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paul356's Blog

基于KiCad的大语言模型插件(Agent) — 特性更新：Skills、嵌套电路编辑及更多

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概要

有几天没有更新了，我中间去开发了一个工具 copilot-anywhere ，可以让程序员遛狗时也能开发代码，有兴趣的的朋友可以去看我上一篇公号文章。本次 KiCad AI Assistant 插件更新到 v0.1.5，带来两个重要的新特性：

  • Skills 系统 ：AI 会根据你的需求自动加载对应的操作指南，减少系统提示的篇幅，节省 Token 消耗，也让 AI 的回复更精准、响应更快。
  • 嵌套电路编辑 ：现在 AI 可以帮你管理多页原理图的层次结构——创建子页、修改子页、添加层次引脚等操作都可以通过对话完成。

此外，本次更新还包括多项 UI 改进、布线策略优化、跨文件元件引用检查，以及 Windows 平台的兼容性修复。

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1. Skills 系统

Skills 系统允许用户定制 Skill 文件来指导大模型完成任务。

什么是 Skill 文件

Skill 文件就是给大模型准备的操作指南，采用 markdown 格式撰写，用于告诉大模型一些特殊的注意事项、经验准则和特殊要求等内容。大模型会根据任务的相关性读取相关的 Skill 文件。

新版本把这些操作指南拆成了 6 个独立的 Skill 文件 ，每个文件针对一种常见任务，用户也可以自己增加新的 Skill 文件：

Skill 名称 文件名 适用场景
schematic-placement schematic_placement.md 在原理图中放置和排列元件
schematic-wiring schematic_wiring.md 智能布线：连接引脚、避免交叉
pcb-query pcb_query.md 查询 PCB 信息：元件列表、飞线、板框
pcb-placement pcb_placement.md PCB 元件布局：放置、对齐、分布
pcb-outline pcb_outline.md 编辑 PCB 板框外形
pcb-footprint-library pcb_footprint_library.md 搜索和查看封装库

使用方式

插件会自动管理 Skill 的加载——当你说”帮我把电容放在 U1 右边”时，AI 会自动拉取 schematic-placement Skill 获取放置策略，而不需要你手动操作。你也可以在对话中直接说”帮我查询 PCB 上所有未连接的飞线”，AI 会加载 pcb-query Skill 来获取需要的工具和步骤。

Skill 文件位于插件安装目录的 kicad_plugin/skills/ 子目录下，每篇都是一个 Markdown 文件。如果你有特定的电路设计规范或常用操作流程，可以仿照现有文件格式自行创建新的 .md 文件放入该目录——插件启动时自动识别，AI 即可在需要时加载你的自定义 Skill。

插件目录位置因平台而异：

  • Linux： /.local/share/kicad/10.0/scripting/plugins/kicad_ai_assistant/
  • Windows： %USERPROFILE%\Documents\KiCad\10.0\scripting\plugins\kicad_ai_assistant\

Skills 文件位于上述目录下的 kicad_plugin/skills/ 子目录中。

2. 嵌套电路编辑 —— 用 AI 管理多页原理图

之前的插件只能操作单个页面，无法在工程中创建或管理嵌套电路（Hierarchical Sheet）。本次更新新增了以下操作能力：

创建新的嵌套电路

你可以直接对 AI 说出需求，例如：

帮我创建一个 Power Supply 子页，放在主原理图的右边，宽 200mm 高 150mm，同时生成子文件。

AI 会调用 add_sheet_symbol ，在当前位置插入一个 sheet 实例，并自动生成对应的 power.kicad_sch 子文件。你还可以同时指定层次引脚——例如在子页右侧添加 VCC 和 GND 引脚——AI 会把引脚自动放到 sheet 边缘的正确位置，无需手动绘制。

子文件创建后，你可以继续让 AI 往里面放置元件、连线——和操作普通原理图一样。

引用已有的原理图文件

如果你已经有现成的子原理图文件（例如从其他工程复制过来的 mcu.kicad_sch ），也可以让 AI 基于它创建嵌套电路。先把原理图文件拷贝到项目目录，然后对 AI 说：

帮我把 mcu.kicad_sch 作为子页添加到主原理图左侧，宽 200mm 高 150mm。

AI 会调用 add_sheet_symbol 并将 sheet_file 参数指向你指定的现有文件。

查看与管理

创建子页后，你可以随时让 AI 查看工程结构：

帮我看看整个工程的页面层次结构。

AI 会调用 get_sheet_hierarchy 返回完整的嵌套树。你也可以让 AI 修改子页的位置、大小、名称，或者添加/删除层次引脚——全部通过对话完成，无需手动操作 KiCad 界面。

此外，本次更新还增强了层次标签和全局标签的支持，以及跨文件元件引用冲突检测——如果不同页面的元件编号有冲突，AI 会帮你发现并修正。

3. 其他改进与修复

除了两大新特性，本次更新还包含多项用户可见的优化：

UI 与交互

  • 会话区搜索 ：对话历史现在支持全文搜索，方便在长对话中回溯之前的操作。
  • Stop 中断按钮 ：AI 回复过程中可以随时按下 Stop 中断生成，避免等待冗长的错误输出。
  • 工具结果折叠 ：每次 AI 调用的底层工具执行结果默认折叠显示，界面更清爽，需要时点击展开查看详情。

原理图编辑增强

  • 元件编号管理 ： rename_symbol 支持省略目标编号——AI 会自动从当前编号范围中分配下一个可用编号，不再需要手动指定。同时新增跨文件编号冲突检测（ check_reference_conflicts ），避免不同页面的元件编号重复。
  • Netlist 增强 ： extract_schematic_netlist 现在会输出每个引脚的 引脚名称 和 电气类型 （input/output/bidirectional 等），方便 AI 更准确地分析电路连接。
  • 全部标签支持 ：现在同时支持全局标签（Global Label）和层次标签（Hierarchical Label）的增删操作。
  • 冗余连线修复 ：修复了部分情况下连线重复或拓扑检测不准确的问题。

放置策略优化

  • 元件放置时优先使用用户指定的目标位置，只有在检测到冲突时才微调——相比之前版本总是自动移位，现在更尊重你的意图。同时引入了最近优先的网格扫描算法，让冲突处理更快更准确。

Windows 兼容性

  • 修复了 Windows 上的文件编码（统一 UTF-8）和路径分隔符问题。
  • setup_plugin.ps1 增强了 KiCad 安装路径的自动搜索范围，覆盖更多非默认安装的情况。
  • 安装超时时间从 30 秒延长到 60 秒，适应配置较低的机器。

4. 如何升级

第一步：下载插件包

从 Releases 页面 下载最新版 kicad-ai-assistant.zip ，解压到 KiCad 插件目录：

  • Linux： /.local/share/kicad/10.0/scripting/plugins
  • Windows: %USERPROFILE%\Documents\KiCad\10.0\scripting\plugins

第二步：运行安装脚本

进入插件目录，执行对应平台的安装脚本：

Linux：

cd ~/.local/share/kicad/10.0/scripting/plugins/kicad_ai_assistant
./setup_plugin.sh

Windows（PowerShell）：

cd "$env:USERPROFILE\Documents\KiCad\10.0\scripting\plugins\kicad_ai_assistant"
.\setup_plugin.bat

安装脚本会自动从 PyPI 安装最新版 kcaa 包。如果你在国内网络环境下安装， pip 默认的国内镜像可能尚未同步 v0.1.5，可以设置环境变量指定 PyPI 官方源：

PIP_INDEX_URL=https://pypi.org/simple/ ./setup_plugin.sh

如果你之前安装的是 kicad-mcp 仓库的旧版插件，请参考 简化安装方法 一文完成数据迁移。

结语

本次更新（v0.1.5）把 AI 的操作指南模块化为按需加载的 Skills，并把多页原理图的层次编辑交给 AI 与工具链处理，让复杂工程中的自动化编辑更加可靠与可控。欢迎在 GitHub 提交 Issue 或 PR，也欢迎加入技术交流群反馈意见。

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5. 参考