Arduino UNO Q 板载 Nanobot 自动化编程指南之二

第二章 Nanobot的AI赋能，网络搜索，知识库和自我学习技能

每个开发者都有自己编程的习惯，笔者也尝试了VScode，CodeBuddy，Qwen，Trae CN，Kiro等编译器，但是ssh连接Arduino UNO Q（以下简称：Q板）时都会出现不稳定的现象，最好的方法是MobaXterm和Claude code，上传和下载文件特别方便。
一，MobaXterm的使用
MobaXterm的下载地址：MobaXterm Xserver with SSH, telnet, RDP, VNC and X11 - Download
1，此时Arduino UNO Q已经登录到局域网上了，获得的IP是192.168.3.20，用户名输入：arduino，点击ok。那么这就完成了ssh登录的配置。

2，Q板作为SBC（单板计算机）使用，有的爱好者喜欢VNC连接，但是配置起来非常麻烦。笔者用RDP就很方便易用。

# 编辑SSH配置文件
sudo nano /etc/ssh/sshd_config

# 确保以下行未被注释，Nanobot网络和显示需要的运行条件 
Port 22
AddressFamily any
ListenAddress 0.0.0.0
ListenAddress ::

GatewayPorts yes
X11Forwarding yes
X11DisplayOffset 10
X11UseLocalhost yes

# 重启SSH服务
sudo systemctl restart sshd

# 安装xauth（关键！）Debian 13已经自带
sudo apt install xauth 
sudo apt install xrdp

# 启动xrdp和状态
systemctl status xrdp
systemctl start xrdp
复制代码

3，在MobaXterm中设置RDP Session，端口是3389。RDP连接状态下，就不需要另外购置鼠标键盘来操作了，直接用PC的输入设备来远程操控 Q板。

4，在PC的搜索栏输入远程桌面，输入IP:3389。也能够远程登录到Arduino UNO Q的桌面。

5，一般用ssh登录，在终端输入：claude ，启动Claude Code来为下面配置Nanobot进行AI赋能。调试好以后，另外一种AI赋能就是用飞书通信通道和Nanobot进行自然语言的交流操作。

二，Nanobot的调试
1，掉电后的自启动。

设置 Nanobot 自启动

方法：使用 systemd 用户服务

  1. 创建服务文件

  mkdir -p ~/.config/systemd/user
  nano ~/.config/systemd/user/nanobot-gateway.service

  2. 写入以下内容

  [Unit]
  Description=Nanobot Gateway Service
  After=network-online.target
  Wants=network-online.target

  [Service]
  Type=simple
  WorkingDirectory=/home/arduino/nanobot
  ExecStart=/home/arduino/nanobot/.venv/bin/nanobot gateway
  Restart=always
  RestartSec=10
  TimeoutStartSec=30
  TimeoutStopSec=10

  # 环境变量
  Environment="PATH=/home/arduino/nanobot/.venv/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:/bin"

  # 安全设置
  NoNewPrivileges=yes
  ProtectSystem=strict
  ReadWritePaths=/home/arduino /tmp

  # 日志
  StandardOutput=journal
  StandardError=journal

  [Install]
  WantedBy=default.target

  3. 启用并启动服务

  # 重新加载 systemd 配置
  systemctl --user daemon-reload

  # 启用自启动
  systemctl --user enable nanobot-gateway

  # 立即启动
  systemctl --user start nanobot-gateway

  # 查看状态
  systemctl --user status nanobot-gateway

  4. 允许用户服务在登录前启动（可选）

  如果需要系统启动时就运行（不必等用户登录）：

  sudo loginctl enable-linger $USER   
复制代码

  

2，Nanobot的项目结构

Nanobot 项目结构

  nanobot/
  ├── nanobot/                    # 核心模块
  │   ├── __main__.py             # 入口点: python -m nanobot
  │   │
  │   ├── cli/                    # 命令行接口
  │   │   └── commands.py         # Typer CLI 命令
  │   │
  │   ├── agent/                  # Agent 核心
  │   │   ├── loop.py             # 主循环引擎 (接收消息→构建上下文→调用LLM→执行工具→返回响应)
  │   │   ├── context.py          # 上下文构建器
  │   │   ├── memory.py           # 记忆存储
  │   │   ├── subagent.py         # 子代理管理
  │   │   ├── skills.py           # 技能系统
  │   │   └── tools/              # 内置工具
  │   │       ├── filesystem.py   # 文件操作
  │   │       ├── shell.py        # 命令执行
  │   │       ├── web.py          # 网络搜索/抓取
  │   │       ├── spawn.py        # 子进程
  │   │       ├── knowledge.py    # 知识库
  │   │       └── ...
  │   │
  │   ├── channels/               # 消息渠道
  │   │   ├── base.py             # 渠道基类
  │   │   ├── manager.py          # 渠道管理器
  │   │   ├── feishu.py           # 飞书/Lark
  │   │   ├── dingtalk.py         # 钉钉
  │   │   ├── mochat.py           # MoChat (微信)
  │   │   ├── qq.py               # QQ
  │   │   └── email.py            # 邮件
  │   │
  │   ├── config/                 # 配置系统
  │   │   ├── schema.py           # Pydantic 配置模型
  │   │   └── loader.py           # 配置加载器
  │   │
  │   ├── providers/              # LLM 提供商
  │   │   ├── base.py             # 基类
  │   │   ├── litellm_provider.py # LiteLLM 适配
  │   │   ├── registry.py         # 提供商注册表
  │   │   └── ...
  │   │
  │   ├── bus/                    # 消息总线
  │   │   ├── queue.py            # 消息队列
  │   │   └── events.py           # 事件定义
  │   │
  │   ├── session/                # 会话管理
  │   │   └── manager.py          # 会话管理器
  │   │
  │   ├── skills/                 # 技能扩展
  │   │   ├── weather/            # 天气查询
  │   │   ├── github/             # GitHub 操作
  │   │   ├── summarize/          # 文本摘要
  │   │   ├── memory/             # 记忆管理
  │   │   ├── cron/               # 定时任务
  │   │   ├── tmux/               # 终端复用
  │   │   └── ...
  │   │
  │   ├── knowledge/              # 知识库
  │   │   ├── base.py             # 基类
  │   │   └── local_kb.py         # 本地知识库
  │   │
  │   ├── heartbeat/              # 心跳服务
  │   │   └── service.py          # 定时心跳检测
  │   │
  │   ├── cron/                   # 定时任务
  │   │
  │   └── utils/                  # 工具函数
  │
  ├── .venv/                      # Python 虚拟环境
  ├── pyproject.toml              # 项目依赖
  ├── start_gateway.sh            # 启动脚本
  └── nanobot_arch.png            # 架构图
复制代码

3，删减改查
在确保核心组件和功能前提下，对原来程序进行删减，把原有条目总数量压缩一半。

Nanobot 的网络搜索实现在 /home/arduino/nanobot/nanobot/agent/tools/web.py

(1}. WebSearchTool (网络搜索)
支持两种搜索方式：
a,百度千帆搜索 API（默认）;
b,通义千问内置搜索（模型自带）;

(2). WebFetchTool (网页抓取)
抓取 URL 并提取内容：
- 使用 Readability 提取正文
- 支持 HTML → Markdown 转换
- 支持 JSON 直接解析

4，通信通道和QQ邮箱
笔者只用了飞书的通信通道，网上教程很多，限于篇幅关系就不展开讲。
QQ邮箱要接收Nanobot的劳动成果，设置中要QQ邮箱授权码：
登录 QQ邮箱网页版，设置 → 账户 → POP3/IMAP/SMTP/Exchange/CardDAV/CalDAV服务，生成授权码。

5，Nanobot的自我学习，修复和管理
知识库和clawhub skill是笔者独特之处。使Nanobot对专项知识有理论的支撑。

一、Memory 记忆系统（核心学习机制）

  位置: /home/arduino/nanobot/nanobot/agent/memory.py

  双层记忆架构

  ~/.nanobot/workspace/memory/
  ├── MEMORY.md     # 长期记忆（始终加载到上下文）
  └── HISTORY.md    # 事件日志（grep 搜索，不自动加载）

  自动整合机制

  class MemoryStore:
      async def consolidate(self, session, provider, model, ...):
          """
          1. 提取旧对话
          2. 调用 LLM 分析，提取关键信息
          3. 更新 MEMORY.md（长期事实）
          4. 追加到 HISTORY.md（事件日志）
          """

  工作流程：
  1. 当会话消息超过阈值时自动触发
  2. LLM 分析对话内容
  3. 通过 save_memory 工具调用保存结果
  4. 更新 session.last_consolidated 标记

  触发条件：
  - 消息数超过 memory_window // 2
  - 或显式调用 archive_all=True

  ---
  二、Heartbeat 心跳服务（自我唤醒）

  位置: /home/arduino/nanobot/nanobot/heartbeat/service.py

  class HeartbeatService:
      """定期唤醒 agent 检查任务"""

      async def _tick(self):
          """
          1. 读取 HEARTBEAT.md
          2. LLM 决定是否有任务需要执行
          3. 有任务则执行并通过通知渠道返回结果
          """

  配置：
  {
    "gateway": {
      "heartbeat": {
        "enabled": true,
        "interval_s": 1800  // 30分钟
      }
    }
  }

  HEARTBEAT.md 示例：
  # Heartbeat Tasks

  ## Periodic
  - 每2小时检查新闻并发送摘要
  - 每天检查系统状态

  ## One-time
  - 2026-03-25 10:00 提醒会议

  ---
  三、Knowledge Base 知识库

  位置: /home/arduino/nanobot/nanobot/knowledge/

  功能：
  - 创建/删除知识库
  - 添加文档/文件
  - 语义搜索

  工具调用：
  # 创建知识库
  knowledge_base_create(name="project-docs", description="项目文档")

  # 添加文档
  knowledge_base_add(kb_id="xxx", content="...", metadata={...})

  # 搜索
  knowledge_base_search(kb_id="xxx", query="如何配置...", top_k=5)

  ---
  四、Skill 技能系统（自我扩展）

  1. skill-creator（创建技能）

  位置: /home/arduino/nanobot/nanobot/skills/skill-creator/

  技能结构：
  skill-name/
  ├── SKILL.md          # 必需：技能说明 + YAML frontmatter
  ├── scripts/          # 可选：脚本文件
  ├── references/       # 可选：参考文档
  └── assets/           # 可选：资源文件

  创建流程：
  # 1. 初始化
  scripts/init_skill.py my-skill --path ~/.nanobot/workspace/skills

  # 2. 编辑 SKILL.md

  # 3. 打包
  scripts/package_skill.py my-skill

  2. clawhub（技能仓库）

  搜索安装技能：
  # 搜索
  npx --yes clawhub@latest search "web scraping" --limit 5

  # 安装
  npx --yes clawhub@latest install <slug> --workdir ~/.nanobot/workspace

  ---
复制代码

（待续）