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构建了一种用于人机操控界面设计分析的人体上肢5自由度模型,可以模拟人体上肢运动并能计算掌心的位姿.基于人体生物力学特性,以判定人体上肢操控舒适性的生理定量指标--肌肉硬度及其上肢舒适性曲线为基础,建立了人体上肢舒适操作优化计算模型,求解模型可以得到人体上肢舒适操作的最优位姿.经Catia仿真分析和检测实验,证明优化模型正确.研究结果可为机械系统人机操控界面操作域设计的优化分析提供了基础,以期提高人机操控界面设计的宜人性和人机功效.