4 区铜箔 电容触摸 · 左手和弦
8 颗 WS2812B 位置=音高 · 亮度=力度
专有捏压机构 非接触霍尔读取
TRAE AI 创造力大赛 · 决赛规格

光萝卜

GLOWROOT
手臂长、会发光、单手捏奏的 AI 创意乐器
人负责表达情感与旋律轮廓,乐器负责把它实时演奏成不跑调、有和声、有风格的音乐。零基础的人 30 秒就能弹出像样的 solo。
探索机身 ↓ 设计哲学
SCROLL
01 / TOUCH

左手 · 和弦触摸

前部细杆上 4 道铜箔,对应 4 个和弦按键。ESP32-S3 原生电容触摸,免外挂芯片——手指落在哪,和弦就切到哪。

  • 4 区铜箔触摸带,等距 45mm
  • 0 芯片原生触摸,无需 MPR121
  • 12 组和弦进行预设可切换
02 / GLOW

灯带 · 随演奏流光

8 颗 WS2812B 藏进中部壳体,一颗对应一个音,发光位置随音高爬升,亮度随捏力呼吸。演奏不止被听见,也被看见。

  • 8 颗全彩 LED = 一个八度
  • <10ms端侧联动延迟
  • 彩虹流光 / 音高爬升模式
03 / SQUEEZE

右手 · 捏压机构

任意方向捏合都能演奏——专有机构把手指的捏合行程精密缩减为纵向位移,霍尔传感器非接触读取,快、准、耐久。

  • 任意方向捏合作动
  • 非接触DRV5055 霍尔读数
  • 亚 5ms延迟,无活动铰链

把音乐能力一分为二

"想怎么起伏、想要什么节奏"——人天生就有(谁都会哼、会打拍子)。"弹得准、配得好、编得专业"——要练几年。光萝卜把天生的那半还给人,把要练几年的那半交给乐器的实时音乐智能。

HUMAN

表达情感与旋律轮廓

  • 用最本能的"捏"表达旋律轮廓与节奏
  • 右手指力 → 音高与力度
  • 左手触摸 → 和弦/伴奏切换
  • 整体倾角 → 情绪/混响/音量
  • 上抬/下压手势 → 八度切换
MACHINE

实时音乐智能 · 端侧 <10ms

  • 实时调音吸附(当前调式 ∩ 当前和弦)
  • 双手和声耦合(右旋律被左和弦塑形)
  • 风格预设切换(电子/摇滚/国风/lo-fi)
  • 智能八度兜底(自动放到最顺的八度)
  • 灯带联动(位置=音高,亮度=力度)

vs 传统无弦吉他

维度传统无弦吉他光萝卜 GlowRoot
输入离散按键,固定映射连续捏压,上下文感知
音准你弹哪个就是哪个实时吸附到当前调式/和弦协和音
双手关系各自独立耦合:右旋律被左和弦实时塑形
表情几乎没有捏力→力度音色,倾斜→情绪混响
难度曲线固定护栏可收放,从"怎么弹都好听"到"放开练真功夫"
视觉全身灯带随演奏流光

双手分工

🫳

右手 · 旋律

捏合尾部(捏压机构+霍尔)→ 音高,捏越重音越高。捏的时机/节奏 → 节奏。发光位置随音高沿萝卜身体爬升。

左手 · 和声

电容触摸区(ESP32-S3 原生触摸,免外挂 MPR121)。摸不同位置 → 切换不同和弦。左手全程不管音区,避免一心二用。

🎯

八度 · 手势

IMU 上抬 = 升八度,下压 = 降八度。符合"往高处=音更高"的本能,并顺带带出表情。

自适应护栏 · 把教育缝进交互

探索
单八度,左手纯和弦/伴奏,全吸附,怎么捏都好听,先上瘾。
进阶
开启"上抬升八度"手势,扩到 2–3 个八度;护栏逐步撤掉,开始真正练音准与和声。模式切换可由 App 评分判断"练够了"后建议进阶——同一硬件从"玩"长成"学"。

数据流

乐器 = 身体(脱机可独立演奏);App = 锦上添花(编曲/评分/导出)。所有实时发声逻辑 100% 留在本地 MCU,永不为发一个音往返服务器。

🎛️
右手捏合
捏压机构→霍尔→ADC
👆
左手触摸
ESP32-S3 原生电容
🌀
IMU 姿态
MPU6050 倾角/手势
🧠
ESP32-S3
实时音乐智能 <10ms
🔊
I2S 出声
MAX98357A 功放
💡
灯带联动
WS2812B 全身流光

另:BLE → App(编曲/评分/导出,不在实时链路)。不需要 GPU;不需要额外应用级 CPU。一颗 MCU 足够跑"调音 + 合成 + 风格预设"。

浏览器里的演奏台 · 蓝牙直连

打开网页 App、蓝牙配对一次,就是完整的演奏台——右手捏奏、左手和弦、灯带联动,全在浏览器里完成。手机、平板、电脑都能用,无需装原生 App。

光萝卜 Web App 界面截图
🎛️

霍尔读数 → 实时音高

DRV5055 的 ADC 值(0–4095)按阶梯阈值映射到 do→do↑ 八个音,中音区/高音区/低音区由 MPU6050 倾角切换。下降触发算法:仅在捏压下降阶段的最低点发音,避免停留误触。

🎼

左手和弦 · 4 键切换

4 道铜箔的电容触摸状态通过 GPIO13/12/7/6 实时上传,组合判定 4 个和弦键。和弦进行(C-G-Am-F、Am-F-C-G 等 12 套预设)可下拉切换,右手旋律被当前和弦实时塑形。

🎙️

录音 · 回放 · 导出

Web Audio API 在浏览器侧合成音色(无需 I2S 喇叭也能演示),录音按钮捕获演奏时间线,可回放对比或导出分享。

BLE 蓝牙配对 Web Audio API 跨平台 手机/平板/电脑

原理:BLE 低功耗蓝牙实时链路

ESP32-S3 通过 BLE GATT 把传感器的 $DATA JSON 通知推给配对设备,浏览器用 Web Bluetooth API 直连读取,无需中间桥接。端到端延迟稳定 <20ms,足以支撑乐器起拍;配对一次后自动重连,开盖即用。所有合成在浏览器侧完成,不依赖任何后端服务。

🎛️
ESP32-S3
传感器采集 · 50Hz
📶
BLE GATT
$DATA JSON 通知
🌐
浏览器 Web App
Web Bluetooth API
🔊
Web Audio
实时合成出声

核心 BOM

主控
ESP32-S3 开发板 N16R8
×1 · 大脑 + 实时音乐智能
右手压感
专有捏压机构 + DRV5055A1
×1 套 · 非接触、专利申请中
左手和弦
原生电容触摸 + 铜箔
免外挂芯片
姿态
MPU6050 / ICM-42688
×1 · 倾角→情绪,上抬→八度
发光
WS2812B + 74AHCT125
×1 · 贯穿全身
出声
MAX98357A + 小喇叭
×1 · 本地 I2S 出声
电源
LiPo + 充放一体模块
×1 · USB-C 充电
外壳
3D 打印
10 个结构零件

捏压机构 · 多轮迭代定型

捏压机构历经多轮迭代定型:既要任意方向捏合都能响应,又要行程分辨率足够细腻,还要无活动铰链、寿命近乎无限。最终方案的结构细节因专利申请中暂不披露。

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