على عكس نوع آخر من الروبوتات أو الأنظمة متعددة المحاور.

أولاً، النظام الديكارتي هو النظام الذي يتحرك في ثلاثة محاور متعامدة - X وY وZ - وفقًا للإحداثيات الديكارتية. (على الرغم من أنه تجدر الإشارة إلى أن المحور الدوار - على شكل مؤثر نهائي أو أداة طرفية للذراع - يتم تضمينه أحيانًا على المحور الخارجي للروبوت الديكارتي.)

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

تُصنع محاور الروبوت الديكارتي من أحد أشكال المحركات الخطية - إما تم شراؤها كنظام مُجمَّع مسبقًا من الشركة المصنعة أو تم تصميمها خصيصًا بواسطة الشركة المصنعة للمعدات الأصلية (OEM) أو المستخدم النهائي من الدليل الخطي ومكونات المحرك.

بسيطة، أليس كذلك؟

يحدد معيار ISO 8373:2012 الروبوت الصناعي على النحو التالي:

مناول متعدد الأغراض يتم التحكم فيه تلقائيًا، وقابل لإعادة البرمجة، ويمكن برمجته في ثلاثة محاور أو أكثر، ويمكن أن يكون ثابتًا في مكانه أو متحركًا للاستخدام في تطبيقات الأتمتة الصناعية.

ولكن ليس كل نظام خطي يعمل في محاور XY أو XYZ هو روبوت ديكارتي. أحد الاستثناءات الملحوظة هو نوع الروبوت الذي يستخدم محورين أساسيين (X) بالتوازي. هذا التكوين - 2X-Y أو 2X-YZ، على سبيل المثال - ينقل الروبوت من الفئة الديكارتية إلى فئة الروبوتات العملاقة.

الفرق الأساسي بين الروبوتات العملاقة والروبوتات الديكارتية هو أن الروبوت الديكارتي يستخدم مشغلًا خطيًا واحدًا على كل محور، في حين يتم إنشاء الروبوت القنطري دائمًا بمحورين أساسيين (X)، مع المحور الثاني (Y) الذي يمتد عليهما. يمنع هذا التكوين المحور الثاني من أن يكون ناتئًا (المزيد حول ذلك أدناه) ويسمح للجسور بأن يكون لها أطوال شوط أطول بكثير - وفي كثير من الحالات، حمولات أكبر - من الروبوتات الديكارتية.

النوع الثاني من النظام الخطي متعدد المحاور الذي لا يندرج تحت تعريف الروبوت الديكارتي هو جدول XY. يكمن الاختلاف بين الروبوتات الديكارتية وجداول XY في ترتيب التثبيت والتحميل. في الروبوت الديكارتي، يكون المحور الثاني أو الثالث (Y أو Z) ناتئًا، ويتم دعمه عند طرف واحد فقط بواسطة المحور الموجود أسفله. بالإضافة إلى ذلك، فإن الحمل على المحور الخارجي يكون ناتئًا بشكل عام من هذا المحور.

لا يخلق هذا الترتيب حملًا لحظيًا على المحور الخارجي فقط، بسبب الحمل المطبق، ولكن أيضًا حملًا لحظيًا كبيرًا على المحور الداعم، بسبب التأثير المشترك للحمل المطبق مع المحور الخارجي. يحد ترتيب التركيب والتحميل من قدرة الروبوتات الديكارتية على حمل الحمولة، وهو عامل أساسي في تحديد الحد الأقصى لطول الشوط للمحور الخارجي (الكابولي).

في المقابل، تتكون جداول XY من محورين متمركزين فوق بعضهما البعض، وغالبًا ما تكون أطوال الحدود متشابهة. بالإضافة إلى ذلك، يتمركز الحمل عمومًا على المحور Y. ينتج عن تكوين المحور وموضع الحمل هذا القليل جدًا من التحميل الكابولي على أي من المحورين (وغالبًا لا يوجد تحميل ناتئ على المحور Y).

تتداخل الروبوتات الديكارتية مع روبوتات SCARA والروبوتات ذات 6 محاور (المفصلية) في بعض المواصفات الفنية ويمكن تطبيقها في بعض التطبيقات نفسها، لكن الروبوتات الديكارتية لها فوائد عديدة مقارنة بأنواع SCARA والروبوتات ذات 6 محاور. أولاً، توفر التصميمات الديكارتية غلاف عمل مستطيلًا يتم فيه استخدام نسبة كبيرة من مساحة عمل الروبوت كمنطقة عمل نشطة. من ناحية أخرى، تحتوي أنواع SCARA والأنواع ذات 6 محاور على مظاريف عمل دائرية أو بيضاوية تؤدي غالبًا إلى وجود الكثير من المساحة الميتة (غير المستخدمة)، خاصة عندما يكون السفر أو الوصول المطلوب طويلًا جدًا.

يمكن إنشاء الروبوتات الديكارتية تقريبًا من أي نوع من المحركات الخطية مع أي مجموعة متنوعة من آليات القيادة - الحزام، أو الكرة أو المسمار اللولبي، أو المحرك الهوائي، أو المحرك الخطي. (لاحظ أن محركات الجريدة المسننة والترس ممكنة أيضًا، ولكنها أكثر شيوعًا في الأنظمة القنطرية ذات الأشواط الطويلة جدًا.) وهذا يعني أنها يمكن أن تتمتع بدقة تحديد موضع وقابلية تكرار أفضل من أنواع SCARA والأنواع ذات 6 محاور، وغالبًا ما تفعل ذلك. تتمتع الروبوتات الديكارتية أيضًا بميزة سهولة الاستخدام من حيث البرمجة لأن حركياتها أبسط (ثلاثة محاور ديكارتية، بدلاً من محاور دورانية متعددة).

في الماضي القريب، كانت الروبوتات الديكارتية المجمعة مسبقًا نادرة، حيث تم تصميم معظم الوحدات خصيصًا بواسطة مصنعي المعدات الأصلية (OEM)، أو مُدمج الروبوتات، أو حتى المستخدم النهائي. ولكن الآن، توفر العديد من الشركات المصنعة للمشغلات الخطية أيضًا أنظمة ديكارتية تم تكوينها مسبقًا وتجميعها مسبقًا، مع خيارات لا تعد ولا تحصى لتناسب متطلبات السفر والحمولة والسرعة والدقة الشائعة. ويشارك مصنعو الروبوتات التقليدية ذات المحاور الستة وروبوتات SCARA في هذا العمل أيضًا، مدركين أنه بالنسبة للعديد من تطبيقات الأتمتة الصناعية والتجميع، توفر الروبوتات الديكارتية مقايضة أفضل بين سعة الحمولة والمساحة مقارنة بتصميمات SCARA والتصاميم ذات 6 محاور.