En muchos procesos de automatización industrial, el uso de robots cartesianos de dos ejes es una solución suficiente para los movimientos que se requieren. Los dos ejes pueden accionarse con correa, husillo o cremallera.
El funcionamiento de un robot cartesiano XY o de dos ejes es similar al de un robot cartesiano de tres ejes, con la diferencia de que solo puede mover su herramienta en dos direcciones. Los dos ejes se colocan en posición perpendicular entre sí.