TACSTechnology and Application of Computer Science2998-89262998-8934Art and Technology10.61369/TACS.2026060051Article面向 AI 教育的开源智能机器人系统设计与交互创新研究——以“小喜财”教学机器人为例https://artdesignp.com/journal/TACS/3/6/10.61369/TACS.2026060051杜洪伟2026362026-03-28当前 AI 与中小学课程融合进程加快，低龄化、普惠化成为 AI 编程教育发展主流，一线教学却存在明显短板：一是软硬件教学相互脱节，学生仅掌握软件编程理论，难以自主研发具备运动、语音交互且可二次开发的实体机器人；二是市面商用教育机器人黑盒化问题突出，核心代码与硬件资料封闭，阻碍教学原理讲解，限制学生探究式深度学习。本文以 “小喜财” AI 教学机器人为研究对象，探索融合人工智能、编程、硬件设备与开源生态的优化设计方案。该机器人采用 ESP32 主控芯片，搭配四轮差速底盘与 3D 打印模块化结构，支持图形化与代码双模式编程；创新实现自定义语音唤醒、多语种语音交互，脱离手机即可便捷操控，还接入多款主流大模型，具备声音复刻、视觉识别等智能功能。设备实现全维度开源，开放结构、源码、课件等六大资源，配套学习教程与创客认证体系，构建完整教学生态。文章结合校内课堂、校外培训、创客竞赛三大场景分析应用价值，梳理产品不足并指明优化方向，为开源 AI 教育硬件研发与校园教学落地提供实践借鉴。AI 教育, 开源硬件, 教学机器人, 语音交互

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