Diğer robot türleri veya çok eksenli sistemlerin aksine.

Öncelikle, Kartezyen sistem, Kartezyen koordinatlara göre üç dik eksende (X, Y ve Z) hareket eden bir sistemdir. (Ancak, bir Kartezyen robotun en dış ekseninde bazen bir döner eksenin -uç efektör veya kol ucu aleti şeklinde- yer aldığını belirtmek gerekir.)

Bir Kartezyen robotu robot yapan şey, eksenlerin ortak bir hareket kontrolcüsü aracılığıyla koordineli hareket gerçekleştirmesidir.

Kartezyen robotların eksenleri, bir tür doğrusal aktüatörden oluşur; bu aktüatör ya bir üreticiden önceden monte edilmiş bir sistem olarak satın alınır ya da orijinal ekipman üreticisi (OEM) veya son kullanıcı tarafından doğrusal kılavuz ve tahrik bileşenlerinden özel olarak üretilir.

Çok basit, değil mi?

ISO 8373:2012 standardı, endüstriyel robotu şu şekilde tanımlar:

Endüstriyel otomasyon uygulamalarında kullanılmak üzere, üç veya daha fazla eksende programlanabilen, otomatik olarak kontrol edilebilen, yeniden programlanabilir, çok amaçlı bir manipülatör; sabit veya hareketli olarak kullanılabilir.

Ancak XY veya XYZ eksenlerinde çalışan her doğrusal sistem Kartezyen robot değildir. Dikkat çekici bir istisna, paralel iki temel (X) ekseni kullanan bir robot türüdür. Bu konfigürasyon — örneğin 2X-Y veya 2X-YZ — robotu Kartezyen kategorisinden çıkarıp portal robotlar kategorisine sokar.

Portal ve Kartezyen robotlar arasındaki temel fark, Kartezyen robotun her eksende bir doğrusal aktüatör kullanması, portal robotun ise her zaman iki temel (X) eksenle ve bu eksenler arasında uzanan ikinci (Y) eksenle inşa edilmesidir. Bu yapılandırma, ikinci eksenin konsol şeklinde olmasını engeller (daha fazla bilgi aşağıda) ve portal robotların Kartezyen robotlardan çok daha uzun hareket mesafelerine ve birçok durumda daha büyük yük taşıma kapasitesine sahip olmasını sağlar.

Kartezyen robot tanımına girmeyen ikinci çok eksenli doğrusal sistem türü ise XY tablasıdır. Kartezyen robotlar ile XY tablaları arasındaki fark, montaj ve yükleme düzenlemesindedir. Bir Kartezyen robotta, ikinci veya üçüncü (Y veya Z) eksen, altındaki eksen tarafından yalnızca bir ucundan desteklenerek konsol şeklinde uzanır. Ayrıca, dış eksen üzerindeki yük genellikle o eksenden konsol şeklinde uzanır.

Bu düzenleme, uygulanan yük nedeniyle dış eksende bir moment yükü oluşturmakla kalmaz, aynı zamanda uygulanan yükün ve dış eksenin birleşik etkisi nedeniyle destek ekseninde de önemli bir moment yükü oluşturur. Montaj ve yükleme düzenlemesi, Kartezyen robotların yük taşıma kapasitesini sınırlar ve dış (konsol) eksen için maksimum strok uzunluğunu belirlemede temel bir faktördür.

Buna karşılık, XY tabloları genellikle benzer strok uzunluklarına sahip, üst üste ortalanmış iki eksenden oluşur. Ayrıca, yük genellikle Y ekseni üzerinde ortalanmıştır. Bu eksen konfigürasyonu ve yük konumlandırması, her iki eksende de çok az konsol yüküne (ve genellikle Y ekseninde hiç konsol yüküne) neden olur.

Kartezyen robotlar, bazı teknik özelliklerde SCARA ve 6 eksenli (eklemli) robotlarla örtüşür ve aynı uygulamaların bazılarında kullanılabilir, ancak Kartezyen robotların SCARA ve 6 eksenli tiplere göre çeşitli avantajları vardır. İlk olarak, Kartezyen tasarımlar, robotun kapladığı alanın önemli bir yüzdesinin aktif çalışma alanı olarak kullanıldığı dikdörtgen bir çalışma alanı sağlar. Öte yandan, SCARA ve 6 eksenli tipler, özellikle gerekli hareket veya erişim çok uzun olduğunda, genellikle çok fazla ölü (kullanılmayan) alana neden olan dairesel veya oval çalışma alanlarına sahiptir.

Kartezyen robotlar, kayış, bilyalı veya kurşun vida, pnömatik aktüatör veya doğrusal motor gibi çeşitli tahrik mekanizmalarına sahip hemen hemen her tür doğrusal aktüatörden oluşturulabilir. (Dişli çark ve pinyon tahriklerinin de mümkün olduğunu, ancak çok uzun stroklu portal sistemlerinde daha yaygın olarak kullanıldığını unutmayın.) Bu, SCARA ve 6 eksenli tiplerden daha iyi konumlandırma doğruluğuna ve tekrarlanabilirliğine sahip olabilecekleri ve genellikle de sahip oldukları anlamına gelir. Kartezyen robotlar ayrıca, kinematikleri daha basit olduğu için (çoklu dönme eksenleri yerine üç Kartezyen eksen) programlama açısından kullanım kolaylığı avantajına da sahiptir.

Yakın geçmişte, önceden monte edilmiş Kartezyen robotlar nadirdi; çoğu ünite bir OEM, bir robot entegratörü veya hatta son kullanıcı tarafından özel olarak üretiliyordu. Ancak şimdi, birçok lineer aktüatör üreticisi de yaygın hareket, yük taşıma kapasitesi, hız ve hassasiyet gereksinimlerine uyacak sayısız seçenekle önceden yapılandırılmış, önceden monte edilmiş Kartezyen sistemler sunmaktadır. Geleneksel 6 eksenli ve SCARA robot üreticileri de bu akıma katılıyor ve birçok endüstriyel otomasyon ve montaj uygulaması için Kartezyen robotların, SCARA ve 6 eksenli tasarımlara göre yük kapasitesi ve kapladığı alan arasında daha iyi bir denge sunduğunu fark ediyorlar.