В отличие от другого типа робота или многоосевой системы.

Во-первых, декартова система — это система, которая движется по трем ортогональным осям — X, Y и Z — в соответствии с декартовыми координатами. (Хотя следует отметить, что ось вращения — в виде конечного эффектора или инструмента конца руки — иногда включается в самую внешнюю ось декартового робота.)

Декартов робот является роботом благодаря тому, что оси выполняют скоординированные движения посредством общего контроллера движения.

Оси декартового робота изготавливаются из определенного типа линейного привода — либо приобретенного в виде предварительно собранной системы у производителя, либо изготовленного на заказ производителем оригинального оборудования или конечным пользователем из линейных направляющих и приводных компонентов.

Все просто, правда?

Но не каждая линейная система, работающая в осях XY или XYZ, является декартовым роботом. Одним из заметных исключений является тип робота, который использует две базовые оси (X) параллельно. Такая конфигурация — например, 2X-Y или 2X-YZ — выводит робота из категории декартовых в категорию портальных роботов.

Основное различие между портальными и декартовыми роботами заключается в том, что декартовый робот использует один линейный привод на каждой оси, тогда как портальный робот всегда конструируется с двумя базовыми осями (X), а вторая ось (Y) охватывает их. Такая конфигурация предотвращает консольное положение второй оси (подробнее об этом ниже) и позволяет портальным роботам иметь гораздо большую длину хода — и во многих случаях большую полезную нагрузку — чем декартовые роботы.

Вторым типом многоосевой линейной системы, не подпадающей под определение декартового робота, является стол XY. Разница между декартовыми роботами и столами XY заключается в монтаже и размещении нагрузки. В декартовом роботе вторая или третья ось (Y или Z) консольная, поддерживаемая только одним концом осью, находящейся под ней. Кроме того, нагрузка на внешнюю ось, как правило, консольно отнесена от этой оси.

Такое расположение создает не только моментную нагрузку на внешнюю ось из-за приложенной нагрузки, но и значительную моментную нагрузку на опорную ось из-за комбинированного эффекта приложенной нагрузки вместе с внешней осью. Монтажное и нагрузочное расположение ограничивает грузоподъемность декартовых роботов и является основным фактором при определении максимальной длины хода для внешней (консольной) оси.

Напротив, столы XY состоят из двух осей, центрированных друг над другом, часто с одинаковой длиной хода. Кроме того, нагрузка обычно центрируется на оси Y. Такая конфигурация осей и позиционирование нагрузки приводит к очень небольшой консольной нагрузке на любой из осей (и часто к отсутствию консольной нагрузки на оси Y).

Декартовы роботы перекрывают SCARA и 6-осевых (сочлененных) роботов в некоторых технических характеристиках и могут применяться в некоторых из тех же приложений, но декартовы роботы имеют несколько преимуществ по сравнению с типами SCARA и 6-осевыми. Во-первых, декартовы конструкции обеспечивают прямоугольную рабочую зону, в которой значительный процент площади опоры робота используется как активная рабочая зона. С другой стороны, SCARA и 6-осевые типы имеют круглые или овальные рабочие зоны, которые часто приводят к большому количеству мертвого (неиспользуемого) пространства, особенно когда требуемый ход или досягаемость очень велики.

Декартовы роботы могут быть построены практически из любого типа линейного привода с любым набором приводных механизмов — ременного, шарикового или ходового винта, пневматического привода или линейного двигателя. (Обратите внимание, что реечные и шестеренчатые приводы также возможны, но чаще используются в портальных системах с очень длинными ходами.) Это означает, что они могут иметь, и часто имеют, лучшую точность позиционирования и повторяемость, чем типы SCARA и 6-осевые. Декартовы роботы также имеют преимущество в простоте использования с точки зрения программирования, поскольку их кинематика проще (три декартовых оси вместо нескольких осей вращения).

В недавнем прошлом предварительно собранные декартовы роботы были редкостью, большинство единиц изготавливалось на заказ OEM-производителем, интегратором роботов или даже конечным пользователем. Но теперь многие производители линейных приводов также предоставляют предварительно сконфигурированные, предварительно собранные декартовы системы с множеством опций для соответствия общим требованиям к перемещению, полезной нагрузке, скорости и точности. И производители традиционных 6-осевых и SCARA-роботов также подключаются к делу, признавая, что для многих промышленных приложений автоматизации и сборки декартовы роботы предлагают лучший компромисс между грузоподъемностью и занимаемой площадью, чем SCARA и 6-осевые конструкции.