Per scegliere un robot, è necessario innanzitutto valutare le esigenze dell'applicazione. Questo processo inizia con la definizione del profilo di carico, orientamento, velocità, spostamento, precisione, ambiente e ciclo di lavoro, a volte indicati come parametri LOSTPED.

1. Carica.

La capacità di carico di un robot (definita dal produttore) deve superare il peso totale del carico utile, inclusi gli utensili, all'estremità del braccio robotico. Il limite dei robot SCARA e a sei assi risiede nel fatto che supportano carichi su bracci estesi. Si consideri un centro di lavoro che realizza assiemi di cuscinetti da 100 kg o più. Tale carico utile supera le capacità di tutti i robot tranne i più grandi robot SCARA o a sei assi. Al contrario, un tipico robot cartesiano può prelevare e posizionare tali carichi con facilità, poiché il suo telaio di supporto e i cuscinetti supportano costantemente l'intera gamma di movimento.
Anche quando un carico pesante rientra nelle capacità di un robot, la precisione può risentirne. Ad esempio, prelevare e posizionare oggetti da 50 kg rientra nella capacità di carico sia dei robot SCARA che di quelli cartesiani. Tuttavia, 50 kg rappresentano il limite superiore delle capacità di un tipico robot SCARA, quindi saranno necessari sistemi di controllo e componenti più costosi per gestire la coppia. Inoltre, i tipici robot SCARA possono posizionare carichi pesanti con una precisione di 0,1 mm, poiché il peso flette il braccio e compromette la capacità del robot di posizionare il carico con precisione in modo costante. I robot cartesiani, invece, dotati di attuatori a vite a ricircolo di sfere e cuscinetti di supporto ben distanziati, possono posizionare ripetutamente carichi di 50 kg e oltre con una precisione di 10 µm.

2. Orientamento

Dipende da come il robot è montato e da come posiziona i pezzi o i prodotti da movimentare. L'obiettivo è adattare l'ingombro del robot all'area di lavoro. Se il pavimento o il piedistallo di un robot SCARA o a sei assi creano un ostacolo, questi robot potrebbero non essere la soluzione migliore. Se l'applicazione richiede solo movimenti su pochi assi, i robot cartesiani di piccole dimensioni possono essere montati in posizione sopraelevata e non ingombrare. Tuttavia, per la movimentazione di pezzi complessi o per lavori che richiedono quattro o più assi di movimento, la struttura di un robot cartesiano può rappresentare un ostacolo eccessivo, e in questi casi un piccolo robot SCARA, che a volte richiede solo 200 mm² di spazio e quattro bulloni su un piedistallo, potrebbe essere più adatto.
Un altro fattore è l'orientamento dei pezzi. I robot SCARA e a sei assi possono ruotare i pezzi, un vantaggio per la movimentazione di pezzi o utensili con diverse angolazioni e posizioni. Per ottenere una flessibilità simile, alcuni robot cartesiani dispongono di sottocomponenti chiamati moduli di alimentazione che movimentano carichi leggeri lungo l'asse Z. In genere, i moduli di alimentazione utilizzano un'asta di spinta a vite a ricircolo di sfere per spostare pezzi o utensili lungo l'asse Z in applicazioni di movimentazione, prelievo e posizionamento e alimentazione. I robot cartesiani possono anche incorporare attuatori rotativi per fornire ulteriori capacità di orientamento.

3. Velocità e viaggio.

Oltre alle capacità di carico, i cataloghi dei produttori di robot riportano anche le velocità di rotazione. Un fattore chiave nella scelta dei robot per applicazioni di prelievo e posizionamento è rappresentato dai tempi di accelerazione su distanze considerevoli. I robot cartesiani possono accelerare a 5 m/sec o più, eguagliando le prestazioni dei robot SCARA e a sei assi.
I robot cartesiani sono particolarmente adatti per applicazioni che richiedono ampi spazi di lavoro. Questo perché i progettisti possono modificare ed estendere rapidamente i robot cartesiani, anche tramite moduli, fino a 20 metri di lunghezza. Velocità e distanza di lavoro sono ulteriormente personalizzabili scegliendo tra diversi tipi di attuatore: a cinghia, a motore lineare o a vite a ricircolo di sfere. Al contrario, i bracci articolati sono generalmente pre-progettati per una determinata portata, ad esempio 500 mm.

4. Precisione di posizionamento.

I robot SCARA e a sei assi hanno livelli di precisione predefiniti che ne facilitano la determinazione della ripetibilità del movimento. Tuttavia, questi robot vincolano i progettisti a un unico livello di precisione al momento dell'acquisto. Gli utenti finali possono aggiornare i robot cartesiani o a portale per ottenere una miriade di livelli di precisione cambiando l'attuatore, anche fino a 10 µm, con una vite a ricircolo di sfere. Per una precisione inferiore e per ridurre i costi, gli utenti finali possono optare per una trasmissione pneumatica o a cinghia e un attuatore diverso per una precisione di 0,1 mm.
Nelle applicazioni di fascia alta, come quelle di lavorazione meccanica, la precisione è fondamentale. I robot cartesiani necessitano di componenti meccanici più performanti, come tavole a guide a sfere e attuatori a vite a ricircolo di sfere lavorati con precisione. Per le applicazioni in cui i bracci robotici SCARA e a sei assi non riescono a mantenere la precisione a causa della flessione del braccio, è consigliabile optare per un robot cartesiano con cuscinetti lineari di alta precisione. La spaziatura dei cuscinetti riduce al minimo la flessione, consentendo un posizionamento più accurato dell'effettore finale.
Sebbene le aree di lavoro ridotte favoriscano i robot SCARA o a sei assi, a volte la loro complessità e il costo più elevato risultano superflui. Un esempio in cui i robot cartesiani sono più adatti è la produzione di pipette medicali ad alto volume. In questo caso, un robot preleva le pipette da uno stampo e le inserisce in un supporto trasportato da una macchina di automazione secondaria. I robot SCARA e a sei assi sono validi perché una precisione di 0,1 mm è sufficiente in questa applicazione. Tuttavia, la flessione diventa problematica quando il robot gestisce pipette più piccole da 3 mm. Inoltre, la mancanza di spazio per un basamento all'interno della cella favorisce l'utilizzo di robot a portale.

5. Ambiente.

Due fattori determinanti per la scelta del robot più adatto sono l'ambiente circostante all'interno dello spazio di lavoro e i rischi presenti al suo interno. Un terzo aspetto da considerare, ovvero se il robot potrà essere utilizzato in una camera bianca, non rappresenta generalmente un problema, poiché tutti i tipi di robot sono prodotti anche in versioni adatte a camere bianche.
Le basi dei robot SCARA e a sei assi tendono ad essere compatte, il che è utile in caso di spazio limitato. Tuttavia, questo aspetto potrebbe essere irrilevante se gli installatori possono montare il telaio di supporto del robot in alto o su una parete. Al contrario, per applicazioni con interferenze meccaniche, come quando un robot deve raggiungere componenti all'interno di scatole, i bracci a sei assi sono generalmente i più adatti. I robot a sei assi costano in genere di più rispetto a quelli cartesiani, ma la spesa è giustificata se non è possibile eseguire l'applicazione senza complesse sequenze di movimento.
Anche fattori ambientali come polvere e sporco influenzano la scelta del robot. I giunti SCARA e dei robot a sei assi possono essere protetti da soffietti, mentre diversi tipi di guarnizioni proteggono gli attuatori dell'asse Z. Per le camere bianche che utilizzano sistemi di spurgo dell'aria, i robot cartesiani consentono ai progettisti di racchiudere gli attuatori lineari in una struttura con grado di protezione IP65 che riduce al minimo l'ingresso di acqua e polvere. Inoltre, guarnizioni ad alte prestazioni possono racchiudere molti dei componenti strutturali degli assi.

6. Ciclo di lavoro.

Questo è il tempo necessario per completare un ciclo operativo. I robot che funzionano ininterrottamente 24 ore su 24, 7 giorni su 7 (come nello screening ad alta produttività e nella produzione farmaceutica) raggiungono la fine del loro ciclo di vita prima di quelli che funzionano solo 8 ore al giorno, cinque giorni alla settimana. Chiarisci questi aspetti in anticipo e scegli robot con lunghi intervalli di lubrificazione e basse esigenze di manutenzione per evitare problemi in futuro.