Che cos'è un sistema uomo-macchina?
Un sistema uomo-macchina è un sistema in cui un operatore umano dipende in qualche modo o si integra con uno strumento o una macchina. Questo può essere qualcosa di semplice come l'uso di uno strumento per la lavorazione del legno o qualcosa di complesso come far volare un drone di sorveglianza via telecomando. Il concetto di base è che la macchina migliora in qualche modo le capacità dell'utente umano. Ci sono entrambi esempi pratici nel mondo reale e una grande quantità di idee ingegneristiche concettuali che rientrano nella categoria di un sistema uomo-macchina. Molti sistemi avanzati sono in uso nei settori dell'esplorazione dello spazio, dell'esercito e delle forze dell'ordine.
Un esempio di un sistema uomo-macchina comunemente usato è un carrello elevatore che potrebbe essere utilizzato in un magazzino o in una banchina di carico. Questa è una macchina che richiede un essere umano per controllarla. A sua volta, il carrello elevatore è una macchina che migliora le capacità dell'essere umano. Quando si lavora in tandem, questo sistema uomo-macchina consente a una sola persona di sollevare molto più peso di quanto normalmente sarebbe in grado di fare a meno della macchina.
Un altro esempio di un sistema uomo-macchina è la guida, il targeting e i sistemi di navigazione su un caccia. Questo sistema aiuta il pilota a far volare il jet osservando le tolleranze del veicolo, mantenendo i sottosistemi in modo che il pilota non debba farlo e prendendo l'iniziativa di avvisare il pilota di condizioni anomale. Durante il combattimento, il sistema uomo-macchina può integrare i movimenti della testa del pilota con i bersagli dei computer che, in alcuni casi, consentono a un pilota di guardare semplicemente un bersaglio per dirigere il fuoco delle armi in quella direzione. Questo tipo di estensione interattiva delle capacità e dei sensi di un pilota è un uso molto avanzato di un sistema uomo-macchina.
Ci sono molte sfide interdisciplinari coinvolte nella creazione di un sistema uomo-macchina. Oltre ai problemi di creazione di una macchina che può facilmente integrarsi con un operatore umano, ci sono anche problemi come l'ergonomia per l'uomo. La macchina deve anche avere una certa quantità di articolazione in modo che il controller sia in grado di usarla in modo naturale. L'interfaccia reale può anche essere un problema, perché la macchina potrebbe avere una configurazione non intuitiva per un essere umano.
Ci sono alcune aziende che lavorano allo sviluppo di quelli che ora sono solo sistemi concettuali uomo-macchina. Questi design spaziano dagli esoscheletri per uso industriale e militare che possono essere indossati come una tuta e consentono all'operatore di sollevare pesi ben oltre ciò che si potrebbe fare normalmente, a robot completamente articolati che possono essere utilizzati per lavorare in ambienti pericolosi o persino sotto l'oceano . Questi tipi di idee sono lungi dal vedere un uso diffuso a partire dal 2011 ma sono in fase di sviluppo.