Ένα καρτεσιανό ρομπότ, γνωστό και ως καρτεσιανό ρομπότ συντεταγμένων, είναι ένας κοινός τύπος βιομηχανικού ρομπότ. Έχει τρεις «βραχίονες» που ο καθένας λειτουργεί κατά μήκος γραμμικών αξόνων ελέγχου. Καθένας από αυτούς τους άξονες βρίσκεται σε ορθή γωνία με τους άλλους δύο. Μια κοινή εφαρμογή για το καρτεσιανό ρομπότ είναι μια μηχανή αριθμητικού ελέγχου υπολογιστή (CNC) και μπορεί να έχει πολλές χρήσεις, ειδικά είτε ως φρέζα είτε ως μηχανή σχεδίασης.
Η βασική μορφή ενός καρτεσιανού ρομπότ αποτελείται από τρεις «βραχίονες». Κάθε βραχίονας μπορεί να κινηθεί μόνο κατά μήκος ενός δισδιάστατου άξονα — μπορεί να κινηθεί μόνο προς τα πίσω ή προς τα εμπρός ή, εάν ο βραχίονας είναι κατακόρυφος, πάνω ή κάτω. Κάθε βραχίονας είναι σε ορθή γωνία με τους άλλους δύο, ωστόσο, κάτι που επιτρέπει στο ρομπότ να χρησιμοποιεί τις κινήσεις και των τριών βραχιόνων για να φτάσει σε διάφορα σημεία σε έναν τρισδιάστατο χώρο. Αυτά τα μπράτσα μπορεί να διαφέρουν τρομερά σε μέγεθος, ανάλογα με τον σκοπό του ρομπότ. Σε ορισμένα ιδιαίτερα μεγάλα σχέδια, ο οριζόντιος βραχίονας θα έχει στήριξη και στα δύο άκρα. Αυτό ονομάζεται ρομπότ σκελετών.
Το πρωταρχικό πλεονέκτημα που έχει το καρτεσιανό ρομπότ έναντι άλλων τύπων βιομηχανικών ρομπότ είναι ότι και οι τρεις άξονες ελέγχου του είναι γραμμικοί και όχι περιστροφικοί. Η ύπαρξη ενός γραμμικού άξονα ελέγχου είναι ένα πλεονέκτημα γιατί απλοποιεί σημαντικά τη λύση του βραχίονα του ρομπότ. Για να προγραμματίσει ένα ρομπότ για μια συγκεκριμένη εργασία, ο προγραμματιστής πρέπει να μπορεί να προγραμματίσει το ρομπότ να κινείται κατά μήκος των αξόνων ελέγχου του για να φτάσει στις διάφορες επιθυμητές θέσεις. Ο προσδιορισμός αυτής της λύσης βραχίονα απαιτεί υπολογισμούς για τον προσδιορισμό των επιθυμητών θέσεων σε σχέση με τους άξονες ελέγχου του ρομπότ. Οι γραμμικοί υπολογισμοί είναι πολύ πιο εύκολο να υπολογιστούν, επειδή ο προγραμματιστής μπορεί να εκτελέσει αυτούς τους υπολογισμούς σε κλειστή μορφή χρησιμοποιώντας βασικές τριγωνομετρικές αρχές.
Ως αποτέλεσμα της ικανότητας του καρτεσιανού ρομπότ να φτάνει σε διαφορετικά σημεία σε έναν τρισδιάστατο χώρο με σχετική ευκολία, η πιο κοινή εφαρμογή του είναι ως μηχανή CNC. Οι μηχανές CNC χρησιμοποιούν προγράμματα υπολογιστή για να εξαγάγουν τις απαραίτητες εντολές για να κάνουν το ρομπότ να λειτουργήσει με τον επιθυμητό τρόπο και στη συνέχεια να φορτώσουν αυτές τις εντολές στο ρομπότ. Επιτρέπουν στο ρομπότ να κινείται με μεγάλη ακρίβεια και έτσι κάνουν τα καρτεσιανά ρομπότ κατάλληλα για διαφορετικές λειτουργίες σχεδίασης και σχεδίασης. Όταν ένα καρτεσιανό ρομπότ χρησιμοποιείται με αυτόν τον τρόπο, ένα εργαλείο μπορεί να χαμηλώσει ή να σηκωθεί από μια επιφάνεια ενώ κινείται κατά μήκος των επιπέδων X και Y για να δημιουργήσει ένα συγκεκριμένο σχέδιο.