直角坐标机器人是指在工业应用中，能够实现自动控制的、可重复编程的、运动自由度仅包含三维空间正交平移的自动化设备。其组成部分包含直线运动轴、运动轴的驱动系统、控制系统、终端设备。可在多领域进行应用，有超大行程、组合能力强等优点。
直角坐标机器人的结构组成：
一、直线运动轴也叫直线运动单元,它就是一个独立的运动轴,主要由支撑载体的铝型材或钢型材和被安装在型材内部的直线导轨、运动滑块以及作为带动滑块做高速运动的同步带组成。
其核心元件为——直线定位单元一个完整的定位单元（系统）由几部分组成：
1、定位体型材：作为轨道的安装支撑部分，该型材不同于一般的框架型材，它要求非常高的直线度，平面度。
2、运动轨道：安装在定位体型材上，直接支撑运动的滑块。一个定位体型材（系统）上，可能安装一根运动轨道，也可能安装多根运动轨道，轨道的特性及数量直接影响定位单元（系统）的力学特性。组成定位系统的轨道种类很，通用的有直线滚珠轨道，直线圆柱钢轨道。
3、运动滑块：由负载安装板、轴承架、滚轮组（滚珠组）、除尘刷、润滑腔、密封盖组成。运动滑块与轨道通过滚轮或滚珠藕合在一起。实现运动的导向。
4、传动元件：通用的传动元件有同步带、齿形带、丝杠/滚珠丝杠、齿条、直线电机等。
5、轴承及轴承座：用于安装传动元件及驱动元。
二、驱动系统
直线运动轴之所以能够实现精确的运动定位，是由电机驱动系统决定的。
常用的驱动系统有：
交流/支流伺服电机驱动系统、步进电机驱动系统、直线伺服电机/直线步进电机驱动系统。每一个驱动系统都由电机和驱动器两部分组成。驱动器的作用是将弱电信号放大，将其加载在驱动电机的强电上，驱动电机。电机则是将电信号转化成精确的速度及角位移。
在要求高动态，高速运行状态、大功率驱动等场合多用交流/支流伺服电机系统作为驱动；在要求低动态，低速运行状态、小功率驱动等场合可用步进电机系统作为驱动；而在在要求极高动态，高速运行状态、高定位精度等场合才会用到直线伺服系统驱动。
注意，直角坐标机器人的传动主要是通过驱动电机的转动带动同步带运动,同步带带动直线导轨上的滑块运动。当驱动轴的最高转速低于600r/min时通常选用步进电机,否则选用交流伺服电机。
三、控制系统
机器人要在一定时间内完成特定的任务,比如每10s内完成一次搬运工作。在完成抓取,加速运动,高速运动,减速运动,释放工件等同时,还要与相关的设备通过通讯或I/O口实现一些时序上的协调同步。另外在涂胶应用上,各个运动轴要完成直线和圆弧插补运动。因此其数控系统要按具体应用要求来选定其控制轴数、I/O口数量和软件功能。通常选用数控系统，PLC，工控机加运动控制卡和带轴卡功能及I/O口的驱动电机来做控制系统。
根据功能的不同，控制器可以有很多种：
1、工控机与运动控制卡的组合：运动控制卡借用计算机的资源，利用自身的运动控制功能实现控制。
2、脱机运动控制卡：借用计算机编好程序，可将程序自我存储，脱机运行。
3、PLC-借用计算机编好程序，可将程序自我存储，脱机运行。
4、专用控制器。
四、终端设备
直角坐标机器人的终端设备应用途不同，可以装配各种各样的操作工具：
如焊接机器人的终端操作工具是焊枪：码垛机器人终端操作工具是抓手；涂胶（点胶）机器人终端操作工具是胶枪、检测（监测）机器人终端操作工具是相机或激光。
有些工作复杂的工作，单一操作工具不能完成，需要安装两个或以上操作工具才可以。如对于非固定轨迹运动物体的抓取除需要机械抓手外，还需要一个相机，时刻跟踪计算物体的空间位置。
直角坐标机械手有着广泛的应用，如点胶、焊接、注塑、喷涂、码垛、分拣、包装、搬运、上下料、装配、CCD检测等常见的工业生产领域。 工业直角机械手能模仿人手臂和手的某些动作，针对不同的行业需求，可以二轴、三轴、四轴、五轴（XY XZ XYZ轴）或更多的直线模组组合为多轴直角坐标机械手，配合电机驱动+控制系统和末端操作器便成为结构简单、价格便宜的工业机器人。
直角坐标机械手主要特点有：
1）高可靠性、高速度、高精度；
2）自动控制的，可重复编程，所有的运动均按程序运行；
3）灵活，多功能，因操作工具的不同功能也不同；
4) 可用于恶劣的环境 ，可长期工作，便于操作维修。
针对不同的应用场合，对直角坐标机器人有不同的设计要求，比如根据对精度、速度的要求选择不同的传动方式，根据特定的工艺要求为末端工作头选择不同的夹持设备（夹具、爪手、安装架等），以及对于示教编程，坐标定位、视觉识别等工作模式的设计选择等，从而使之能满足于不同领域、不同工况的应用要求。 在替代人工，提高生产效率，稳定产品质量等方面都具备显著的应用价值。
简单的情况下这个不复杂，如搬运尺寸相同、重量不重的纸箱。实际这个要看现场具体情形的，要看搬运码垛的物件的重量、形状，传送带或者辊道的尺寸，垛盘的尺寸、高度，机器人的工作空间、抓手的设计都是很重要的。
机器人码垛机分为关节机器人码垛机、框架高位码垛机、单立柱码垛机、双立柱码垛机、直角坐标机器人码垛机等。其中机器人码垛机码垛速度快、价格高、占地小；高位码垛机占地大、速度中等；立柱码垛机占地小、速度慢。要根据自身的需求选择合适的码垛机最好咨询生产厂家。推荐烟台华恩智能科技有限公司，行业里比较靠谱的厂家。
kuka机器人使用夹具在码垛时的工具坐标的设定方法：
工具设定 当我们进行工具设定时,这个工具就会收到一个用户定义直角坐标系,它的原点就被用户定义在一个指定的位置。
(1)工具设定以后即给工具连续运动、旋转、方向、运动方向等,提供了原点参考。
(2)工具坐标系设定的目的就是让工具可以沿着TCP旋转。
(3)这个TCP可以围绕工具任意位置旋转，而不改变TCP的位置。
(4)机器人可以沿着工具方向做直线运动。
2.TCP测量 工具标定的一般流程第一步,TCP的计算是与法兰坐标系相关的;第二步,工具坐标方向定义是从法兰坐标系中取得的。
3.工具标定的方法 TCP标定一般采用XYZ-4点法和XYZ-参考法;方向标定一般采用ABC-5D法、ABC-6D法和ABC-2D法。
码垛机中的龙门架是直角坐标机器人。
智能龙门桁架码垛，搬运机械手重型，滑台模组重型龙门架桁架，也叫做直角坐标机器人和龙门式机器人。
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