La charge utile (en anglais payload) est la masse maximale qu’un robot peut soulever, porter ou manipuler en toute sécurité. Pour un humanoïde destiné à la logistique, aux entrepôts et à l’industrie, c’est l’un des paramètres pratiques les plus importants — il détermine si le robot peut soulever une caisse de marchandises, une palette de pièces ou seulement des objets légers. Il est souvent utile de distinguer la charge utile d’un seul bras (ce qu’il peut porter dans la main) et la charge utile totale (ce qu’il peut porter à deux mains ou plaqué contre le corps).
Les valeurs varient considérablement d’un robot à l’autre selon leur conception et leur destination. Atlas de Boston Dynamics peut soulever jusqu’à 50 kg, et Fourier GR-1 annonce une charge utile tout aussi élevée. La plupart des humanoïdes axés sur la manipulation, comme Apollo ou Kepler K2, se situent dans l’ordre de quelques dizaines de kilogrammes pour une charge proche du corps et de quelques kilogrammes pour un bras tendu. Il est important de lire à quoi se rapporte la donnée — soulever une charge contre le tronc est bien plus facile que la tenir au bout d’un bras tendu horizontalement, où s’exerce un grand moment de levier sur les articulations.
La charge utile dépend directement de la puissance des actionneurs et de la qualité des réducteurs. Des articulations puissantes à fort rapport de réduction, par exemple avec un réducteur harmonique, maintiennent un couple élevé et donc une charge lourde. La conception du squelette, qui doit transmettre la charge, et la stabilité de tout le corps jouent également un rôle — le robot ne doit pas basculer sous le poids de la charge.
Plusieurs compromis sont liés à la charge utile. Une charge utile plus élevée exige des actionneurs plus puissants et plus lourds, qui consomment plus d’énergie et réduisent l’autonomie de la batterie. De plus, la masse même du robot (de nombreux humanoïdes pèsent de 50 à 90 kg) s’ajoute à la charge des entraînements. En pratique, les fabricants recherchent donc un équilibre entre charge utile, masse propre, autonomie et coût. La charge utile effective dépend en outre de l’effecteur terminal : la main doit non seulement porter la charge, mais aussi la saisir fermement et en toute sécurité.