随着物质、文化生活水平的提高,广大人民群众对艺术表演的需求迅速增加,文化设施建设的重要性日渐凸显,这对剧场等演艺场所的科技发展提出了更高的要求,移动舞台技术应运而生。室内定位是移动舞台中需解决的关键问题之一,为其自主运动控制提供必需的位姿信息。本文针对移动舞台自主移动过程中的定位问题,设计了基于二维激光雷达的嵌入式移动舞台定位系统。该系统的硬件主要由激光雷达、嵌入式控制板、无线路由器、运动控制单元组成;系统的软件包括嵌入式软件和后台监控软件,分别实现实时定位和后台监控显示功能。针对人工路标的识别问题,采用反射强度和路标形状双重检测方式提高路标的识别准确率。针对初始状态移动舞台位姿计算问题,采用三角匹配算法将扫描到的路标与地图中的路标进行匹配,再使用最小二乘法计算移动舞台的初初始位姿。在移动舞台运动过程中,针对移动舞台位姿的实时计算问题,采用分布式扩展卡尔曼滤波算法融合多个路标信息和里程计信息,实现移动舞台的实时定位。本文在所设计的舞台样机上对所设计的激光定位系统进行了实验验证。实验结果表明,所设计的激光定位系统在移动舞台静止和运动状态中都能实现较高精度的定位,受舞台灯光影响小,能满足舞台实际应用场景的需求。最后,对本文工作进行了总结,同时就算法中存在的问题以及需要改进的方向进行了讨论。