喵伴全新升级！旋转底座带来声源识别与多动作控制

原创于 2025-12-11 15:17:05 发布 · 543 阅读

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EchoEar-Base 是为喵伴开发套件量身打造的智能旋转底座，适应于玩具、智能音箱、车载机器人等需要大模型语音交互能力的产品。设备采用 ESP32-C61-WROOM-1 模组，支持 USB Type-C 供电，并可通过磁吸接口为 EchoEar 本体供电。通过动作控制与声源感知的结合，提供更自然、更具沉浸感的人机交互体验。

项目简介

EchoEar 喵伴旋转底座是为 EchoEar 喵伴开发套件量身打造的智能旋转底座，专用于玩具、智能音箱、智能中控等需要大模型语音交互能力的产品。设备采用 ESP32-C61-WROOM-1 模组，支持 USB Type-C 供电，并可通过磁吸接口为 EchoEar 本体供电。

该项目实现了高精度步进电机控制、磁吸滑动开关事件检测、CSI 感知功能、稳定的 UART 通信等核心功能，同时能够根据 EchoEar 的 声源识别 (Sound Source Localization) 结果自动调整方向，实现面向声源的智能旋转。通过动作控制与声源感知的结合，提供更自然、更具沉浸感的人机交互体验。

功能展示

EchoEar-Base采用乐鑫 ESP32-C61-WROOM-1-N8R2 模组，通过自定义的 UART 协议，与 EchoEar 本体进行串口通信。机械结构方面，底座配备 24BYJ48 步进电机，可实现声源识别和多种预定义旋转动作，增强交互体验。

此外，EchoEar 底座配有一个磁吸滑动开关，可通过磁吸滑动开关，解锁更多交互体验。

1）声源识别

EchoEar 支持声源识别功能，能够实时检测环境中的声音方向和位置。系统通过麦克风阵列采集声音信号，结合声强、相位等信息进行分析，判断声源所在的方位角。配合基于步进电机的超静音旋转底座，可以实现面向声源的智能交互。

2）多种预设动作

EchoEar-Base 支持多种预定义动作

摇头动作：摇头动作让底座带动喵伴轻轻左右摆头，模拟猫咪好奇或轻微示意的动作；

好奇环顾：好奇环顾动作让底座带动喵伴进行左顾右盼，配合小幅度随机偏移，模拟猫咪自然观察环境的行为；

鼓点律动：鼓点律动动作使 EchoEar 能够根据外界音乐的鼓点节奏左右摆头，营造与音乐同步的互动效果。

温柔蹭手：温柔蹭手模拟猫咪轻柔蹭手的动作：底座缓慢扭向左侧再回到中心，循环数次。动作平滑自然，每次停顿都增强了真实的触感和温柔感。

所有动作都可参数化调控，便于对接豆包、小智等大模型。而为更好执行动作，底座的电机控制拥有以下特性：

精确角度控制：支持任意角度旋转，精度可达 0.1 度，服务于声源识别
平滑加减速：采用加减速算法，旋转更自然流畅
自动归位校准：由于 EchoEar 旋转底座由步进电机驱动，因此没有角度反馈，故而底座在启动时将进行零位校准，校准流程如下：

上电后，电机会自动向左旋转寻找限位开关
触碰到限位开关后，电机会向右旋转 95° 到中心位置
校准完成后，电机断电

3）磁吸滑动开关交互控制

EchoEar-Base 通过磁吸式滑动开关实现多种交互控制。滑块的不同位置会改变地磁传感器周围的磁场强度，底座通过实时监测这些磁场变化来识别滑块的动作。当检测到位置变化时，底座会将相应事件通过串口上报给 EchoEar，从而实现丰富、直观的交互体验。

支持 7 种磁吸滑动开关事件检测：

滑块自上向下拨动 (SLIDE_DOWN)
滑块自下向上拨动 (SLIDE_UP)
滑块从上方位置移除 (REMOVE_FROM_UP)
滑块从下方位置移除 (REMOVE_FROM_DOWN)
将滑块放置于上方位置 (PLACE_FROM_UP)
将滑块放置于下方位置 (PLACE_FROM_DOWN)
当滑块处于下方位置时，可额外识别单击动作 (SINGLE_CLICK)

磁吸滑动开关控制功能支持多种传感器：

BMM150 三轴地磁传感器
QMC6309 三轴地磁传感器
线性霍尔传感器

4）CSI 感知功能

喵伴可通过 Wi-Fi CSI (Channel State Information) 感知环境变化，实现动作触发或环境交互。

移动检测：通过喵伴获取路由器的 CSI 信息，可以感知整个空间环境内人体的移动，实现人体移动检测和数据统计。
近场感知：通过喵伴和底座之间互相发包，可以控制 Wi-Fi 传输路径，实现小范围高精度的检测效果。例如当检测到人手指靠近时，底座可自动调整姿态或执行预设动作，实现更智能的互动体验。