Programming for Social Robots

NTU Social Lab 內部培訓工作坊教材。 適合沒有或僅有少量程式經驗的學習者，從零開始學習社交機器人應用開發。

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開始：環境建置

詳細步驟請參考 00_building_env/02_intallations.md，包含：

• 安裝 VSCode 編輯器
• 安裝 Python + Conda 環境管理
• 認識 Git、依賴管理等基本概念

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課程章節

01 - Using OpenAI/Gemini API

• 透過 API 存取 LLM 服務，並利用 Jupyter Notebook 製作簡易 Chatbot（connect_to_api.ipynb）

02 - FastAPI Chat

用 Python 建立你的第一個聊天機器人 API

• 認識 Client-Server 架構與 HTTP / REST API
• 用 FastAPI 建立後端，用 Python CLI 當客戶端
• 學會修改 System Prompt 自訂機器人角色

03 - HTTP Chat：Android App + Flask

從終端機走向手機 App

• Client 從 Python 換成 Android App（Java）
• 認識 MVVM 架構模式
• 後端改用 Flask，設計分階段對話流程

04 - Audio WebSocket

即時語音串流 —— 從 HTTP 升級為 WebSocket

• 理解 HTTP 與 WebSocket 的差異
• 即時雙向音訊傳輸（Full-Duplex）
• 語音活動偵測（VAD）與音訊編碼

05 - Video Streaming

即時影像串流 —— 初探 WebRTC

• 認識 WebRTC 點對點通訊技術
• 理解 Signaling（信令）、SDP、ICE Candidate
• 從手機攝影機串流影像到伺服器

06 - Video Call

雙向視訊通話 —— 完整的 WebRTC 應用

• 完整通話流程：撥打、接聽、掛斷
• 自己架設 Node.js 信令伺服器
• 了解 NAT 穿越（STUN / TURN）

07 - WoZ Controller

Wizard-of-Oz 遙控機器人 —— 整合所有技術

• 認識 Wizard-of-Oz 實驗方法
• 三層架構：Web 控制台 + 信令伺服器 + 機器人 App
• 結合 HTTP、WebSocket、WebRTC 與 Robot API
• 用腳本自動化機器人表演

08 - 拆解一個 Android App

以整合型的 App 為例，理解 Kotlin Android 專案結構

• 理解 Android 專案的資料夾結構與設定檔
• 拆解 Layout XML 與 Kotlin 的對應關係
• 認識 Activity 生命週期、Intent 跳轉、RecyclerView + Adapter
• 追蹤一次「撥打通話」的完整程式碼執行流程

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技術進程

HTTP（一問一答）→ WebSocket（持續雙向）→ WebRTC（點對點低延遲）
   01, 02              03                    04, 05, 06