على عكس نوع آخر من الروبوتات أو الأنظمة متعددة المحاور.

أولًا، النظام الديكارتي هو نظام يتحرك في ثلاثة محاور متعامدة - X، Y، وZ - وفقًا لإحداثياته ​​الديكارتية. (مع العلم أن محورًا دوارًا - على شكل مُفعِّل طرفي أو أداة طرفية للذراع - يُدرج أحيانًا على المحور الخارجي للروبوت الديكارتي).

ما يجعل الروبوت الديكارتي روبوتًا هو أن المحاور تؤدي حركة منسقة، من خلال وحدة تحكم حركة مشتركة.

يتم تصنيع محاور الروبوت الديكارتي من أحد أشكال المحرك الخطي - إما يتم شراؤه كنظام مُجمَّع مسبقًا من الشركة المصنعة أو يتم بناؤه خصيصًا بواسطة الشركة المصنعة للمعدات الأصلية أو المستخدم النهائي من مكونات الدليل الخطي والمحرك.

بسيطة، أليس كذلك؟

يعرّف معيار ISO 8373:2012 الروبوت الصناعي على أنه:

معالج متعدد الأغراض يتم التحكم فيه تلقائيًا ويمكن إعادة برمجته ويمكن برمجته في ثلاثة محاور أو أكثر، ويمكن تثبيته في مكانه أو تحريكه للاستخدام في تطبيقات الأتمتة الصناعية.

لكن ليس كل نظام خطي يعمل على محوري XY أو XYZ روبوتًا ديكارتيًا. أحد الاستثناءات الملحوظة هو نوع الروبوت الذي يستخدم محوري القاعدة (X) على التوازي. هذا التكوين - 2X-Y أو 2X-YZ، على سبيل المثال - ينقل الروبوت من فئة الروبوتات الديكارتية إلى فئة الروبوتات الجسرية.

الفرق الرئيسي بين الروبوتات الجسرية والديكارتية هو أن الروبوت الديكارتي يستخدم مشغلًا خطيًا واحدًا على كل محور، بينما يُبنى الروبوت الجسري دائمًا بمحورين أساسيين (X)، ويمتد المحور الثاني (Y) بينهما. يمنع هذا التكوين المحور الثاني من أن يكون معلقًا (المزيد حول ذلك لاحقًا)، ويسمح للروبوتات الجسرية بأن تكون أطوال أشواطها أطول بكثير - وفي كثير من الحالات، حمولاتها أكبر - مقارنةً بالروبوتات الديكارتية.

النوع الثاني من الأنظمة الخطية متعددة المحاور، والذي لا يندرج تحت تعريف الروبوت الديكارتي، هو طاولة XY. يكمن الفرق بين الروبوتات الديكارتية وطاولات XY في ترتيب التركيب والتحميل. في الروبوت الديكارتي، يكون المحور الثاني أو الثالث (Y أو Z) كابوليًا، حيث يدعمه المحور الذي يليه من طرف واحد فقط. بالإضافة إلى ذلك، عادةً ما يكون الحمل على المحور الخارجي كابوليًا من هذا المحور.

لا يُولّد هذا الترتيب حملاً لحظياً على المحور الخارجي فقط، نتيجةً للحمل المُطبّق، بل يُولّد أيضاً حملاً لحظياً كبيراً على المحور الداعم، نتيجةً للتأثير المُشترك للحمل المُطبّق مع المحور الخارجي. يُحدّ ترتيب التركيب والتحميل من قدرة الروبوتات الديكارتية على تحمل الأحمال، وهو عامل رئيسي في تحديد أقصى طول لشوط المحور الخارجي (الكابولي).

في المقابل، تتكون جداول XY من محورين متمركزين فوق بعضهما البعض، وغالبًا ما يكون طول كل منهما متشابهًا. بالإضافة إلى ذلك، عادةً ما يكون الحمل متمركزًا على المحور Y. يؤدي هذا التكوين للمحور وموضع الحمل إلى تحميل منخفض جدًا على أيٍّ من المحورين (وغالبًا ما ينعدم التحميل الكابولي على المحور Y).

تتداخل الروبوتات الديكارتية مع روبوتات SCARA والروبوتات ذات الستة محاور (المفصلية) في بعض المواصفات الفنية، ويمكن تطبيقها في بعض التطبيقات نفسها، إلا أن الروبوتات الديكارتية تتميز بمزايا عديدة مقارنةً بالروبوتات ذات الستة محاور وSCARA. أولًا، توفر التصميمات الديكارتية غلاف عمل مستطيلًا، حيث تُستخدم نسبة كبيرة من مساحة الروبوت كمساحة عمل نشطة. من ناحية أخرى، تتميز الروبوتات ذات الستة محاور وSCARA بأغلفة عمل دائرية أو بيضاوية، مما يؤدي غالبًا إلى مساحة عمل شاغرة (غير مستخدمة)، خاصةً عندما يكون مدى الحركة المطلوب طويلًا جدًا.

يمكن بناء الروبوتات الديكارتية من أي نوع تقريبًا من المحركات الخطية مع أي مجموعة متنوعة من آليات الدفع - حزام، أو كرة لولبية أو لولبية، أو مشغل هوائي، أو محرك خطي. (لاحظ أن محركات الرف والترس ممكنة أيضًا، ولكنها تُستخدم بشكل أكثر شيوعًا في أنظمة الرافعات الجسرية ذات الأشواط الطويلة جدًا). ​​هذا يعني أنها تتمتع بدقة تحديد موضع وتكرارية أفضل من أنواع SCARA والأنواع ذات المحاور الستة، وهو ما يحدث غالبًا. كما تتميز الروبوتات الديكارتية بسهولة الاستخدام من حيث البرمجة نظرًا لأن حركيتها أبسط (ثلاثة محاور ديكارتية، بدلًا من محاور دوران متعددة).

في الماضي القريب، كانت الروبوتات الديكارتية المُجمّعة مسبقًا نادرة، حيث كانت معظم الوحدات تُبنى حسب الطلب من قِبل مُصنّع المعدات الأصلية، أو مُدمج الروبوتات، أو حتى من قِبل المستخدم النهائي. أما الآن، فيُوفر العديد من مُصنّعي المُحركات الخطية أيضًا أنظمة ديكارتية مُعدّة ومُجمّعة مسبقًا، مع خيارات لا تُحصى تُناسب متطلبات السفر والحمولة والسرعة والدقة الشائعة. وينضمّ مُصنّعو الروبوتات التقليدية ذات الستة محاور والروبوتات المُدمجة بتقنية SCARA إلى هذا المجال أيضًا، مُدركين أنه في العديد من تطبيقات الأتمتة والتجميع الصناعي، تُوفّر الروبوتات الديكارتية توازنًا أفضل بين سعة التحميل والمساحة مقارنةً بتصميمات SCARA والستة محاور.