声源定位技术是利用时延估计、波束形成等算法,处理采集到的声波阵列信号,得到声源目标方位的技术,在声呐、噪声检测、故障诊断、智能产品等领域具有广泛和潜在应用前景。随着机器人技术的发展,将声源定位技术和机器人平台相结合,可以更好地实现对声源目标的定位。机器人声源定位一方面可以辅助机器人感知周围环境中声源目标的方位,另一方面还可以利用机器人移动的特点,测量声源目标的相对距离,解决被动声源定位中难以确定声源目标距离的问题。因此研究机器人声源定位方法具有重要的理论意义和应用价值。为了提高机器人声源定位方法的准确度,采用最小方差无失真响应（MVDR）自适应波束形成算法进行声源定位,和常规波束形成算法（CBF）相比具有更高的定位精度,同时针对波束形成算法在二维麦克风阵列上使用时计算量过大的问题,提出一种改进的十字形麦克风阵列计算方法。本文主要的工作和内容如下:（1）分析比较常见的麦克风阵列结构,为降低计算量与提高麦克风阵列的波束分辨率,提出了改进的十字形麦克风阵列计算方法。（2）对常用的声源定位算法进行研究,选用波束形成算法计算声源目标的方位角和俯仰角,并对改进的十字阵计算方法导致的两维角度估计问题进行研究,以及利用时延估计（TDE）算法调整机器人方向以便机器人移动测距。（3）搭建嵌入式硬件平台,包括十字形麦克风阵列的构建以及数据采集模块的设计。（4）在嵌入式平台上实现系统的软件设计部分,包括声音信号的A/D转换,数字滤波和快速傅里叶变换（FFT）。通过设计声源定位算法程序处理FFT后的信号计算声源目标的方位,在方位估计的基础上设计了机器人移动测距程序,并设计GUI方便操作。本文最后对机器人声源定位系统的数据采集部分进行了精准度测试,并通过改变声源角度和声源距离,多次对声源目标进行角度估计和距离测定,测试结果表明了本文设计的机器人声源定位系统具有可行性。