1.本发明属于机械自动化设备技术领域，具体属于一种四轴机械手。
背景技术：
2.机械手指能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。其主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。它可代替人进行繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，广泛应用于机械制造、轻工和原子能等部门。
3.而四轴机械手是指四个可以运动的关节和方位，四轴机械手的手臂部分可以在一个几何平面内自由移动。现有四轴机械手为了提高精度几乎都应用了至少两个高精度的谐波减速器或行星减速器，它们的精度也基本依赖于减速器的精度，但是谐波减速器的生产制造成本高，耐用性较差，属于滑动摩擦运动，时间久了精度就降低很多，而且现有四轴机械手由于结构展臂单薄(尤其delta机械手受限于万象滑动关节)往往只能承重较小运载，其应用范围大大受限。
技术实现要素：
4.为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供了一种整体结构不需要减速器，而是用通用滚珠丝杆来代替，采用一种独特的corssframe的架构来实现两轴运动方向的联动和单独控制的四轴机械手。
5.本发明采用以下技术方案：
6.一种四轴机械手，包括相对设置的第一工作台和第二工作台，所述第一工作台的一侧依次设置有第一丝杠组和第二丝杠组，所述第一丝杠组和第二丝杠组上配合的设置有上滑台和下滑台，第一丝杠组用于驱动上滑台做直线运动，第二丝杆组用于驱动下滑台做直线运动，第二工作台的一侧设置有第二导向杆，所述第二导向杆上依次设置有上滑动座和下滑动座，上滑动座与第二导向杆滑动连接，下滑动座与第二导向杆固定连接，所述上滑台与下滑动座通过第一铰接杆组连接，下滑台与上滑动座通过第二铰接杆组连接，第一铰接杆组和第二铰接杆交叉设置，第一铰接杆组的中部和第二铰接杆组的中部通过转轴连接。
7.进一步的，所述第一丝杠组包括第一电机和第一丝杠，第二丝杠组包括第二电机和第二丝杠，第一电机和第二电机设置在第一工作台的顶部，第一工作台的底部设置有轴承座，第一丝杠的一端与第一电机连接，第一丝杠的另一端与轴承座连接，第二丝杠的一端与第二电机连接，第二丝杠的另一端与轴承座连接。
8.进一步的，还包括数个第一导向杆，数个第一导向杆的一端与第一工作台的顶部固接，数个第一导向杆的另一端依次穿过上滑台、下滑台并与轴承座固接。
9.进一步的，所述第一工作台底部设置有旋转电机，所述旋转电机位于轴承座的一侧，所述轴承座的底部固接有同步轮，所述旋转电机通过同步轮与所述轴承座连接。
10.进一步的，所述第一铰接杆组的一端通过角接轴承与上滑台铰接，第一铰接杆的另一端也通过角接轴承与下滑动座铰接。
11.进一步的，所述第二铰接杆组的一端通过角接轴承与下滑台铰接，第二铰接杆的另一端也通过角接轴承与上滑动座铰接。
12.进一步的，所述第一铰接杆组包括相对设置的两个第一铰接杆，上滑台的一侧设置有第一铰接轮，下滑动座的一侧设置有第二铰接轮，两个第一铰接杆的一端分别位于第一铰接轮的两侧并通过转轴连接，两个第一铰接杆的另一端分别位于第二铰接轮的两侧并通过转轴连接。
13.进一步的，所述下滑台的一侧设置有第一铰接座，上滑动座的一侧设置有第二铰接座，所述第二铰接杆组的一端位于第一铰接座内并通过转轴连接，第二铰接杆组的另一端位于第二铰接座内并通过转轴连接。
14.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
15.本发明的第一丝杠组和第二丝杠组分别控制上滑台和下滑台的运动，可以实现两轴运动方向的联动和单独控制，同时旋转电机实现0到270度的运转，实现第一铰接杆组和第二铰接杆组(机械臂)的灵活伸展，提高了其可变性、操控的便利性和精度，同时整体传动结构不需要减速器，而是用通用丝杆来代替，这样就大大的降低了机械手的生产成本，利用丝杠本身的减速比，提高了精度，且所有的机械传动部分都是滚动摩擦，磨损小，承重较大。
附图说明
16.本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
17.图1是本发明的立体结构示意图。
18.图2是本发明的正视角结构示意图。
19.图3是本发明的第一种运动轨迹示意图。
20.图4是本发明的第二种运动轨迹示意图。
21.图5是本发明的第三种运动轨迹示意图。
22.附图标记：1-第一工作台；2-第二工作台；3-上滑台；4-下滑台；5-上滑动座；6-下滑动座；7-第一铰接杆组；8-第二铰接杆组；9-第一电机；10-第二电机；11-第一导向杆；12-第二导向杆；13-轴承座。
具体实施方式
23.本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
24.下面结合图1-5本发明作详细说明。
25.实施例一：
26.一种四轴机械手，包括相对设置的第一工作台1和第二工作台2，所述第一工作台1的一侧依次设置有第一丝杠组和第二丝杠组，所述第一丝杠组和第二丝杠组上均设置有上滑台3和下滑台4，第一丝杠组用于驱动上滑台3做直线运动，第二丝杆组用于驱动下滑台4做直线运动，第二工作台2的一侧设置有第二导向杆12，所述第二导向杆12上依次设置有上滑动座5和下滑动座6，上滑动座5与第二导向杆12滑动连接，下滑动座6与第二导向杆12固
定连接，所述上滑台3与下滑动座6通过第一铰接杆组7连接，下滑台4与上滑动座5通过第二铰接杆组8连接，第一铰接杆组7和第二铰接杆交叉设置，第一铰接杆组7的中部和第二铰接杆组8的中部通过转轴连接。
27.所述第一丝杠组包括第一电机9和第一丝杠，第二丝杠组包括第二电机10和第二丝杠，第一电机9和第二电机10设置在第一工作台1的顶部，第一工作台1的底部设置有轴承座13，第一丝杠的一端与第一电机9连接，第一丝杠的另一端与轴承座13连接，第二丝杠的一端与第二电机10连接，第二丝杠的另一端与轴承座13连接。
28.还包括数个第一导向杆11，数个第一导向杆11的一端与第一工作台1的顶部固接，数个第一导向杆11的另一端依次穿过上滑台3、下滑台4并与轴承座13固接。
29.在实施例一中，如图1-2所示，第一工作台1的顶部依次设置第一电机9和第二电机10，第一电机9和第二电机10相对应连接第一丝杆和第二丝杠，第一丝杠和第二丝杠同时穿过上滑台3和下滑台4，上滑台3上共有六个通孔，中间通孔分别用于与第一丝杠和第二丝杆连接，其中一个通孔内具有螺纹套筒它与第一丝杠转动连接，另一个通孔与第二丝杠连接，第二丝杠仅仅只是穿过，并未与上滑台3接触，上滑台3的另外四个通孔分布于四周，分别用于连接第一导向杆11，同理，下滑台4也具有六个通孔，中间两个通孔分别用于与第一丝杠和第二丝杠连接，其中一个通孔内具有螺纹套筒它与第二丝杠转动连接，另一个通孔与第一丝杠连接，第一丝杠仅仅只是穿过，并未与下滑台4接触，下滑台4的另外四个通孔分布于四周，分别用于连接第一导向杆11，第一丝杆和第二丝杆依次穿过上滑台3和下滑台4与固定在第一工作台1底部的轴承座13连接，四个第一导向杆11的末端也分别固定在轴承座13的四周，第一导向杆11的顶端固定在第一工作台1的顶部下面。
30.在第一工作台1的左侧设置第二工作台2，第二工作台2的结构与第一工作台1的结构类似，在第二工作台2的侧面设置第二导向杆12，第二导向杆12上依次设置上滑座和下滑座，其中上滑座与第二导向杆12活动连接，下滑座固定在第二工作台2上的侧面，将第一工作台1和第二工作台2相对设置后，分别用第一铰接杆组7连接上滑台3与下滑座，第一铰接杆组7的两端分别与上滑台3和下滑座铰接，第二铰接杆组8连接下滑台4与上滑座，第二铰接杆组8的两端分别与下滑台4与上滑座铰接，两组铰接杆组交叉设置，其中部交叉点也通过转轴连接。
31.本发明的四轴机械手不同角度的运作，分为如下几种情况：
32.将下滑台4所在的位置看成a点，上滑台3所在的位置看成b点，下滑座所在的位置看成c点,b点移动后的变成b
′
,b
″
,a点移动后相应的变成a
′
，a
′′
，c点移动后相应的变成c
′
,c
″
,第一铰接杆组7的臂长为l。
33.第一种：当第一电机9启动，第二电机10关闭时，上滑台3平移上升或者下降，第一铰接杆组7和第二铰接杆组8向左或向右伸展即第二工作台2的左右伸缩，如图3所示，a点固定不动，仅仅单轴移动b点，就会在二维平面上得到c点的位置，他们始终遵循l2＝ab2+ac2。
34.第二种：当第一电机9启动，第二电机10启动，且转向相同时，即上滑台3和下滑台4做同步运动，可以实现第一铰接杆组7相对不动的情况下，第二工作台2在重力方向上的单独移动，如图4所示，l相对abc三点恒定，a、b同时同向移动相同的距离，则ac长度始终不变，只是abc三点在重力方向上改变了位置。
35.第三种：当第一电机9关闭，第二电机10启动时，下滑台4平移上升或者下降，如图5
所示，对角线l恒定，b点固定，a点垂直移动，则c点的运动轨迹为圆弧,此圆的半径为l。
36.第四种：当第一电机9启动，第二电机10启动，且转向相反时，即上滑台3和下滑台4做反向运动，则为重力方向与横向方向的曲线叠加，此时的组合运动就实现了三维空间的运动。
37.实施例二：
38.一种四轴机械手，包括相对设置的第一工作台1和第二工作台2，所述第一工作台1的一侧依次设置有第一丝杠组和第二丝杠组，所述第一丝杠组和第二丝杠组上均设置有上滑台3和下滑台4，第一丝杠组用于驱动上滑台3做直线运动，第二丝杆组用于驱动下滑台4做直线运动，第二工作台2的一侧设置有第二导向杆12，所述第二导向杆12上依次设置有上滑动座5和下滑动座6，上滑动座5与第二导向杆12滑动连接，下滑动座6与第二导向杆12固定连接，所述上滑台3与下滑动座6通过第一铰接杆组7连接，下滑台4与上滑动座5通过第二铰接杆组8连接，第一铰接杆组7和第二铰接杆交叉设置，第一铰接杆组7的中部和第二铰接杆组8的中部通过转轴连接。
39.所述第一丝杠组包括第一电机9和第一丝杠，第二丝杠组包括第二电机10和第二丝杠，第一电机9和第二电机10设置在第一工作台1的顶部，第一工作台1的底部设置有轴承座13，第一丝杠的一端与第一电机9连接，第一丝杠的另一端与轴承座13连接，第二丝杠的一端与第二电机10连接，第二丝杠的另一端与轴承座13连接。
40.还包括数个第一导向杆11，数个第一导向杆11的一端与第一工作台1的顶部固接，数个第一导向杆11的另一端依次穿过上滑台3、下滑台4并与轴承座13固接。
41.所述第一工作台1底部设置有旋转电机，所述旋转电机位于轴承座13的一侧，所述轴承座13的底部固接有同步轮，所述旋转电机通过同步轮与所述轴承座13连接。
42.本实施例二中，提供本发明的五种运动轨迹，除实施例一中的四种运动轨迹，还对机械手增加一个水平面的旋转运动，即在第一工作台1的底部平面上设置旋转电机，将同步轮安装在第一工作台1内，旋转电机的输出轴与同步轮的一侧转动连接，同步轮的另一侧与轴承座13的底部固接，这样当旋转电机能够带动轴承座13及整个机械手在水平面上旋转，为了满足该旋转运动，需要在第一工作台1的顶部开设通孔，通孔内安装阶段式的转台，转台的上半部和转台的下半部分别位于通孔的上下面，转台的中部具有两个通孔，用于与第一丝杆和第二丝杆连接，四个第一导向杆11与转台的底部固接，当旋转电机启动时，转台能够绕第一工作台1的顶面旋转。
43.实施例三：
44.所述第一铰接杆组7的一端通过角接轴承与上滑台3铰接，第一铰接杆的另一端也通过角接轴承与下滑动座6铰接。
45.所述第二铰接杆组8的一端通过角接轴承与下滑台4铰接，第二铰接杆的另一端也通过角接轴承与上滑动座5铰接。
46.本实施例三在实施例二的基础上进一步改进，为了保证精度及可靠性，五条导向杆包括四条第一导向杆11和一条第二导向杆12均采用直线轴，两条丝杆采用滚珠丝杠，第一铰接杆组7和第二铰接杆组8的交接点及端点均采用角接轴承连接，第一工作台1的顶部旋转和底部旋转也采用角接轴承连接。
47.实施例四：
48.所述第一铰接杆组7包括相对设置的两个第一铰接杆，上滑台3的一侧设置有第一铰接轮，下滑动座6的一侧设置有第二铰接轮，两个第一铰接杆的一端分别位于第一铰接轮的两侧并通过转轴连接，两个第一铰接杆的另一端分别位于第二铰接轮的两侧并通过转轴连接。
49.所述下滑台4的一侧设置有第一铰接座，上滑动座5的一侧设置有第二铰接座，所述第二铰接杆组8的一端位于第一铰接座内并通过转轴连接，第二铰接杆组8的另一端位于第二铰接座内并通过转轴连接。
50.实施例四是在实施例一的基础上进一步改进得到的，第一铰接杆组7和第二铰接杆组8相当于机械臂，为了增加其稳定性，第一铰接杆组7的铰接杆为两组，第二铰接杆组8的铰接杆为一组，他们分别通过铰接轮和铰接座进行连接。
51.以上所述实施例仅表达了本技术的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。