目的 为实现不同上肢损伤程度患者的康复训练，设计一种基于表面肌电信号(surface electromyographic signal ,sEMG) 的上肢外骨骼康复训练系统。方法 该康复训练系统的机械结构主要由背部控制部分、可变刚度驱动器、以及可调节上肢支架部分组成；控制系统包括肌电采集、滤波、特征提取和动作分类识别。首先采集肌电信号，并提取时域特征；然后采用主成分分析法(principal component analysis,PCA)进行降维处理，用K均值聚类算法(K-means clustering algorithm)进行动作模式分类识别；最后对可变刚度驱动器进行刚度测量实验，并进行仿真实验验证分类效果。结果 康复训练系统可以自主的调节刚度，并且动作模式分类识别的总体识别率在89.74%。结论 该康复训练系统动作模式识别率高，可以更好地带动患者完成康复训练。