Par opposition à un autre type de robot ou système multi-axe.

Premièrement, un système cartésien est celui qui se déplace en trois axes orthogonaux - x, y et z - selon les coordonnées cartésiennes. (Bien qu'il convient de noter qu'un axe rotatif - sous la forme d'un effecteur final ou de la fin du bras - est parfois inclus sur l'axe le plus extérieur d'un robot cartésien.)

Ce qui fait d'un robot cartésien un robot, c'est que les axes effectuent un mouvement coordonné, via un contrôleur de mouvement commun.

Les axes d'un robot cartésien sont fabriqués à partir d'une forme d'actionneur linéaire - acheté comme système pré-assemblé d'un fabricant ou sur mesure par l'OEM ou l'utilisateur final à partir de composants de guide linéaire et de conduite.

Simple, non?

La norme ISO 8373: 2012 définit un robot industriel comme:

Un manipulateur polyvalent contrôlé automatiquement, reprogrammable, programmable dans trois axes ou plus, qui peuvent être fixés en place ou mobiles pour une utilisation dans les applications d'automatisation industrielle.

Mais tous les systèmes linéaires qui fonctionnent dans les axes XY ou XYZ sont un robot cartésien. Une exception notable est un type de robot qui utilise deux axes de base (x) en parallèle. Cette configuration - 2x-y ou 2x-yz, par exemple - déplace le robot hors de la catégorie cartésienne et dans la catégorie des robots de portique.

La principale différence entre le portique et les robots cartésiens est qu'un robot cartésien utilise un actionneur linéaire sur chaque axe, tandis qu'un robot de portique est toujours construit avec deux axes de base (x), avec le deuxième axe (y) les couvrant. Cette configuration empêche le deuxième axe d'être en porte-à-faux (plus à ce sujet ci-dessous) et permet aux gantries d'avoir des longueurs de course beaucoup plus longues - et dans de nombreux cas, des charges utiles plus importantes - que les robots cartésiens.

Le deuxième type de système linéaire multi-axes qui ne relève pas de la définition du robot cartésien est le tableau XY. La différence entre les robots cartésiens et les tables XY réside dans l'agencement de montage et de chargement. Dans un robot cartésien, le deuxième ou le troisième axe (Y ou Z) est en porte-à-faux, étant pris en charge à une seule extrémité par l'axe en dessous. De plus, la charge sur l'axe externe est généralement en porte-à-faux de cet axe.

Cette disposition crée non seulement une charge de moment sur l'axe extérieur, en raison de la charge appliquée, mais aussi une charge de moment significative sur l'axe de support, en raison de l'effet combiné de la charge appliquée avec l'axe extérieur. La disposition de montage et de charge limite la capacité de chargement des robots cartésiens et est un facteur principal pour déterminer la longueur maximale de course pour l'axe externe (en porte-à-faux).

En revanche, les tables XY se composent de deux axes centrés sur les uns sur les autres, souvent avec des longueurs de course similaires. De plus, la charge est généralement centrée sur l'axe y. Cette configuration de l'axe et le positionnement de la charge se traduit par très peu de chargement en porte-à-faux sur l'un ou l'autre axe (et souvent pas de chargement en porte-à-faux sur l'axe Y).

Les robots cartésiens chevauchent les robots Scara et 6 axes (articulés) dans certaines spécifications techniques et peuvent être appliqués dans certaines des mêmes applications, mais les robots cartésiens ont plusieurs avantages sur les types Scara et 6 axes. Premièrement, les conceptions cartésiennes fournissent une enveloppe de travail rectangulaire dans laquelle un pourcentage important de l'empreinte du robot est utilisé comme zone de travail active. Scara et les types de 6 axes, en revanche, ont des enveloppes de travaux circulaires ou ovales qui entraînent souvent beaucoup d'espace mort (inutilisé), surtout lorsque le voyage ou la portée requis est très long.

Les robots cartésiens peuvent être construits à partir de pratiquement n'importe quel type d'actionneur linéaire avec n'importe quelle variété de mécanismes d'entraînement - ceinture, boule ou vis de plomb, actionneur pneumatique ou moteur linéaire. (Notez que les entraînements de rack et de pignon sont également possibles, mais sont plus couramment utilisés dans les systèmes de portiers avec des accidents vasculaires cérébraux très longs.) Cela signifie qu'ils peuvent, et souvent, ont une meilleure précision et répétabilité de positionnement que les types Scara et 6 axes. Les robots cartésiens ont également un avantage de facilité d'utilisation en termes de programmation car leur cinématique est plus simple (trois axes cartésiens, plutôt que plusieurs axes de rotation).

Dans un passé récent, les robots cartésiens pré-assemblés étaient rares, la plupart des unités étant construites sur mesure par un OEM, un intégrateur de robot ou même l'utilisateur final. Mais maintenant, de nombreux fabricants d'actionneur linéaire fournissent également des systèmes cartésiens préconfigurés et pré-assemblés, avec une myriade d'options pour s'adapter aux exigences courantes de voyage, de charge utile, de vitesse et de précision. Et les fabricants de robots traditionnels à 6 axes et Scara se lancent également dans l'action, reconnaissant que pour de nombreuses applications d'automatisation industrielle et d'assemblage, les robots cartésiens offrent un meilleur compromis entre la capacité de charge et l'empreinte que Scara et les conceptions de 6 axes.