Das HIS beschäftigt sich mit insgesamt vier Forschungsgebieten, namentlich Humanoide Robotik, Medizininformatik, Interaktives Lernen und Kognitive Automobile. Das Spektrum reicht von der rechnergestützten Auswertung sensorischer Daten und der Fusion von Datensätzen bis zur Interpretation der gewonnenen Daten für kognitive Assistenzsysteme. Anwendungen finden sich im Bereich multimodaler Mensch-Maschine-Interaktion sowie humanoiden Robotersystemen und medizinischen Assistenzsystemen.