本发明涉及机器人技术领域，特别是一种移动机器人的位姿传感系统及其方法。由光电传感器、传感器弹压机构、控制处理电路三部分组成，光电传感器通过图像处理探测到机器人的位姿变化，然后把这种变化转换成数字信号；传感器弹压机构保证光电传感器与地面保持合适的距离；控制处理电路包括一块单片机和通讯接口芯片，各种处理的程序固化在单片机中，对光电传感器送来的信息滤波，融合以及位姿估计处理以及与上位机的通讯。单片机采用位姿估计算法进行位姿估计；最后，通过通信端口把实时位姿发送给上位机，从而实现实时位姿估计。采用模块化设计，能够独立工作，电路简单可靠，抗干扰能力强，性价比很高。