किसी अन्य प्रकार के रोबोट या बहु-अक्षीय प्रणाली के विपरीत।

सबसे पहले, एक कार्तीय प्रणाली वह होती है जो कार्तीय निर्देशांकों के अनुसार तीन, लंबवत अक्षों — X, Y, और Z — में गति करती है। (हालांकि यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एक घूर्णन अक्ष — एक एंड इफ़ेक्टर या एंड ऑफ़ आर्म टूलिंग के रूप में — कभी-कभी कार्तीय रोबोट के सबसे बाहरी अक्ष पर शामिल होता है।)

कार्टेशियन रोबोट को रोबोट बनाने वाली बात यह है कि अक्ष एक सामान्य गति नियंत्रक के माध्यम से समन्वित गति करते हैं।

कार्टेशियन रोबोट के अक्ष किसी न किसी प्रकार के रैखिक एक्ट्यूएटर से बने होते हैं - या तो इन्हें किसी निर्माता से पूर्व-संयोजन प्रणाली के रूप में खरीदा जाता है या फिर OEM या अंतिम उपयोगकर्ता द्वारा रैखिक गाइड और ड्राइव घटकों से कस्टम-निर्मित किया जाता है।

सरल है, है ना?

आईएसओ 8373:2012 मानक औद्योगिक रोबोट को इस प्रकार परिभाषित करता है:

एक स्वचालित रूप से नियंत्रित, पुनः प्रोग्राम करने योग्य, बहुउद्देशीय मैनिपुलेटर जो तीन या अधिक अक्षों में प्रोग्राम करने योग्य है, जिसे औद्योगिक स्वचालन अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए या तो स्थान पर स्थिर किया जा सकता है या मोबाइल किया जा सकता है।

लेकिन XY या XYZ अक्षों पर काम करने वाला हर रैखिक सिस्टम कार्टेशियन रोबोट नहीं होता। एक उल्लेखनीय अपवाद वह रोबोट है जो दो आधार (X) अक्षों को समानांतर रूप से नियोजित करता है। यह विन्यास - उदाहरण के लिए, 2X-Y या 2X-YZ - रोबोट को कार्टेशियन श्रेणी से बाहर निकालकर गैन्ट्री रोबोट की श्रेणी में ले जाता है।

गैन्ट्री और कार्टेशियन रोबोट के बीच मुख्य अंतर यह है कि कार्टेशियन रोबोट प्रत्येक अक्ष पर एक रैखिक एक्चुएटर का उपयोग करता है, जबकि गैन्ट्री रोबोट हमेशा दो आधार (X) अक्षों के साथ बनाया जाता है, और दूसरा (Y) अक्ष उन पर फैला होता है। यह विन्यास दूसरे अक्ष को कैंटिलीवर होने से रोकता है (इसके बारे में नीचे और अधिक जानकारी दी गई है) और गैन्ट्री को कार्टेशियन रोबोट की तुलना में बहुत लंबी स्ट्रोक लंबाई — और कई मामलों में, बड़े पेलोड — की अनुमति देता है।

बहु-अक्षीय रैखिक प्रणाली का दूसरा प्रकार, जो कार्तीय रोबोट की परिभाषा में नहीं आता, XY टेबल है। कार्तीय रोबोट और XY टेबल के बीच का अंतर माउंटिंग और लोडिंग व्यवस्था में है। कार्तीय रोबोट में, दूसरा या तीसरा (Y या Z) अक्ष कैंटिलीवर होता है, जो नीचे वाले अक्ष द्वारा केवल एक सिरे पर टिका होता है। इसके अलावा, बाहरी अक्ष पर भार आमतौर पर उस अक्ष से कैंटिलीवर होता है।

यह व्यवस्था न केवल लगाए गए भार के कारण बाहरी अक्ष पर एक आघूर्ण भार उत्पन्न करती है, बल्कि बाहरी अक्ष के साथ लगाए गए भार के संयुक्त प्रभाव के कारण, सहायक अक्ष पर भी एक महत्वपूर्ण आघूर्ण भार उत्पन्न करती है। माउंटिंग और लोडिंग व्यवस्था कार्टेशियन रोबोट की भार वहन क्षमता को सीमित करती है और बाहरी (कैंटिलीवर) अक्ष के लिए अधिकतम स्ट्रोक लंबाई निर्धारित करने में एक प्राथमिक कारक है।

इसके विपरीत, XY टेबल में दो अक्ष एक-दूसरे के ऊपर केंद्रित होते हैं, जिनकी स्ट्रोक लंबाई अक्सर समान होती है। इसके अलावा, भार आमतौर पर Y अक्ष पर केंद्रित होता है। इस अक्ष विन्यास और भार स्थिति के परिणामस्वरूप किसी भी अक्ष पर बहुत कम कैंटिलीवर भार पड़ता है (और अक्सर Y अक्ष पर कोई कैंटिलीवर भार नहीं पड़ता)।

कार्टेशियन रोबोट कुछ तकनीकी विशिष्टताओं में SCARA और 6-अक्ष (आर्टिकुलेटेड) रोबोटों को ओवरलैप करते हैं और कुछ समान अनुप्रयोगों में लागू किए जा सकते हैं, लेकिन कार्टेशियन रोबोटों में SCARA और 6-अक्ष प्रकारों की तुलना में कई लाभ हैं। पहला, कार्टेशियन डिज़ाइन एक आयताकार कार्य आवरण प्रदान करते हैं जिसमें रोबोट के फ़ुटप्रिंट का एक महत्वपूर्ण प्रतिशत सक्रिय कार्य क्षेत्र के रूप में उपयोग किया जाता है। दूसरी ओर, SCARA और 6-अक्ष प्रकारों में गोलाकार या अंडाकार कार्य आवरण होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अक्सर बहुत सारा खाली (अप्रयुक्त) स्थान बचता है, खासकर जब आवश्यक यात्रा, या पहुँच, बहुत लंबी हो।

कार्टेशियन रोबोट लगभग किसी भी प्रकार के रैखिक एक्ट्यूएटर से बनाए जा सकते हैं, जिसमें किसी भी प्रकार के ड्राइव मैकेनिज्म हों—बेल्ट, बॉल या लीड स्क्रू, न्यूमेटिक एक्ट्यूएटर, या लीनियर मोटर। (ध्यान दें कि रैक और पिनियन ड्राइव भी संभव हैं, लेकिन इनका इस्तेमाल आमतौर पर बहुत लंबे स्ट्रोक वाले गैन्ट्री सिस्टम में किया जाता है।) इसका मतलब है कि इनमें SCARA और 6-अक्ष प्रकारों की तुलना में बेहतर पोजिशनिंग सटीकता और दोहराव हो सकता है, और अक्सर होता भी है। कार्टेशियन रोबोट प्रोग्रामिंग के मामले में उपयोग में आसानी का भी लाभ उठाते हैं क्योंकि उनकी गतिकी सरल होती है (कई घूर्णन अक्षों के बजाय तीन कार्टेशियन अक्ष)।

हाल के दिनों में, पहले से इकट्ठे कार्टेशियन रोबोट दुर्लभ थे, और ज़्यादातर इकाइयाँ किसी OEM, रोबोट इंटीग्रेटर, या यहाँ तक कि अंतिम उपयोगकर्ता द्वारा स्वयं निर्मित की जाती थीं। लेकिन अब, कई लीनियर एक्चुएटर निर्माता भी सामान्य यात्रा, पेलोड, गति और परिशुद्धता आवश्यकताओं के अनुरूप असंख्य विकल्पों के साथ पूर्व-कॉन्फ़िगर किए गए, पहले से इकट्ठे कार्टेशियन सिस्टम प्रदान करते हैं। पारंपरिक 6-अक्ष और SCARA रोबोट के निर्माता भी इस क्षेत्र में कदम रख रहे हैं, क्योंकि वे मानते हैं कि कई औद्योगिक स्वचालन और असेंबली अनुप्रयोगों के लिए, कार्टेशियन रोबोट, SCARA और 6-अक्ष डिज़ाइनों की तुलना में भार क्षमता और फ़ुटप्रिंट के बीच बेहतर संतुलन प्रदान करते हैं।