Un sistema hombre-máquina es aquel en el que un operador humano depende de alguna manera o está integrado con una herramienta o máquina. Esto puede ser algo tan simple como el uso de una herramienta para trabajar la madera, o algo tan complejo como volar un dron de vigilancia mediante controles remotos. El concepto central es que la máquina está mejorando de alguna manera las habilidades del usuario humano. Hay tanto ejemplos prácticos en el mundo real como una gran cantidad de ideas de ingeniería conceptual que caen bajo el título de un sistema humano-máquina. Se utilizan muchos sistemas avanzados en los campos de la exploración espacial, el ejército y la aplicación de la ley.
Un ejemplo de un sistema hombre-máquina de uso común es una carretilla elevadora que podría usarse en un almacén o en un muelle de carga. Esta es una máquina que requiere que un humano la controle. A su vez, la carretilla elevadora es una máquina que potencia las habilidades del ser humano. Cuando se trabaja en conjunto, este sistema hombre-máquina permite que una sola persona levante mucho más peso del que normalmente podría hacer sin la máquina.
Otro ejemplo de un sistema humano-máquina son los sistemas de orientación, orientación y navegación en un avión de combate. Este sistema ayuda al piloto a volar el avión observando las tolerancias del vehículo, manteniendo los subsistemas para que el piloto no tenga que hacerlo y tomando la iniciativa para alertar al piloto sobre condiciones anómalas. Durante el combate, el sistema humano-máquina puede integrar los movimientos de la cabeza del piloto con computadoras de orientación que, en algunos casos, le permiten al piloto simplemente mirar un objetivo para dirigir el fuego de armas en esa dirección. Este tipo de extensión interactiva de las habilidades y los sentidos de un piloto es un uso muy avanzado de un sistema humano-máquina.
Hay muchos desafíos interdisciplinarios involucrados en la creación de un sistema hombre-máquina. Más allá de los problemas de crear una máquina que pueda integrarse fácilmente con un operador humano, también existen problemas como la ergonomía para el ser humano. La máquina también debe tener cierta articulación para que el controlador pueda usarla de forma natural. La interfaz real también puede ser un problema, porque la máquina puede tener una configuración que no es intuitiva para un humano.
Hay algunas empresas que trabajan en el desarrollo de lo que ahora son solo sistemas conceptuales hombre-máquina. Estos diseños van desde exoesqueletos para uso industrial y militar que se pueden usar como un traje y permiten al operador levantar pesos mucho más allá de lo que normalmente se podría hacer, hasta robots totalmente articulados que se pueden usar para trabajar en entornos peligrosos o incluso bajo el océano. . Este tipo de ideas están lejos de tener un uso generalizado a partir de 2011, pero se están desarrollando.