2011年，麻省理工學院的一位名叫約翰·羅曼尼辛（John Romanishin）的學生向他的機器人學教授丹妮拉·魯斯（Daniela Rus）提出了一種模塊化機器人的新設計，她的老師說：“那不可能。”
兩年后，Rus向她的同事展示了康奈爾大學機器人研究員Hod Lipson的視頻，該視頻基于Romanishin的設計播放了原型機器人的視頻。利普森說：“那不可能。”
11月，Romanishin（現在是麻省理工學院計算機科學和人工智能實驗室（CSAIL）的研究科學家）和博士后Kyle Gilpin將一勞永逸地建立起來，他們將在會議上介紹他們的新型機器人的論文。
機器人被稱為M塊，是沒有外部活動部件的立方體。盡管如此，它們仍能夠相互攀爬，在空中跳躍，翻越地面，甚至還可以從金屬表面倒吊下來移動。每個M塊內部都有一個飛輪，其轉速可以達到每分鐘20,000轉。飛輪制動時，它將角動量傳遞給立方體。在M塊的每個邊緣以及每個面上，都巧妙地布置了永久磁鐵，該磁鐵允許任意兩個立方體相互連接。
電氣工程與計算機科學教授，CSAIL主任Rus說：“這是[模塊化機器人]社區長期以來一直在嘗試的事情之一。“ “我們只需要一個有創造力的見識，以及一個有足夠的熱情去堅持下去的人-盡管灰心喪氣。”
在此之前，讓一群群簡單的、相互作用的機器人有潛力釋放完成復雜任務能夠實現，不過，庫卡機器人何服電機維修，要讓這些機器人實現真正的蜂巢式協調思維，已被證明是一個障礙。為了改變這種狀況，麻省理工學院計算機科學與人工智能實驗室（CSAIL）的一個團隊想出了一個令人驚訝的簡單方案：自動組裝的機器人立方體，可以在空中相互攀爬、跳躍和在地面上滾動。
雖然立方體不能像電子游戲“minecraft”中的立方體那樣容易操作，但該團隊設想了在災難響應和救災方面的強大應用。想象一下，一座燃燒的大樓，樓梯消失了，在未來，你可能會簡單地把M型塊扔在地上，看著它們建造一個臨時樓梯，用來爬上屋頂或下到地下室去營救遇難者。除了救災，研究人員還設想將這些積木用于游戲、制造業和醫療保健等領域。
正如Rus解釋的那樣，研究可重構機器人的研究人員長期以來一直使用一種稱為滑動立方體模型的抽象。在此模型中，如果兩個立方體面對面，則其中一個可以向上滑動另一個，而無需改變方向即可在其頂部滑動。
滑動立方體模型簡化了自組裝算法的開發，但是實現自組裝算法的機器人往往要復雜得多。例如，Rus的小組以前開發了一種名為Molecule的模塊化機器人，該機器人由兩個由一個成角度的桿連接的立方體組成，機器人維修，并具有18個獨立的電機。羅斯說：“當時我們為之感到驕傲。”
在項目第一次迭代六年后，機器人現在可以在塊的每個面上使用類似條形碼的系統相互“通信”，使模塊能夠相互識別。由16個塊組成的自治艦隊現在可以完成簡單的任務或行為，例如形成一條直線、跟隨箭頭或跟蹤燈光。
麻省理工學院的教授兼CSAIL主任丹尼拉·羅斯說：“M代表運動、磁鐵和魔法。”運動，因為立方體可以跳躍移動。磁鐵，“因為立方體可以用磁鐵連接到其他立方體，一旦連接起來，它們就可以一起移動，連接到組裝結構上。”像是“魔法”！因為我們看不到任何移動的部分，立方體似乎是由魔法驅動的。
以前的模塊化機器人系統通常使用帶有小型機械臂（稱為外部執行器）的單元模塊來處理運動。即使是最簡單的動作，這些系統也需要大量的協調，一次跳躍或跳躍需要多個命令。
在通信方面，其他的嘗試包括使用紅外線或無線電波，這會很快變得笨重：如果你在一個小范圍內有很多機器人，它們都試圖互相發送信號，就會打開一個混亂的沖突和混亂通道。
團隊已經解決了物理障礙，關鍵的挑戰仍然存在：如何使這些立方體通信并可靠地識別相鄰模塊的配置？Romanishin提出了一些算法，旨在幫助機器人完成簡單的任務，或者說“行為”，這讓他們產生了一個類似條形碼的系統的想法，在這個系統中，機器人可以感知他們連接到的其他塊的身份和面像。
在一個實驗中，KUKA機器人示教器維修，研究小組讓這些模塊從一個隨機結構變成一條直線，他們觀察這些模塊是否能夠確定它們相互連接的具體方式。如果他們不這樣做，他們就必須選擇一個方向，然后朝那邊滾，直到最后到達終點。
基本上，這些塊使用它們彼此連接的配置來引導它們選擇移動的運動，90%的m塊成功地進入一條直線。該團隊指出，構建電子產品是非常具有挑戰性的，特別是當試圖將復雜的硬件安裝在如此小的封裝中時。為了使m-block蜂群成為一個更大的現實，該團隊希望越來越多的機器人能夠制造出更大的蜂群，具有更強的各種結構的能力。
之前，為了彌補其靜態不穩定性，研究人員的機器人依靠一些巧妙的工程技術。在立方體的每個邊緣上有兩個圓柱狀的磁鐵，像like面杖一樣安裝。當兩個立方體相互靠近時，磁體自然旋轉，因此北極與南方對齊，反之亦然。因此，任何立方體的任何面都可以附著到其他任何表面上。
立方體的邊緣也有斜角，因此當兩個立方體面對面時，它們的磁體之間會有微小的間隙。當一個立方體開始在另一個立方體上翻轉時，斜角和磁鐵便會接觸。立方體之間的連接變得更牢固，從而固定了樞軸。在一個立方體的每個面上，還有四對對稱對稱排列的較小的磁體，當一個運動的立方體降落在另一個立方體的頂部時，它們有助于將其固定到位。
與任何模塊化機器人系統一樣，人們希望模塊可以小型化：大多數此類研究的最終目標是成群結隊地組裝可自我組裝的微型機器人，例如電影《終結者II》中的“液態鋼”機器人。 ” 多維數據集設計的簡單性使其有望實現小型化。