机器人按ISO8373定义为：位置可以固定或移动，能够实现自动控制、可重复编程、多功能多用处、末端操纵器的位置要在3个或3个以上自由度内可编程的产业自动化设备。这里自由度就是指可运动或转动的轴。直角坐标机器人是以直线运动轴为主，各个运动轴通常对应直角坐标系中的X轴，Y轴和Z轴。在尽大多数情况下直角坐标机器人的各个直线运动轴间的夹角为直角。
直角坐标机器人主要由一些直线运动单元，驱动电机，控制系统和末端操纵器组成。针对不同的应用，可以方便快速组合成不同维数，不同行程和不同带载能力的壁挂式、悬臂式、龙门式或倒挂式等各种形式的直角坐标机器人。从简单的二维机器人到复杂的五维机器人就有上百种结构形式的成功应用案例。从食品生产到汽车装配等各行各业的自动化生产线中，都有各式各样的多台直角坐标机器人和其它设备严格同步协调工作。