他のタイプのロボットや多軸システムとは対照的である。

まず、直交座標系とは、直交座標に従ってX、Y、Zの3つの直交軸に沿って移動するシステムのことです。（ただし、直交ロボットの最外軸には、エンドエフェクタやアーム先端ツールなどの回転軸が含まれる場合があることに留意する必要があります。）

直交座標系ロボットがロボットである所以は、共通のモーションコントローラーを介して、各軸が協調して動作することにある。

直交座標ロボットの軸は、何らかのリニアアクチュエータで構成されており、メーカーから組み立て済みのシステムとして購入するか、OEMまたはエンドユーザーがリニアガイドと駆動部品を組み合わせてカスタムメイドするかのいずれかである。

簡単でしょう？

しかし、XY軸またはXYZ軸で動作するすべての直線システムが直交座標ロボットであるとは限りません。注目すべき例外の一つは、2つの基本（X）軸を並列に用いるタイプのロボットです。この構成（例えば2X-Yまたは2X-YZ）は、ロボットを直交座標ロボットのカテゴリーからガントリーロボットのカテゴリーへと移行させます。

ガントリーロボットと直交座標ロボットの主な違いは、直交座標ロボットは各軸に1つのリニアアクチュエータを使用するのに対し、ガントリーロボットは常に2つの基本軸（X軸）と、それらにまたがるもう1つの軸（Y軸）で構成されている点です。この構成により、第2軸が片持ち梁構造になることを防ぎ（詳細は後述）、ガントリーロボットは直交座標ロボットよりもはるかに長いストローク長、そして多くの場合、より大きなペイロードを実現できます。

直交ロボットの定義に当てはまらない2つ目のタイプの多軸リニアシステムは、XYテーブルです。直交ロボットとXYテーブルの違いは、取り付けと荷重の配置にあります。直交ロボットでは、2番目または3番目の軸（Y軸またはZ軸）は片持ち式で、その下の軸によって片側のみが支えられています。さらに、外側の軸にかかる荷重は、一般的にその軸から片持ち式で支えられています。

この配置では、印加荷重による外軸へのモーメント荷重だけでなく、印加荷重と外軸の複合効果による支持軸への大きなモーメント荷重も発生します。この取り付けおよび荷重配置は、直交ロボットの耐荷重能力を制限し、外軸（片持ち梁）の最大ストローク長を決定する主要因となります。

一方、XYテーブルは、互いに中心が重なり合った2つの軸で構成され、多くの場合、ストローク長はほぼ同じです。さらに、荷重は一般的にY軸の中心にかかります。このような軸構成と荷重配置により、どちらの軸にも片持ち荷重はほとんどかからず（多くの場合、Y軸には片持ち荷重はかかりません）。

直交座標ロボットは、一部の技術仕様においてSCARAロボットや6軸（多関節）ロボットと重複し、同じ用途に適用できる場合もありますが、直交座標ロボットにはSCARAロボットや6軸ロボットに比べていくつかの利点があります。まず、直交座標ロボットは長方形の作業領域を提供し、ロボットの設置面積のかなりの割合がアクティブな作業領域として使用されます。一方、SCARAロボットや6軸ロボットは円形または楕円形の作業領域を持つため、特に必要な移動距離や到達距離が非常に長い場合、多くのデッドスペース（未使用スペース）が発生することがよくあります。

直交座標ロボットは、ベルト駆動、ボールねじ駆動、リードスクリュー駆動、空気圧アクチュエータ駆動、リニアモーター駆動など、あらゆる種類の駆動機構を備えた、事実上あらゆるタイプのリニアアクチュエータから構成できます。（ラックアンドピニオン駆動も可能ですが、非常に長いストロークを持つガントリーシステムでより一般的に使用されています。）つまり、直交座標ロボットは、SCARA型や6軸型ロボットよりも優れた位置決め精度と再現性を実現できる場合が多く、実際にそのように動作することがよくあります。また、直交座標ロボットは、運動学がより単純であるため（複数の回転軸ではなく、3つの直交座標軸）、プログラミングの面でも使いやすさの点で優れています。

つい最近まで、組み立て済みの直交ロボットは珍しく、ほとんどのユニットはOEM、ロボットインテグレーター、あるいはエンドユーザーによってカスタムメイドされていました。しかし現在では、多くのリニアアクチュエータメーカーが、一般的な移動量、可搬重量、速度、精度要件に対応できる無数のオプションを備えた、構成済み・組み立て済みの直交システムを提供しています。また、従来の6軸ロボットやSCARAロボットのメーカーも、多くの産業オートメーションや組立用途において、直交ロボットはSCARAロボットや6軸ロボットよりも耐荷重と設置面積のバランスが優れていることを認識し、この流れに加わっています。