בניגוד לסוג אחר של רובוט או מערכת רב-צירית.

ראשית, מערכת קרטזית היא מערכת הנעה בשלושה צירים אורתוגונליים - X, Y ו-Z - בהתאם לקואורדינטות הקרטזיות. (אם כי יש לציין כי ציר סיבובי - בצורת אפקטור קצה או כלי קצה זרוע - כלול לעיתים בציר החיצוני ביותר של רובוט קרטזי.)

מה שהופך רובוט קרטזי לרובוט הוא שהצירים מבצעים תנועה מתואמת, באמצעות בקר תנועה משותף.

הצירים של רובוט קרטזי עשויים מסוג כלשהו של מפעיל ליניארי - או שנרכש כמערכת מורכבת מראש מיצרן או שנבנה בהתאמה אישית על ידי היצרן המקורי (OEM) או משתמש הקצה מרכיבי מוביל ליניארי והנעה.

פשוט, נכון?

תקן ISO 8373:2012 מגדיר רובוט תעשייתי כ:

מניפולטור רב-תכליתי, נשלט אוטומטית, ניתן לתכנות מחדש, הניתן לתכנות בשלושה צירים או יותר, שיכול להיות קבוע במקומו או נייד לשימוש ביישומי אוטומציה תעשייתית.

אבל לא כל מערכת לינארית שעובדת בצירים XY או XYZ היא רובוט קרטזי. יוצא מן הכלל בולט אחד הוא סוג של רובוט המשתמש בשני צירי בסיס (X) במקביל. תצורה זו - 2X-Y או 2X-YZ, לדוגמה - מעבירה את הרובוט מהקטגוריה הקרטזית לקטגוריה של רובוטי גנטרי.

ההבדל העיקרי בין רובוטים גנטריים לרובוטים קרטזיים הוא שרובוט קרטזי משתמש במפעיל ליניארי אחד על כל ציר, בעוד שרובוט גנטרי בנוי תמיד עם שני צירי בסיס (X), כאשר ציר הציר השני (Y) משתרע על פני הציר. תצורה זו מונעת מהציר השני להיות שלוחה (עוד על כך בהמשך) ומאפשרת לגנטרים להיות בעלי אורכי מהלך ארוכים בהרבה - ובמקרים רבים, מטענים גדולים יותר - מאשר רובוטים קרטזיים.

הסוג השני של מערכת ליניארית רב-צירית שאינה נופלת תחת ההגדרה של רובוט קרטזיאני הוא שולחן XY. ההבדל בין רובוטים קרטזיים לשולחנות XY טמון בסידור ההרכבה והטעינה. ברובוט קרטזי, הציר השני או השלישי (Y או Z) הוא שלוחה, נתמך בקצה אחד בלבד על ידי הציר שמתחתיו. בנוסף, העומס על הציר החיצוני הוא בדרך כלל שלוחה מאותו ציר.

סידור זה יוצר לא רק עומס מומנט על הציר החיצוני, עקב העומס המופעל, אלא גם עומס מומנט משמעותי על ציר התמיכה, עקב ההשפעה המשולבת של העומס המופעל יחד עם הציר החיצוני. סידור ההרכבה וההעמסה מגביל את יכולת נשיאת העומס של רובוטים קרטזיים והוא גורם עיקרי בקביעת אורך המהלך המרבי עבור הציר החיצוני (הקנטיליבר).

לעומת זאת, שולחנות XY מורכבים משני צירים הממורכזים זה על גבי זה, לרוב עם אורכי משיכה דומים. בנוסף, העומס ממורכז בדרך כלל בציר Y. תצורת ציר זו ומיקום העומס גורמים לעומס שלוחה קטן מאוד על כל אחד מהצירים (ולעתים קרובות ללא עומס שלוחה על ציר Y).

רובוטים קרטזיים חופפים לרובוטים SCARA ולרובוטים בעלי 6 צירים (מפרקיים) בכמה מפרטים טכניים וניתן ליישם אותם בכמה מאותם יישומים, אך לרובוטים קרטזיים יש מספר יתרונות על פני רובוטים מסוג SCARA ו-6 צירים. ראשית, עיצובים קרטזיים מספקים מעטפת עבודה מלבנית שבה אחוז משמעותי משטח העבודה של הרובוט משמש כאזור עבודה פעיל. לעומת זאת, לרובוטים מסוג SCARA ו-6 צירים יש מעטפות עבודה מעגליות או אליפטיות שלעתים קרובות גורמות להרבה שטח מת (לא מנוצל), במיוחד כאשר התנועה או ההגעה הנדרשים ארוכים מאוד.

ניתן לבנות רובוטים קרטזיים כמעט מכל סוג של מפעיל ליניארי עם מגוון מנגנוני הנעה - רצועה, בורג כדורי או בורג מוביל, מפעיל פנאומטי או מנוע ליניארי. (שימו לב שגם הנעות מסוג "מתלה וגלגל שיניים" אפשריות, אך הן נפוצות יותר במערכות גנטרי עם מהלכים ארוכים מאוד). משמעות הדבר היא שהם יכולים, ולעתים קרובות אכן עושים זאת, להיות בעלי דיוק מיקום וחזרה טובים יותר מאשר רובוטים מסוג SCARA ו-6 צירים. לרובוטים קרטזיים יש גם יתרון קלות שימוש מבחינת תכנות מכיוון שהקינמטיקה שלהם פשוטה יותר (שלושה צירים קרטזיים, במקום צירים סיבוביים מרובים).

בעבר הקרוב, רובוטים קרטזיים מורכבים מראש היו נדירים, כאשר רוב היחידות נבנו בהתאמה אישית על ידי יצרן ציוד מקורי (OEM), אינטגרטור רובוטים או אפילו על ידי משתמש הקצה. אך כיום, יצרני מפעילים ליניאריים רבים מספקים גם מערכות קרטזיות מורכבות מראש ומוגדרות מראש, עם מגוון אפשרויות שיתאימו לדרישות נפוצות של מהלך, מטען, מהירות ודיוק. ויצרני רובוטים מסורתיים בעלי 6 צירים ו-SCARA נכנסים גם הם לפעולה, מתוך הכרה בכך שעבור יישומי אוטומציה והרכבה תעשייתיים רבים, רובוטים קרטזיים מציעים פשרה טובה יותר בין קיבולת עומס לשטח בהשוואה לעיצובים של SCARA ו-6 צירים.