一、开篇前言：AI应用

当 AI 的浪潮席卷而来，市面上形形色色的智能产品让人眼花缭乱。

我们萌生了一个大胆的想法：自己亲手打造一款属于自己的智能体？

于是，一场充满挑战与惊喜的开发创造之旅就此拉开帷幕。

二、创作背景：对智能体的梦想与探讨

在 AI 应用爆发的当下，各种应用都很火爆。每个人的开心生活大都需要有一个陪伴，但是一个人孤单在家时，怎么办？小孩子拽着我们需要陪伴怎么办？陪伴式智能体应用而生。

对我们来说，想做一个智能体，是做个小程序用到手机上？还是做一个独特的实物体？

假如是你，又有何想法与建议？

三、快速的决定：实物型陪伴式智能体

实物型陪伴式智能体是一种不局限于手机软件层面，将其转化为可交互的实物产品，能为小孩与老人提供更具温度的陪伴体验：

随时看得见、随便摸得着；
不用害怕小孩拿着手机沉迷玩游戏的可能性；
不用眯眼瞅小屏幕。

这类智能体通过实体形态、语音交互功能，可实现日常聊天、故事讲述、歌曲播放等场景化服务，添加为家庭的AI灵魂陪伴，尤其适合帮助解决儿童成长中的学习陪伴需求，以及老年人独居时的孤独与情感问题。

“我们需要一个私有化的聊天智能体，陪伴我某一个时间点，一个摸得着的小伙伴”。

四、实物智能体”R-BOT”开发全流程拆解

先分享一下这个R-BOT聊天智能体的外观形状图。

（一）外观设计：从概念到 3D 绘图建模

需求分析与外形构思

针对目标用户（小孩为主，兼顾老人）设计亲和力外观，如圆润的机身、握着的手感。

参考案例：可借盒子的造型逻辑，简洁又要与众不同，增强情感连接。

2. 3D 绘图建模实现

- 3D软件：

使用 SolidWorks专业三维软件进行三维建模，自己完成结构设计。上下分壳，包含顶部（Companion_Bot_Top）、底部（Companion_Bot_Bottom）等部件分层设计，内部功能构造，草图绘制 “R-BOT” 。

建模要点：

需预留内部空间用于电子元件安装，兼顾美观与功能性（如显示屏、麦克风、扬声器、充电接口的开孔位置）。

在外观设计阶段，就像一个“梦想家”，坐在电脑前，畅想着智能体的模样。

为了让它既美观又实用，反复推敲每一处细节。每一笔草图的勾勒，都饱含着对产品的期待。

当 3D 建模中，那个虚拟的智能体形状逐渐成型时，仿佛看到了不久与它相伴的场景，就看着自己的产品宝宝慢慢长成。

3. 3D 打印外壳：从模型到实体成型

1）外壳材料选择

常用环保可降解PLA材质（适合桌面级 3D 打印）或 ABS（强度高，耐高温），根据产品定位选择成本与性能的平衡点。

2）打印工艺与后处理

3）第三方打印完成后进行去支撑、打磨、上色等处理，提升外观质感。

（二）硬件电路设计：从 Layout 到 PCB 制作

电路方案规划
- 核心组件：

主控芯片电路：选择 AI 芯片的开发板，处理语音识别与交互逻辑。

输入输出设备：

麦克风（Mic）用于语音拾取，扬声器（Speaker）用于音频播放，LCD 屏幕用于显示表情与文字。

其他模块：

Wi-Fi / 蓝牙模块（联网交互）、控制器。

2. Layout 设计与 PCB 制作

- 使用 Altium Designer专业软件进行电路 Layout，遵循 EMI（电磁干扰）抑制原则，合理规划信号走线与电源层。
- 学习借用LC开源的原理图。
- 流程：设计原理图→绘制 PCB 版图→导出 Gerber 文件→找供应商打样，选择 FR-4 板材，表面处理工艺（如沉金、喷锡）。

进入电路 Layout 设计环节，我们瞬间化身为严谨的 “工程师”。密密麻麻的线路图、复杂的电子元件布局，每一个决策都至关重要。

坐在电脑前几个小时，反复检查每一条线路，确保信号传输的稳定与高效。查阅资料、请教AI专家，让智能体拥有一颗强大的 “心脏”，实现我们的梦想。当设计方案敲定，测试跑通，开心得喝了一罐可乐。

(三) 软件设计：

软件开发环境

使用 VSCode环境，Python 语言＋Cursor

2. 软件设计集成

Code生成
编译配置
API接入在线使用

VSCode是一个主流的免费代码编辑器，可以官网下载安装。

Cursor是一个流行的AI编程工具，有一定的基础可以锦上添花。

软件编程过程则是一场与代码的 “对话”。一行行代码在屏幕上跳跃，我们赋予智能体 “思考” 和 “交流” 的能力。

从语音识别到自然语言处理，从对话到交互，每一个功能的实现都是我们的智慧。

调试阶段，不时出现各种 bug，我们抽丝剥茧，逐一排查。

当智能体终于能流畅地回答问题，与我们进行简单对话时，那种兴奋的心情，如同曙光突然出现在眼前。

（四）硬件组装：从元器件焊接到整机调试

物料采购与焊接
- 列出物料清单。
- 列出采购清单：芯片板、麦克风、扬声器、电阻电容等被动元件、连接线材，可通过TB、PDD、LC等平台采购。
- 焊接工具：热风枪、电烙铁、焊锡丝，需注意静电防护（如佩戴防静电手环），避免芯片损坏。

2. 整机集成与测试

- 语音交互：检测麦克风拾音灵敏度、扬声器音质；
- 联网功能：验证 Wi-Fi 连接稳定性，确保与云端 AI 模型的交互；
- 测试：插接充电宝Type-C供电，模拟日常使用场景，记录工作情况。
- 将 PCB 板、3D 打印外壳、传感器等组装，连接电源后测试功能：

制作 PCB 电路板和自行焊接是最考验耐心和技术的环节。电烙铁的温度、焊锡的用量，每一个操作都需要精准无误。

小心翼翼地将一个个元件焊接到电路板上，生怕一个失误就前功尽弃。当最后一个焊点完成，看着整齐排列的元件，心中涌起一股自豪之情。

组装的时刻终于到来。将电路板、外壳、各种元件一一组合，就像在完成一幅精美的拼图。

当所有部件完美契合，接通电源的那一刻，智能体的屏幕亮起，发出了第一声问候。那一刻，所有的疲惫和压力都烟消云散。在此感谢Ray，Bin，Ricky。

经过多次测试，它的功能十分出色，不仅能准确理解我们的问题，还能给出有趣的回答，甚至能根据我们的情绪调整对话风格。

五、核心技术难点与解决方案

技术难点	解决方案
语音交互流畅度	购买第三方的模块采用本地语音唤醒 + 云端 AI 处理架构，减少网络延迟；优化麦克风阵列降噪算法。
低功耗设计	选用低功耗芯片，设计休眠唤醒机制，接外置电源 (无需电源管理芯片)。
实体交互体验	手持式智能体，可随影而行。