本发明提出的一种基于改进互补滤波的自平衡移动机器人姿态快速收敛方法，属于运动控制与多传感器数据融合技术领域，主要作用于移动机器人起始运动阶段，使之实现快速平稳启动。姿态检测模块主要包括微控制器、陀螺仪、加速度计和磁力计等MEMS惯性传感器。该系统利用加速度计重力场分量估计的倾角作为辅助信息，通过倾角补偿得到由磁力计解算的偏航角，并运用欧拉角姿态解算方法得到陀螺仪在三轴的角速率信息。通过设计一个参数灵活可调的互补滤波器对陀螺仪和辅助传感器的数据进行融合处理，实时解算出最优姿态角。本发明不仅能够使姿态检测模块快速响应初始状态的姿态角，而且能明显抑制噪声和漂移误差，使移动机器人实现快速平稳启动，增强其稳定性能。