自主移动智能机器人在军用和民用上的应用越来越广泛，而不论实现什么样的功能，能够准确到达目的地都是完成目标的基础，因此对于机器人自主运动规划的要求也就越来越高。本文研究的是机器人运动规划中的关键技术—定位，即实时确定机器人相对于运动起点和运动目标的位置，为下一步运动规划奠定基础。本文设计的机器人定位系统分为四个部分，定位数据获取、定位信息解算、定位信息误差消除和运动轨迹模拟。首先通过以MPU-6050为主芯片的陀螺仪运动传感器实时采集机器人的运动数据：三轴加速度和三轴角速度,获得定位数据；然后采用四元数解算法，将三轴角速度转化为机器人运动姿态角，得到我们想要的定位信息；由于受到各种外界因素的影响，定位信息存在不可避免的随机漂移误差，将得到的机器人运动规划数据，通过扩展卡尔曼滤波理论进行最优估计数据处理，将误差对路径规划的影响降到最小。本文用上述方法对机器人匀速直线运动和匀速圆周运动所采集到的定位数据进行解算和降噪的处理，再以处理过的数据为基础，模拟机器人运动轨迹。本文创新性的提出了利用陀螺仪采集到的三轴角速度和三轴加速度模拟机器人运动轨迹的算法，机器人分别进行两种运动，将采集到的定位数据转换为运动参考坐标系的坐标值，利用坐标值绘制机器人运动轨迹，对比利用有误差的数据和经过扩展卡尔曼滤波后数据分别模拟的机器人运动轨迹，可以看出滤波之后的效果接近于理想轨迹，证明了本文所设计的定位系统可以实时确定和预测机器人的运动轨迹，并将误差限制在可控的范围内。