ロボットとインターネット

1. ロボットシステム学
第14回
上田隆一

2. 「ロボット」
• 人によって異なるものを想像
– メカ, 人工知能
– 学科外の人にどんな説明をしますか？
• 全く違う想像をする人も
– http://www.itmedia.co.jp/news/articles/1510/06/news08
3.html
– これも学科外の人にどんな説明をしますか？
– そもそも知ってましたか？
2016年1月20日 ロボットシステム学 2

3. 現在のロボットブーム
• あらゆる意味でネットが絡んでいる
– センサやアクチュエータがネットに接続される
• これは本質的な話
• 今日も扱います
– ウェブ等、アッパーレベルのソフトウェアを扱っていた人が
ロボットをいじりだす
• ロボットの購入や組み立てが簡単になってきた
• この現象も歓迎すべき
2016年1月20日 ロボットシステム学 3

4. – 今までソフトウェア・インターネットを
追いかけていたウェブメディアがロボットを扱う
• それを見てFacebookの住人が騒ぎ出す
– 基本的にロボットの説明は研究者がするものだったが、
メディアで扱いが増えると「専門家」みたいな人が台頭してくる
• ソフトウェアにはそういう人たちが多い
– 私も専門でないのに何か書いたりしている
• プレゼンスがないと仕事をとられる。困った。
2016年1月20日 ロボットシステム学 4

5. 我々はどう対処すべき？
• 自分の専門はきっちりやるのは当然だが・・・
• ちゃんと分野外の人に説明できなければならない
• その上で、もう少し目立っていくことが自身を守ることに
– 最悪、ブームに火をつけて何も報われず消えていく
2016年1月20日 ロボットシステム学 5

6. もっと具体的に言うと
• ソーシャルネットワークやネット上のサービスは
きっちり使いこなす
– 使ってないと何に注目が集まっているのか分からない
• 流行には乗る必要もないが、時節に疎いのはまずい
• ただし使うかどうかは本人次第なので・・・
– ウェブまわりの技術的な話をします
– 技術から入って興味を持っていただければと
2016年1月20日 ロボットシステム学 6

7. 今回の内容
• ロボットとインターネット
2016年1月20日 ロボットシステム学 7

8. 実際のシステム
• 例: AIBO（日記を書いて飼い主が閲覧）
• http://togetter.com/li/792399
• 仕組み
– センサーの値を解釈しておく
– HTMLファイルを作っておく
– ブラウザからAIBOにアクセスがあったら
AIBOはWebサーバを通じてHTMLファイルを送る
2016年1月20日 ロボットシステム学 8

9. webサーバ
• TCP80番/443番ポートでデータを待っている
– 待つデータ: 基本的に「ファイルをくれ」という要求
– HTTP/HTTPSという方式
– telnet(1)を扱った時に使ってみました
2016年1月20日 ロボットシステム学 9
サーバ
（普通のPC）
ストレージ
ウェブサーバ
（プログラム）
80
443（暗号化）
インターネット
LAN
PC
タブレット
携帯電話

10. HTTP
• 基本は人も読める文字列
• リクエスト/レスポンス、ヘッダ、ボディー
• 例: クライアント→サーバ
– リクエスト行
• GET（データくれ）
• /misc/sample.txt（ファイル）
• HTTP/1.0（どのHTTPか）
– ヘッダ・ボディー
• この場合は何もない
2016年1月20日 ロボットシステム学 10
uedamb:~ ueda$ telnet test.usptomo.com 80
Trying 133.242.187.106...
Connected to test.usptomo.com.
Escape character is '^]'.
GET /misc/sample.txt HTTP/1.0

11. • 例: サーバ→クライアント
– レスポンス行
• ステータス番号、補足
– ヘッダ
• 項目: 内容
– ボディー
• ファイルの中身
• ブラウザはHTML
や画像をもらって
描画している
2016年1月20日 ロボットシステム学 11
HTTP/1.1 200 OK
Date: Sat, 16 Jan 2016 13:56:50 GMT
Server: Apache/2.4.7 (Ubuntu)
Last-Modified: Sat, 16 Jan 2016 13:52:25 GMT
ETag: "10-52973d470cfc2"
Accept-Ranges: bytes
Content-Length: 16
Connection: close
Content-Type: text/plain
あいうえお

12. CGI
• 相手の要求によってはプログラムを動かす仕組み
– ブラウザからWebサーバを持つロボットを動かす等が可能
• 原理的にはあまり難しい話ではない
– セキュリティー的にはいろいろ難しい
– CGIのようでCGIでないもの（mod-php等）もいろいろある
2016年1月20日 ロボットシステム学 12
サーバ（普通のPC）
プログラム
ウェブサーバ
（プログラム）
要求
結果

13. 実例: 日経Linux 2016年2月号
• 次のような例（ビデオ）
– ブラウザにリモコンを表示
– 矢印を押すとロボットが動く
– 「撮影」を押すとロボットのカメラからブラウザに画像
2016年1月20日 ロボットシステム学 13
PC（ウェブブラウザ）
Raspberry Pi
（Webサーバロボットの
動作プログラムが動作）
・ブラウザで表示するGUI
・画像
操作

14. webサーバがブラウザに渡すもの
• 画面表示
– HTML
– CSS
• プログラム
– JavaScriptのコード（ブラウザで動くことに注意）
• 画面の変更
• webサーバへリクエストを出す
2016年1月20日 ロボットシステム学 14

15. ブラウザからwebサーバへの要求
• この例ではJavaScriptからRaspberry Pi側の
プログラムの起動が指示されている
• 基本的には「送信」ボタンを押すと指示が飛ぶ
2016年1月20日 ロボットシステム学 15

16. webサーバ側の動き
• リクエストのあったプログラムが動く
– 普通のプログラムと同じ
– ただしwebサーバが起動するので端末から
立ち上げるものとは少し異なるのでややこしい
• パーミッション
• ライブラリのパス等の設定
• コード（前ページのJavaScriptから呼ばれている）
– https://github.com/ryuichiueda/NikkeiRaspiMouse/blob/mast
er/201602/web/control.py
2016年1月20日 ロボットシステム学 16

17. データの受け渡し
• GETとPOST
• GET
– クライアントはURLの後ろに?をつけて渡す
– Webサーバが受け取ってQUERY_STRINGという環境変数へ
– Webサーバから立ち上がったプログラムから環境変数を読む
• POST
– Webサーバ越しに標準入出力を使う
– Webサーバから立ち上がったプログラムからは、
普通に標準入力を読むように使う
2016年1月20日 ロボットシステム学 17
注意: 常に変なデータが送られてくるかもしれないので
インターネット上で試す場合にはそれ用の勉強を

18. Pythonの例
• CGIから動作するプログラム（CGIプログラムと呼ぶことにします）
を作るにはcgiというモジュールを使う
– 使用例:
https://github.com/ryuichiueda/NikkeiRaspiMouse/blob/ma
ster/201602/web/control.py
• クライアントを作る時はurllib2やRequests等の
ライブラリを利用
• これが動けばあとは普通のイベントドリブンの
プログラムと変わらない
2016年1月20日 ロボットシステム学 18

19. クライアントへの返信
• CGIプログラムはクライアント（ブラウザ）に
返事をしないといけません
– 返事がないとエラーに（503エラー等）
• 返事はもちろんHTTP。標準出力に
– ヘッダの前に変な出力をしてはいけません
2016年1月20日 ロボットシステム学 19
（中略）

20. クライアント側での受信
• サーバ側からの反応を待つ
• データを受け取ったら何かする
– ブラウザの場合は描画等
– 日経Linuxの例ではロボットがカメラで撮った
画像を表示している
• https://github.com/ryuichiueda/NikkeiRaspiMouse/blo
b/master/201602/web/main.js
2016年1月20日 ロボットシステム学 20