本发明公开了一种上肢康复训练设备，包括设备本体、安装于设备本体的姿态调节机构、驱动连接于姿态调节机构的直线拉伸机构及控制机构。直线拉伸机构用于供患者握持，使患者能沿其长度方向进行康复训练。姿态调节机构用于调节直线拉伸机构的姿态，使患者能沿纵向和/或横向转动进行康复训练。控制机构用于控制姿态调节机构和直线拉伸机构的运行，主要有两种控制模式，一是控制机构根据预设程序控制姿态调节机构及控制直线拉伸机构运行；二是控制机构根据患者上肢动作的反馈驱动姿态调节机构及直线拉伸机构跟随上肢同步运动。本发明通过设置姿态调节机构及直线拉伸机构使患者能进行多维度康复训练，本发明的两种控制模式也增加了患者的训练方式。