下是有效的,但是当机器人处于非正常的运动状态,比如移动机器人遇到障碍轮子产生空转时,这种定位方法就会不可靠,造成定位系统错乱,甚至会造成严重的后果。本研究致力于研究一种基于陀螺仪和加速度计的机器人定位系统,该系统通过采集加速度传感器的加速度信号,经过二次积分得到位移信号,并结合MEMS陀螺仪测得的角度信号,最终得到精确的定位信息,此方法有效避免了传统的利用码盘定位的不足,在移动机器人定位系统研究的领域是一个新的思路。本课题是基于MEMS陀螺仪和加速度计完成移动机器人定位系统的研究。本文在基于51单片机的开发平台上对该定位系统进行了硬件设计和实验平台的搭建,并完成了软件的编写。对定位系统进行了实验,分析了实验结果并提出了改进方案。相比于GPS定位技术这类被动定位技术,本研究具有结构简单、成本低廉的优点;相比于利用码盘测距的定位技术,本研究具有能有效防止轮式机器人遇到障碍、轮胎空转引起的定位失效,能够满足在仓库、房间、机器人比赛场地等一系列有限范围的场地或者是一些具有潜在危险而不适合人类亲自进入的工作环境中的机器人定位需求。