本发明涉及一种柔索驱动串联四自由度喷涂机械臂，包括基座、腰部单元、大臂单元、小臂单元以及末端执行单元，所述的腰部单元通过腰部驱动电机及与腰部驱动电机相连的第一同步带传动机构实现腰部单元相对于基座的转动，所述的大臂单元通过大臂驱动电机及与大臂驱动电机相连的第二同步带传动机构实现大臂单元相对于腰部单元的转动，所述的小臂单元通过小臂驱动电机以及与小臂驱动电机相连的第一柔索传动机构实现小臂单元相对于大臂单元的转动，所述的末端执行单元通过末端驱动电机以及与末端驱动电机相连的第二柔索传动机构实现末端执行单元相对于小臂单元的转动。本发明的机械臂质量体积小，抗震缓冲能力强，同时也能提高负载质量。