【摘要】针对航天员人机交互过程中的操作工效学问题，基于航天员上肢典型动作的力学问题进行仿真分析。考虑上肢的运动特点，利用反向运动学和动力学Kane法进行关节力矩模型和简化肌肉力模型的求算，并针对上肢7自由度冗余问题采用梯度投影算法进行处理。结果表明：搭建的7自由度冗余模型计算结果接近人体真实情况，为了实现开舱门动作的方便性以及考虑设计的冗余量，舱门宽度应尽量避免超过0.6 m；通过分析点按动作在不同的按钮高度条件下的仿真结果，得出按钮高度为0（按钮与肩同高）时，上肢各关节综合负担相对最优。

【关键词】航天员，冗余自由度，反向运动学，Kane法，仿真