首先，我们来定义和了解直角坐标机器人的主要特点。根据ISO 8373标准，机器人是一种位置可以固定或移动的工业自动化设备，它具备自动控制、可重复编程、多功能性以及末端操作器位置可在3个或更多自由度内进行编程。这里，自由度指的是运动轴的数量。直角坐标机器人以直线运动轴为主，每个运动轴通常对应X、Y和Z轴中的一个。在大多数情况下，这些直线运动轴之间的夹角是90度。

一台典型的直角坐标机器人由几根直线运动单元、驱动电机、控制系统以及末端操作器组成，可以根据不同的应用需求快速组合成各种形态，从简单二维到复杂五维都有上百种结构形式成功应用于食品生产、汽车装配等各行各业的自动化生产线中。

其主要特点包括：

任意组合形成各种结构样式，带载能力和尺寸适应性的机器人。

采用多根直线运动单元级连和齿轮齿条传动，可以形成几十米长的大行程机器人。

采用多根平连与带滑块结构时，其负载能力可增加到数吨。

最大运行速度可达每秒8米，加速度可达每秒4米。

重复定位精度高达0.01mm～0.05mm。

使用带有RTCP功能五轴或五轴以上数控系统完成非常复杂曲面的工作。

接下来，我们将介绍德国VC视觉系统简介。这类视觉系统能够实现几何形状测量、印刷质量缺陷检测以及产品外观质量识别等任务，并广泛用于全自动化、高效且不可靠的大批量生产过程中的检测识别工作。常见视觉系统包括光源、镜头、三CCD摄像头图像采集卡图像处理软件监视仪通讯输入输出单元等。而智能相机会集成这些元素并提供更便捷灵活使用体验，比如用户可以直接在智能相机关编写程序，无需依赖PC平台。

我们将通过一个德国VC公司面阵黑白CCD智能相机关例子来深入理解这个概念。在实际工作中，该CCD智能相机会将被摄目标转换为灰度图像信号，然后放大数字化存储，以640×480二维矩阵形式显示，其中每个元素称作像素，其值代表了目标亮度分布信息。用户可以利用C语言或者Visual Basic语言编写自己的应用程序，或选用VC公司提供的一系列图象处理软件来完成特定的任务。

接着，我们会探讨关于机械臂上的数控系统及其配置。在该案例中，采用了德国MOVTEC公司三轴DEC4T步进电动控制卡搭配Editasc开发平台。这套硬件与软件结合，可以实现对各种工业自动化设备进行精确控制，同时也方便开发用户专用的页面及控制流程。此外，由于需要连接CCD智能相机关限位开关和起动检测仪，因此DEC4T自带36路数字输入输出口，而Editasc支持Mtasc语言或G代码编程，有助于创建更加灵活高效的程序逻辑。

最后，我们会展示几个典型应用场景，如产品标签检验，在现代批量生产过程中，对产品包装盒上的文字符号要求无任何缺陷错误，但实际中可能出现字符漏印不完整混乱的问题；印刷品质量检验，在透明塑料上打字检查是否准确无误等。此类任务往往需要选择优质图象处理解决方案才能保证100%合格率。本文选取了德国Vision Components GmbH公司智能摄影头VC2038作为关键设备，该摄影头拥有Sony 1/2” 640×480点 CCD芯片，每秒25帧图像存储16 MB SDRAM, 2 MB Flash Eprom, CPU TMS320C62XX, 每秒1200MIPS（百万次）。通过RS232口能向PC传输数据，并支持四路数字输入输出口，以适应不同的镜头选择。此外，还会描述如何运用这种技术解决实际问题，比如在传送带上排列好的产品逐一检查，不同类型的问题都能得到有效解决。