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先有雞還是先有蛋？
這個一直困擾人類多年哲學問題，也是我們經常茶余飯后喜歡調侃討論的。看似無厘頭的問題，實際上正是說明了兩者緊密到理不清的關系。而在人工智能領域，也有個關于先有雞還是先有蛋的討論。這就是關于機器人與傳感器之間，是先有的機器人日益增加的需求，才有了傳感器的幫助？亦或是先有了傳感器的誕生，才被人們應用在機器人上？讓我們來一起探討這個“雞蛋問題”各自的前世今生吧！
“雞”和“蛋”的發展
“機器人”一詞最早出現在20世紀20年代，捷克作家卡雷爾·恰佩克創作了小說發表了科幻劇本《羅薩姆的萬能機器人》(Rossum’s Universal Robots)，在劇本中恰佩克由捷克語Robota創造出了Robot一詞，意為“奴隸，苦力”，這就是“機器人”一詞的來源。隨著后來“可編程物體轉移”設備的出現，也就是數控機床的雛形，被譽為“機器人之父”的約瑟夫·恩格爾伯格院士產生了將這種設備用于危險系數比較高的行業里的想法，隨后和他的摯友工程師德沃爾一同努力下，第一個工業機器人原型尤尼梅特001就此誕生了。此時，廣義上的機器人橫空出世了。彼時的機器人并沒有太多的現代的傳感器，只是通過程序控制機器人的運作，通過人工輔助定位，而工人本身就成了那時候機器人的“傳感器”。
“傳感器”的發展歷史則是更為悠久，可以追溯到幾千年前。例如古希臘的水銀溫度計和古代中國的風向標，都是廣義上的傳感器。但是現代的電子傳感器的發展始于20世紀初，隨著電子技術的發展，傳感器的種類和應用范圍不斷擴大。最早的傳感器是機械式的，例如壓力計和溫度計。隨著電子技術的發展，開始出現了電阻式傳感器和電容式傳感器這類的電子傳感器。直到20世紀50年代，半導體技術的出現使得傳感器的性能得到了極大的提高，例如光電傳感器和壓力傳感器。隨后傳感器被應用在更多領域，無論是監測系統、自動控制系統，還是機器人，傳感器得到了普及。
時間來到20世紀中葉，專門的機器人傳感器誕生了，這是第一次機器人與傳感器的集合出現在了人們的視野。視覺傳感器首先被應用在機器人身上，搭配視覺系統處理器，完成機器人的圖像獲取、圖像收集、圖像處理、圖像理解等工作。1970年后，日本東京大學聯合株式會社日立制作所、IBM公司等研發用于手指、關節、手腕等的力傳感器，構造出了力覺系統，作為視覺系統的補充。從此，機器人與傳感器的發展變得密不可分。
芯片幫助機器人迅速進步
1946年，世界上第一臺計算機誕生的時候，還是一臺需要使用18000個電子管，占地170平方米，重達30噸，耗電功率約150千瓦，每秒鐘僅僅可進行5000次運算的龐然大物。而70年后的今天，4nm工藝3.2GHZ的手機處理器已不是新鮮事物了。機器人全身上下布滿的各類高精度傳感器會給機器人的大腦帶來更多的數據，但得益于計算機芯片的快速發展，機器人的算力階級性提升，使得機器人可以很從容地應對這么龐大的數據處理問題。而計算機芯片的發展不僅讓機器人處理數據的能力更強，也讓更多精密控制的程序可以在機器人上跑起來，讓機器人完成更多高難度動作。
傳感器也有它的跨界應用
而傳感器的進步，讓很多其他領域受益。從前人們不懂得保護大自然，導致大自然受到不可逆的破壞，如著名的霧都倫敦，受大量的煤燃燒影響，到現在都無法修復曾經被破壞的環境；近年來頻繁提到的溫室效應，也是由于人類無控制地排放，破壞了大氣層的臭氧層導致的。如今有了高精度的傳感器，環境保護部門可以更直接地讀取到排放數據，嚴格監管企業、社會的各類排放，精準計算出可控的排放范圍，調整相關排放政策。比如這幾年很火的“碳中和”概念，如何碳中和，是否達到碳中和，這都是具象的數據，需要依賴傳感器的幫助才可以做出準確的判斷。
兩者相輔相成，不可偏廢
其實，機器人和傳感器之間，是一個緊密聯系的整體。機器人就像人的軀干，負責接收和執行大腦發出來的指令；傳感器就像人的眼睛，負責認知外界環境，判斷軀干的執行是否安全，是否到位。一個優秀的機器人產品，不僅需要靈活的軀干、雪亮的眼睛，也需要聰明的頭腦、充足的能量；而精準的傳感器，如果不能很好地用在優秀的機器人上，也算是懷才不遇了。機器人未來的發展，不僅是傳感器的發展，還有算力上的發展、能源補給的發展、材料的發展。而伴隨著傳感器、芯片等的迭代更新，未來機器人一定會被賦予更多的創造力！
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