今年暑假，上海科普大讲坛举办了“未来科学+”暑期科学营，与众多重量级专家面对面，一同寻找宇宙中的奥义。为了让更多人分享这次的知识成果，我们推出“未来科学+”系列文章，期待你的阅读，也欢迎在下方留言区分享你的真知与灼见！
在电影《机器人瓦力》里，随着污染和生活垃圾的大量增加，地球不再适于人类居住。地球人被迫乘坐飞船离开故乡，临行前留下了许多瓦力机器人继续清扫地球。但随着时间的流逝和恶劣环境的侵蚀，最后只有一个仍在进行这项似乎永无止境的工作。经历了漫长的岁月，它开始拥有了自己的意识。它喜欢将收集来的宝贝小心翼翼藏起，喜欢收工后看看几百年前的歌舞片，找到了一只蟑螂朋友一起作伴……
图片来自《机器人瓦力》剧照
机器人没有人类的眼睛，如何找到它的小强小伙伴？机器人没有人类的鼻子，能闻到垃圾的味道吗？机器人没有人类的心，会最终收获爱情吗？
半导体专家、中国科学院院士、中科院上海技术物理研究所所长、华东师范大学信息学院院长褚君浩教授亲自上阵，从传感器开始说起，走进机器人瓦力的世界。
传感器的新时代
传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。传感器是能够探测及感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置。传感器就像人类的眼睛、耳朵、鼻子、舌头、皮肤一样，帮助机器人瓦力感知周围的世界。
如今，传感器已经走进我们的生活，从最简单的水龙头感应出水，到数码摄像机中的图像传感器、地震中的生命探测仪，再到引力波探测器LIGO，传感器无处不在。
CCD图像传感器（图片来自维基百科）
CMOS（右）图像传感器（图片来自维基百科）
如今，大多数数码相机采用了CCD或CMOS图像传感器。这两种类型的图像传感器都能够完成选取影像、转换电子信号的任务。
红外传感器
一只狗的红外照片（图片来自维基百科）
忍住！不要笑……呆萌的狗狗在红外传感器的探测下肿么就变成了“火眼金睛”……
其实，任何一个有温度的生物都会对外发射出红外辐射。红外线是波长介乎微波与可见光之间的电磁波，波长在纳米至1毫米之间。虽然我们眼睛看不到，但传感器能帮我们记录下来。就像上图的狗狗，温度高的地方，如眼睛和嘴巴，颜色就比较亮，剩余部分的颜色就比较暗。
红外线可用在*事、工业、科学及医学的应用中。红外线夜视装置利用即时的近红外线影像，可以在不被查觉的情形下在夜间观察人或是动物。红外线天文学利用有感测器的望远镜穿透太空的星尘（例如分子云），检测行星等星体，以及检测早期宇宙留下的红移星体。红外线热显像相机可以检测隔绝系统的热损失，观查皮肤中血液流动的变化，监测人体的生理变化……
假色的红外线望远镜图，其中的蓝色、绿色及红色对应3.4,4.6和12μm的波长（图片来自维基百科）
机器人之心
现代传感器技术除了红外探测以外，还包括包括各种各样的探测技术，比如y射线、压力、振动、电磁、化学、生物、单光子、X光等等，所有这些传感器的信息都可以应用智能化系统中，帮助其判断和分析。
随着高性能的传感器越来越多，它们有着更低的成本、更快的速度、更高的集成度、更智能化的应用。
无论是应用于工业、民生、还是*事的机器人，首先要动态感知，才能决定自己下一步采取什么行动。也就是要把传感器与智慧识别结合在一起。（图片来自维基百科）
无人车，首先要有传感器，代替人坐在那里；无人机，也要有传感器代替飞行员。导弹防御系统，也要依赖于卫星、雷达得到信息，反馈到指挥中心进行分析——来者究竟是一个导弹还是只老鹰？
智能化的系统一定有三个方面：一是动态感知。不是靠