为提升煤矿井下移动装备的定位精度，提出一种基于冗余惯性测量单元（inertial measurement unit，简称IMU）的数据融合与解算方法。首先，设计6种冗余IMU的布局方式，建立不同布局方式下的比力加速度和角速度融合方程与解算模型；其次，对井下移动设备的运动轨迹进行仿真模拟，并对冗余IMU的不同布局方式展开对比分析；然后，搭建轮式小车运动实验台，根据设计的轨迹进行运动位姿检测，验证正四棱锥式IMU布局在静止状态和运动状态下的位姿解算精度；最后，为进一步测试冗余IMU布局的实用性，开展履带式钻孔机器人沿“直线-坡道”轨迹的运动实验。结果表明：正四棱锥式IMU布局具有更小的位置误差与姿态解算误差，优于其他冗余布局方式；正四棱锥式IMU布局解算的俯仰角、航向角、横滚角平均绝对误差分别为0.479 4°、0.210 8°、0.214 3°，在东、北、天方向位移的平均绝对误差分别为0.113 3、0.075 2、0.166 9 m，证明该布局方式可更好地抑制误差累积。