Karteesinen robotti, joka tunnetaan myös nimellä suorakulmainen koordinaattirobotti, on yleinen teollisuusrobotti. Siinä on kolme ”käsivartta”, jotka kukin toimivat lineaarisia ohjausakseleita pitkin. Jokainen näistä akseleista on suorassa kulmassa kahteen muuhun akseliin nähden. Karteesisen robotin yleinen sovellus on tietokoneen numeerinen ohjauskone (CNC), ja sillä voi olla monia käyttötarkoituksia, erityisesti jyrsintä- tai vetokoneena.
Karteesisen robotin perusmuoto koostuu kolmesta “käsivarsista”. Jokainen käsi voi liikkua vain kaksiulotteista akselia pitkin – se voi liikkua vain taakse- tai eteenpäin tai, jos varsi on pystysuorassa, ylös tai alas. Jokainen käsi on kuitenkin suorassa kulmassa muihin kahteen nähden, minkä ansiosta robotti voi hyödyntää kaikkien kolmen käsivarren liikkeitä päästäkseen eri pisteisiin kolmiulotteisessa tilassa. Nämä käsivarret voivat vaihdella valtavasti koosta riippuen robotin tarkoituksesta. Joissakin erityisen suurissa malleissa vaakasuorassa varressa on tuki molemmissa päissä. Tätä kutsutaan portaalirobotiksi.
Karteesisen robotin ensisijainen etu muihin teollisuusroboteihin verrattuna on, että kaikki sen kolme ohjausakselia ovat lineaarisia eikä pyöriviä. Lineaarinen ohjausakseli on etu, koska se yksinkertaistaa huomattavasti robotin käsivarren ratkaisua. Jotta robotti voidaan ohjelmoida tiettyyn tehtävään, ohjelmoijan on voitava ohjelmoida robotti liikkumaan ohjausakseleitaan pitkin saavuttaakseen eri halutut asennot. Tämän käsivarren ratkaisun määrittäminen vaatii laskelmia halutun asennon määrittämiseksi suhteessa robotin ohjausakseleihin. Lineaariset laskelmat on paljon helpompi laskea, koska ohjelmoija voi suorittaa nämä laskelmat suljetussa muodossa käyttäen trigonometrisia perusperiaatteita.
Koska karteesinen robotti pystyy saavuttamaan suhteellisen helposti eri pisteet kolmiulotteisessa tilassa, sen yleisin sovellus on CNC-kone. CNC -koneet käyttävät tietokoneohjelmia saadakseen tarvittavat komennot, jotta robotti toimisi halutulla tavalla, ja lataavat sitten nämä komennot robottiin. Niiden avulla robotti voi liikkua erittäin tarkasti ja tehdä siten suorakulmaisia robotteja sopiviksi erilaisiin piirtämis- ja piirtotoimintoihin. Kun suorakulmaista robottia käytetään tällä tavalla, työkalu voidaan laskea pinnalle tai nostaa siitä pois samalla, kun se liikkuu X- ja Y -tasoja pitkin luodakseen erityisen mallin.