Esistono molti modi per costruire sistemi lineari per il movimento nelle direzioni X, Y e/o Z, note anche come coordinate cartesiane. I termini che generalmente usiamo per riferirci a questi sistemi dipendono da come vengono assemblati gli assi, da dove viene posizionato il carico e, in una certa misura, dal tipo di utilizzo per cui il sistema è stato progettato. In molte applicazioni industriali, i robot cartesiani e a portale sono prevalenti, ma nelle applicazioni di precisione, le tavole XY sono spesso la scelta migliore, grazie alla loro struttura compatta e rigida e alle elevatissime precisioni di corsa e posizionamento.

sistemi cartesiani
I sistemi cartesiani sono costituiti da due o tre assi: XY, XZ o XYZ. Spesso incorporano un effettore terminale con una componente rotazionale per orientare il carico o il pezzo in lavorazione, ma forniscono sempre un movimento lineare in almeno due delle tre coordinate cartesiane.
Quando si utilizza un sistema cartesiano, il carico è solitamente a sbalzo rispetto all'asse più esterno (Y o Z). Ad esempio, in un portale XY, il carico è montato sull'asse Y, all'estremità dell'asse o a una certa distanza dall'asse, creando un braccio di momento sull'asse Y. Questo può limitare la capacità di carico, in particolare quando l'asse più esterno ha una corsa molto lunga, creando un momento elevato sugli assi di supporto inferiori.
I sistemi cartesiani sono utilizzati in un'ampia gamma di applicazioni, con corse massime su ciascun asse tipicamente pari o inferiori a un metro. Le applicazioni più comuni includono pick-and-place, distribuzione e assemblaggio.

Sistemi a portale
Per risolvere il problema degli assi esterni che causano un carico di momento sugli assi interni, i sistemi a portale utilizzano due assi X e, in alcuni casi, due assi Y e due assi Z. (I portali hanno quasi sempre tre assi: X, Y e Z.) Il carico su un sistema a portale è localizzato all'interno dell'ingombro del portale e il portale è montato sopra l'area di lavoro. Tuttavia, per i pezzi che non possono essere movimentati dall'alto, i portali possono essere configurati per lavorare dal basso.
I sistemi a portale sono utilizzati in applicazioni con corse lunghe (superiori a un metro) e possono trasportare carichi molto pesanti, non adatti a una configurazione a sbalzo. Uno degli usi più comuni dei sistemi a portale è il trasporto aereo, ad esempio per lo spostamento di grandi componenti automobilistici da una stazione all'altra durante un'operazione di assemblaggio.