L’actionneur est une unité motrice qui convertit de l’énergie (le plus souvent électrique) en mouvement mécanique. Chez un robot humanoïde, il remplit la fonction d’un muscle : chaque articulation commandée possède son propre actionneur, qui assure le mouvement dans le degré de liberté considéré. La qualité des actionneurs détermine de façon décisive la force, la rapidité, l’efficacité énergétique du robot, ainsi que sa finesse de manipulation des objets.
Un actionneur électrique typique d’humanoïde se compose de trois parties : un moteur (généralement un moteur BLDC), un réducteur et une électronique de commande avec des capteurs. Le moteur seul tourne vite, mais avec un faible couple ; on lui adjoint donc un réducteur qui diminue la vitesse de rotation et augmente le couple. Selon le type de réducteur et le rapport, on distingue différentes « philosophies » d’actionneurs — depuis les unités précises et puissantes à réducteur harmonique, en passant par les robustes réducteurs planétaires, jusqu’aux entraînements quasi directs (QDD) légers et dynamiques.
Les paramètres clés d’un actionneur sont le couple (sa force), la vitesse de rotation, la masse, l’efficacité énergétique et la rétro-entraînabilité — la capacité de l’articulation à céder quand on la pousse. Des robots comme Atlas ou Optimus utilisent une combinaison d’actionneurs rotatifs et linéaires : les rotatifs entraînent les articulations courantes, les linéaires (rappelant des vérins hydrauliques, mais entraînés par un moteur électrique) fournissent une grande force au genou ou à la hanche.
Des entreprises comme Tesla ou Figure conçoivent et fabriquent leurs actionneurs elles-mêmes, car ils sont la clé des performances comme des coûts — chez un humanoïde, les actionneurs représentent une grande part du prix et de la masse. Le développement tend vers des unités intégrées, où le moteur, le réducteur, le capteur et l’électronique tiennent dans un seul boîtier compact, ce qui simplifie l’assemblage et la maintenance. L’actionneur est ainsi littéralement le cœur de chaque articulation d’un robot humanoïde.