科罗拉多大学波尔得分校的研究团队开发了一款可以自我变形的群体机器人「ShapeBots」，它们能单独或群体式地变换显示信息或操控物体，可以成为实体控制器，也能帮助实现数据可视化或物理反馈。
动图中的小型方型机器人是变形群体机器人概念的基本元素，每一个机器人都可以借由小型的线性驱动器来实现自动变换成各种几何图形，例如水平线、垂直线、曲线、二维面积扩展和三维立体变化等。
为了使小型机器人具有较大的变形能力，研究人员开发了一种卷轴式微型线性驱动器，驱动器仅仅2.5厘米，可以安装在比较小的面积（3 x 3厘米）内，同时可以在水平与垂直的空间中延伸至20厘米。
研究人员为变形群体机器人设计了一套可变形群体UI，主要包括的三个核心部分：运动(Locomation)、个体变化(Self Transformation)、群体行为(Collective Behavior of Many Elements)。
通过模组化的设定，在群组中的变形机器人可实现动作交互。因此，发挥群体机器人自由分布和自在变形的特征，可在将来实现丰富的应用。
具体技术方面，研究人员使用了机器视觉的方法来跟踪群体机器人的位置和方向。将大小为1.5x1.5 厘米的 4x4 网格 ArUco 标记粘贴在机器人底部，并通过 OpenCV 库和 ArUco python 模块，以每秒60帧的速率跟踪标记的位置。
ArUco标记可提供多达50种图形组合，为了方便用户设置目标图形，研究人员设计了一个网页操作界面。用户能够绘制图形或直接上传SVG图像，计算机会转换成目标位置、方向、和驱动器长度等指令，并发送给小机器人。
另外，还可以使用相同的方式来使小机器人学习用户输入的命令。这套系统支持四种不一样类型的交互动作，包括放置、移动、旋转和抓取，系统会识别用户新的移动或旋转等标记行为。
应用场景1：动态物理媒体
一个有趣的应用是将变形群体机器人作为动态物理媒体使用，实现在物理世界中的数据可视化。例如在美国地图上放置ShapeBots，每个机器人将以改变高度的方式显示它所处位置上的地图数据。用户还能通过放置新的机器人或将机器人移位来与数据进行交互，机器人也将根据相应的信息更新状态。
ShapeBots还能提供CAD设计的3D图预览，通过群体水平延伸组成实体框架，实现设计与实体渲染的结合。当用户在CAD软件中更改高度数据时，ShapeBots也会相对应变形。用户也能通过移动实体机器人来更改参数，并反应到CAD软件中。
应用场景2：环境助手
ShapeBots还能通过执行物理接触，成为日常生活的环境助手。例如影片中，两个机器人将桌面的拼图碎屑清除，为用户腾出工作空间。
ShapeBots还可建立动态栅栏，通过利用每个机器人的移动能力和变形能力，隐藏或包围其它物体。例如当用户将热咖啡倒入杯子时，机器人能围绕在杯子周围并改变高度作为垂直栅栏，以表示咖啡太热，提示用户不能立即饮用；当准备就绪后，机器人会分散开来让用户拿取。
应用场景3：交互式物理显示器
ShapeBots也能当作交互式物理显示器使用。与不能自动变形的机器人相比，ShapeBots具有渲染轮廓的优势，不同长短的ShapeBots组合可以显示出用户输入的SGV图形。