小智平衡车

交流群：1072720904，欢迎复刻👏👏👏

功能展示

👉👉 演示视频 👈👈

• AI对话
  

• 稳定直立
  

• 手柄遥控
  

项目简介

本项目基于 ESP32-S3 平台，结合 自平衡控制算法 与 小智 AI 语音交互系统，打造一款能 进行AI语音互动 的智能平衡车机器人。

项目功能

🧠 AI 语音交互（小智系统）
基于小智开启AI交互，涵盖小智AI任意功能，还可以通过语音控制机器人，如启停、转向、状态查询等。

🧍‍♂️ 自平衡控制
通过 BMI270 姿态传感器与 MT6701 编码器，实现实时姿态检测与电机闭环控制，使机器人能够在动态环境中保持直立平衡。
控制算法基于 PID + SimpleFOC 框架，支持角度与速度双环调节。

🎮 扩展与控制
可通过遥控器实时控制前进、转向、停止等动作。

架构说明

• 主控单元：ESP32-S3
  采用双核 Xtensa LX7 处理器，主频 240MHz，内置 AI 指令集，负责姿态控制、语音处理与通信管理。

• 电机驱动系统
  采用 MOS 管全桥驱动无刷直流电机（BLDC），通过 SimpleFOC 控制算法 实现高精度PWM调速与闭环控制。
  系统支持 在线电流检测，可用于电流环控制与过流保护。

• 姿态传感器：BMI270
  提供 6 轴加速度与陀螺仪数据，用于实时检测车体倾角与角速度，是平衡控制算法的核心输入。

• 音频系统：ES7210 + ES8311
  ES7210（ADC）：负责双麦克风信号采集，提供高信噪比语音输入；
  ES8311（DAC）：驱动扬声器，实现语音播放与提示输出；
  结合 2 路麦克风阵列 + AEC 电路，实现声学回声消除，实现交互过程中的实时打断。

• 电源与充电系统：IP2326
  集成锂电池充电与电源管理，支持 USB 供电与电池充电切换，1.2A大电流充电。

• 显示
  使用GA9A01模组进行显示

• BLE
  使用蓝牙遥控器进行遥控
  个人使用的是盖世小鸡启明星1代，二代测试不能使用

软件开源代码

直立AI机器人

编译下载

1. 下载源码
   https://github.com/zzy8911/QQ_AiCar#

2. 使用idf环境进行编译
   get_idf
   idf.py set-target esp32s3
   idf.py build

3. 下载
   idf.py flash -b 1152000
   硬件设计时候考虑type-c正反插下载，但是应该是受充电ic ip2326影响，所以使用ttyACM0下载会有些问题。如果不能下载，反插一下type-c即可。

4. enjoy

调试

FOC的力矩控制以及audio，网络的交互，这些非常消耗资源，需要合理的设计和资源安排才能在一块esp32芯片上实现直立和小智AI。

wifi在线调试

物料

考虑复刻成本，所有物料都是常规料，在某宝上都可以方便的采购到。

• 电机用的是大疆的2312A，价格便宜。
• 支持ESP32-S3R16V和ESP32-S3R8，flash都是16MB。
• MOS管用的是CSD18540，封装一致的应该都可以使用。
• 最小封装也是0603，焊接容易。有QFN封装芯片，需要热风枪或者加热台进行焊接。

装配

材料清单

1. 螺丝螺母
   M3x6, M3x8，M3x12，M2x4
   内六角为M1.5，M2，M2.5
2. mt6701磁编码器
3. 核心主板
4. 主支架
5. 空板，只为固定使用
6. 2312A电机两个
7. 轮胎两个
8. GA9A01屏幕
9. 电池
10. 魔术贴

安装

1. 安装磁铁
   使用螺丝胶将5mm径向磁铁固定在2312a上
   

2. 安装电机和磁编码器
   用的是网友的2312a支架，因为设计将电池装在底下，所以标红的4个角需要切割打磨。
   暂时没有时间重新设计，有时间的同学帮忙改进下模型
   
   将电机和磁编码器进行安装，使用M3x6和M2x4螺丝
   
   安装完毕
   

3. 安装主板和电池
   
   

4. 安装上顶和喇叭
   用双面胶等材质将喇叭和空板固定，再使用M3x8将空板固定
   
   

5. 安装轮子
   需要使用防松螺母固定，所以需要将边上切割掉一些。
   暂时没有时间重新设计，有时间的同学帮忙改进下模型
   
   

6. 整机效果
   

参考项目，感谢开源

一个可 AI 控制的桌面机器人
小智