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璇玑蛋形机器人拆解:ESP32-S3重塑AIoT

原创
04/13 08:25
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2025年以来,AI玩具市场呈现爆发式增长,俨然成为消费电子领域最大的黑马。从能陪你谈心的“奶龙”,到会“认主”的AI毛绒狗,这些产品之所以能从冰冷的玩偶变成有灵魂的伙伴,核心在于内部硬件的革命性升级。本期与非网也将拆解一款性价比极高的AI玩具——由灵童机器人推出的璇玑蛋形AI玩具。

从这个AI玩具的命名我们大致也能猜到它的外观设计,正如一个蛋形结构,由于成本问题(不到100元),因此结构材料看起来都一般。没什么好深究的,直接拆解看内部的硬件方案。

拆解

三下五除二即拆解完成,拆解后的全家福如下图所示。

主要的硬件芯片方案非常精简:乐鑫ESP32-S3与纳芯威NS4168,典型的主控+音频功放双核心架构,实现AI玩具的思考与发声。

除此之外主要的外设组成包含了1000mAh锂电池开关机键、扬声器MEMS麦克风USB-C充电接口等。

重点来看下PCB主板上的几颗主要芯片。

硬件核心为乐鑫AIoT模组,型号为ESP32-S3-N16R8,负责Wi-Fi/蓝牙连接、音频流采集、AI算法运行及逻辑控制。作为AI玩具的大脑,它不仅仅是传统的MCU,更是一颗具备AI加速能力的SoC。

模组搭载乐鑫ESP32-S3芯片,内置双核Xtensa 32位LX7处理器,主频高达240MHz,并支持单精度浮点运算单元。对于AI玩具而言,更大的亮点在于其存储配置:16MB Flash与8MB PSRAM。为何需要8MB PSRAM?传统的物联网设备简单的开关控制无需大内存,但AI玩具需要运行语音识别、关键词唤醒甚至是端侧的小型AI模型。8MB的PSRAM为这些算法提供了运行空间,使得灵童机器人能够处理更复杂的上下文逻辑,实现“长记忆”功能,仿佛真的记得几天前的对话。

并且ESP32-S3 专门优化了神经网络运算能力和信号处理能力,支持向量指令与神经网络加速。这意味着语音活动的检测和回声消除可以在本地完成。当你打断机器人说话时它能灵敏反应,正是得益于这种端侧处理能力。在通信连接方面,模组支持2.4GHz Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE),确保了配网的便捷性与连接稳定性。这种强大的算力配置,不仅适用于当前的对话玩具,甚至也能支撑低成本的“人脸检测”和“识别”应用,为产品后续的视觉升级留足了空间。

而在输出端,则选用了纳芯威NS4168作为音频功率放大器的IC,这是一颗2.5W的I2S数字输入单声道D类音频功率放大器,负责将数字信号转化为推动扬声器的声音。与传统的AB类功放不同,NS4168直接接收I2S数字音频信号。这意味音频信号从ESP32-S3输出到扬声器之前,始终以数字形式传输,极大降低了射频干扰导致的底噪。实际听感上,机器人的人声会更清晰,即便在音量较小时也没有恼人的“嘶嘶”声。NS4168内置了独特的防失真功能。AI玩具在播放高音效或电池电压下降时,极易出现破音。该功能能有效防止输出信号削波,保护扬声器并提升音质。同时,作为D类功放,其效率高达80%以上,这对于依赖电池供电的便携式AI玩具来说至关重要,直接延长了续航时间。

除此之外,PCB板上还有一些电源芯片以及锂电池充电管理芯片等,共同构建了这个AI玩具的硬件方案。

小结

灵童机器人推出的璇玑蛋形AI玩具采用“ESP32-S3-N16R8 + NS4168”方案,代表了当前轻量级AIoT产品的最优解。这套硬件的先进性在于高集成度与边缘计算能力。不同于早期依赖云端的“故事机”,灵童机器人借助ESP32-S3强大的本地算力,能够在本地完成语音唤醒、回声消除等预处理,仅将有效指令上传云端,这极大地降低了响应延迟,也保证了网络波动下的体验流畅度。它以极低的功耗和成本,实现了原本需要昂贵边缘计算芯片才能完成的AI语音交互任务。对于行业开发者而言,这套方案也预示着:未来的AI玩具竞争将不再仅仅是硬件的堆砌,而是基于这套成熟硬件平台上的算法、内容与IP生态的较量。硬件提供了骨架,而真正赋予玩具灵魂的,将是跑在玩具上的AI模型。

来源: 与非网,作者: 曹顺程,原文链接: https://www.eefocus.com/article/1984102.html

乐鑫科技

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乐鑫科技(股票代码:688018)是一家全球化的无晶圆厂半导体公司,成立于 2008 年,在中国、捷克、印度、新加坡和巴西均设有办公地,团队来自约 30 个国家和地区。乐鑫多年来深耕 AIoT 领域软硬件产品的研发与设计,专注于研发高集成、低功耗、性能卓越、安全稳定、高性价比的无线通信 SoC,现已发布 ESP8266、ESP32、ESP32-S、ESP32-C 和 ESP32-H 系列芯片、模组和开发板,成为物联网应用的理想选择。我们致力于提供安全、稳定、节能的 AIoT 解决方案。同时,我们坚持技术开源,助力开发者们用乐鑫的方案开发智能产品,打造万物互联的智能世界。

乐鑫科技(股票代码:688018)是一家全球化的无晶圆厂半导体公司,成立于 2008 年,在中国、捷克、印度、新加坡和巴西均设有办公地,团队来自约 30 个国家和地区。乐鑫多年来深耕 AIoT 领域软硬件产品的研发与设计,专注于研发高集成、低功耗、性能卓越、安全稳定、高性价比的无线通信 SoC,现已发布 ESP8266、ESP32、ESP32-S、ESP32-C 和 ESP32-H 系列芯片、模组和开发板,成为物联网应用的理想选择。我们致力于提供安全、稳定、节能的 AIoT 解决方案。同时,我们坚持技术开源,助力开发者们用乐鑫的方案开发智能产品,打造万物互联的智能世界。收起

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