伴随着人机交互技术的发展，“手势识别”技术成为非接触式人机交互技术中重要的研究方向。高精度与高速度识别技术已日渐成熟，随之而来的研究课题是操作者在识别过程中由于举起手臂进行交互操作，从而带来的疲劳体验与交互操作过程设计之间的关系。交互界面及交互过程的设计的合理性是减少操作者疲劳体验的一个重要方法，在过往的研究中，研究者通过疲劳研究进行行为设计及器材设计；针对手臂疲劳的研究，已经有研究者通过用户主观评判和大量数据统计进行交互疲劳的研究，有体育工作者通过表面肌电进行手臂运动生理研究，医学界通过表面肌电和加速信号针对病患手指操作或聋哑人手语操作进行研究，尚未有利用表面肌电与用户主观评估结合的方式进行手势交互中手臂疲劳的研究。本文通过操作者主观疲劳测试和表面肌电客观测试相结合的方案设计实验，运用计算机程序控制操作界面并记录操作结果，针对操作者最舒适初始位置范围、操作方向差异、操作距离差异三个主要的操作疲劳变量进行测评，同步使用表面肌电仪进行操作者表面肌电消耗测试。通过变量控制、误差分析后进行测试结果的分析，总结出操作者最舒适操作初始位置的范围；获取操作者在八个操作方向中操作疲劳程度的差异和在不同操作距离变量下的操作疲劳度差异。在整个测试过程中，操作者主观测评实验结果和客观测评实验结果保持一致，互相验证并证明了本文实验设计与实验结果的合理性。本文为非接触式人机交互界面的设计提供理论支撑，本文的实验数据支持实验室内部设计让操作者感觉既轻松又顺手的操作界面。