Манипуляционные способности человека обусловлены сочетанием развитого головного мозга, хорошо развитой кисти руки с противостоящим большим пальцем и возможностями разнообразной активной деятельности за счет свободных передних конечностей при вертикальном положении. Головной мозг человека, по всей видимости, обладает двумя особенностями, которые редки или совсем отсутствуют у других животных. Во-первых, развитая зрительная система как основной орган чувств (в большей степени, чем обоняние), занимающая около 10% массы мозга, обеспечивает стереоскопическое видение путем создания внутреннего трехмерного образа (в цветном изображении) внешнего мира и самого субъекта, связанного с этим внешним миром. Это в свою очередь создает возможность освоения очень сложных двигательных навыков1). Во-вторых, наличие второй сигнальной системы оказывается очевидной предпосылкой для развития языкового общения. Последнее в свою очередь создает возможности для артикуляции, накопления и обмена информацией между индивидуумами. На основе этого развивается образное и абстрактное мышление и в конечном счете математика и другие науки.
Наиболее существенные технические достижения с доисторических времен до наших дней представляют собой системы,, усиливающие действия рук1) и ног2), а также системы, расширяющие возможности зрительного восприятия. До недавнего времени (конечно, в историческом смысле) эти системы были исключительно механическими — простые приборы, транспортные системы (колесные или плавучие) и оружие. Когда не хватало силы мускулов человека, приручались и использовались более крупные и сильные животные. Позднее для выполнения некоторых видов работ стала в скромных количествах использоваться энергия падающей воды и ветра. Дерево, кожа, глина, бронза, железо — вот материалы, из которых изготовлены почти все предметы прединдустриальной фазы технического развития. Плавильные печи и достижения в металлообработке породили так называемую промышленную революцию 1760— 1830 гг.
Одним из основных приложений промышленной революции явилась хлопковая текстильная промышленность. Быстро растущие потребности в недорогой одежде обусловили необходимость в механизации процессов прядения и ткачества. Механические ткацкие станки в свою очередь нуждались в источниках энергии. Это побудило Джеймса Уатта и Оливера Боултона в начале XIX в. создать на основе простейшего парового устройства Савери и Ньюкомена двигатель с целью снабжения фабрик энергией3). Для машиностроения требовались металл и металлообрабатывающие инструменты, преимущественно токарные и фрезерные станки.