這個微小的晶片可能是機器人視覺的未來

機器人要在現實世界中工作，就需要一雙像樣的眼睛。通常，這項工作是由鐳射雷達來完成的，鐳射雷達是一種將附近錶面的光線反射出來，從而生成周圍世界的三維地圖的技術。鐳射雷達在其基本原理上和雷達一樣，但由於它使用的是光，而不是無線電波，所以更加精確；當安裝在飛機上時能夠挑出樹上的單個葉子，或者安裝在自動駕駛汽車上時能夠跟蹤騎車人和行人的移動。...

然而，鐳射雷達系統也笨重和昂貴。高階機型的價格高達數萬美元，即使是最小的新系統也只有冰球大小。這是鐳射雷達感測器通常的樣子，安裝在谷歌自動駕駛汽車的頂部。

感測器很大，因為它是機械式的-它有運動部件。頂部的部分不斷旋轉，因此鐳射可以建立一個360度的地圖。這也限制了鐳射雷達影象的重新整理率：感測器只能在反射光線時知道物體的位置，儘管它可以根據物體過去的位置、行進方向和速度準確推斷物體的位置，但它仍然是一個盲點。

麻省理工學院和美國國防部高階研究計劃局的研究人員可能有一個解決方案——一種新型的鐳射雷達，可以將光反射裝置縮小到比一粒米還小的晶片上。研究人員克裡斯托弗·波爾頓（Christopher Poulton）和邁克爾·瓦茨（Michael Watts）為IEEE Spectrum撰文稱，他們的原型感測器“有望比目前市場上可用的鐳射雷達系統更小、更輕、更便宜幾個數量級”，它們可能成為未來機器人的眼睛。

數量級更小、更輕、更便宜

這項新技術的關鍵是一門被稱為矽光子學的學科，在這門學科中，工程師們創造出微型電路，在微觀水平上引導和控制光。Poulton和Watts將其與微晶片的**進行了比較，後者將使用銅線和元件的電子系統縮小到更小的電晶體上(對於矽光子學的更詳細的解釋，請務必閱讀波爾頓和瓦茨的完整文章。）

最終的結果是一個鐳射雷達感測器，安裝在一個0.5毫米乘6毫米的晶片上，按規模生產成本可能只有10美元。這些晶片有很多侷限性，包括視野相對狹窄和射程較短（目前，它們只能“看到”兩米的距離），但相關人士表示，這些效能可以相對較快地得到改善。”我們希望在一年內達到10米的射程我們相信，商用鐳射雷達晶片解決方案將在幾年內面世。”

最終的結果可能是廉價的感測器，用於機器視覺，就像移動處理器用於機器計算一樣。即使機械鐳射雷達系統因其遠距離精度而保持其有用性，固態鐳射雷達晶片也可以為一系列產品提供深度感測能力。Poulton和Watts建議將他們的晶片放在機器人的手指上，這樣機器人就可以“看到它在抓什麼”，但這項技術也可以應用到下一代人工智慧玩具、3D繪圖智慧**和自主無人機中。