對于要在物質世界“生存”的機器人來說，它們需要一雙像樣的眼睛。一般情況下，這個是藉助 LIDAR （激光探測與測量）來實現(xiàn)。LIDAR 是一項技術，原理是光經(jīng)過附近物體表面反射，在機器人周圍形成一個 3D 效果的地圖。LIDAR 就像是基礎力學中的無線電探測器，但因為它用的是光而不是無線電波，因此形成的地圖會更精確，精確到當它被應用到飛機上時，可以辨識樹上的不同樹葉；當它被安裝到自動駕駛汽車上時，可追蹤騎士和行人的運動軌跡。
然而，LIDAR 系統(tǒng)既貴又笨重。高端機型差不多要數(shù)萬美元，即使最小的新型系統(tǒng)也像冰球那么大。 LIDAR 感應器通常被安裝在 Google 的自動駕駛汽車車頂上。
這個感應器之所以比較笨重的原因在于它是機械的，擁有活動零件。陀螺儀的一部分不停地轉動，因此激光可以 360 度掃射，但這也限制了 LIDAR 影像的更新。為什么這么說呢？因為只有當光反射到傳感器上的時候，感應器才能感知到哪里有物體存在，即使傳感器能根據(jù)物體之前的位置、運動方向以及速度推斷出該物體的位置，它仍然有各種各樣的盲點。
來自 MIT 和 DARPA 的研究人員或許找到了一個解決辦法，他們發(fā)明了一個新式 LIDAR，可以把光線反射設備縮小成比一粒米還小的一個芯片那樣。研究人員 Chirstopher Poulton 和 Michael Watts 在 IEEE Spectrum 上發(fā)布了一篇文章，上面寫道，他們設計的傳感器比現(xiàn)在市面上的 LIDAR 系統(tǒng)更小巧輕便、而且更便宜。它將會是機器人未來的眼睛。
“更小巧、更輕便、更便宜”
這項新技術的關鍵是一門被稱為矽光子學的學科，在矽光子學中，工程師發(fā)明了可以用顯微鏡觀察到的導光和控光的小型電路。Poulton 和 Watts 把這個小型電路比做是微芯片，它能把用銅線和組件構成的電子系統(tǒng)壓縮，用更小的晶體管構成。
結果是，藉助一個 6 mm 的芯片，LIDAR 感應器器只有 0.5 mm，只要 10 美元就可以大規(guī)模地制造。這些芯片有一些缺點：能看到的視野比較狹窄，距離也比較短（目前，它們只能“看見”兩公尺內(nèi)的物體），但是參與研究的人員稱這些性能很快就可以得到改善。Poulton 和 Watts 寫道：“我們預計在一年以內(nèi)使視野范圍擴大到 10 公尺，我們相信過不了幾年，‘芯片上的 LIDAR’就可以成為可達成商業(yè)解決方案。”
最終的結果可能是便宜的感應器代替了機器視覺，而移動處理器代替了機器計算。即使機械化的 LIDAR 系統(tǒng)保留了其應用在遠距離感應上的有效性，電晶體 LIDAR 芯片可以對一系列產(chǎn)品深度感應。 Poulton 和 Watts 建議將他們的芯片安裝到機器人的手指上，這樣一來，機器人就能感知它所抓到的東西。這項技術可能也會運用到人工智能玩具、3D 智能手機和無人機的二代產(chǎn)品研發(fā)中。
