Un degré de liberté (en anglais degree of freedom, DOF ; en français DDL) est une direction de mouvement indépendante qu’un mécanisme sait effectuer. Chez un robot humanoïde, le nombre de DDL équivaut à peu près au nombre de ses articulations commandées séparément : chaque articulation entraînée par son propre actionneur ajoute un degré de liberté. Plus il y a de DDL, plus le robot se meut naturellement et avec souplesse — mais plus sa commande est complexe, sa construction coûteuse et sa consommation d’énergie élevée.
À titre d’illustration, le corps humain compte au total des centaines de degrés de liberté, la main à elle seule en a environ 27. Les robots humanoïdes ne font que se rapprocher de cette dextérité. Les écarts entre machines sont importants et illustrent bien la philosophie de chaque fabricant.
Richement doté, l’Atlas de Boston Dynamics possède 56 degrés de liberté et des articulations pleinement rotatives, ce qui lui permet aussi bien des roulades acrobatiques qu’une manipulation précise. À l’inverse, l’Unitree G1, abordable, se contente de 23 degrés de liberté — encore largement assez pour marcher et travailler de base des mains, mais avec une mécanique plus simple. L’expressive Ameca compte plus de 60 DDL concentrés surtout dans le visage et la moitié supérieure du corps, car sa mission est une mimique crédible, et non le port de charges.
Ce qui compte, c’est l’emplacement des degrés de liberté. Un robot destiné à la manipulation a besoin de nombreux DDL dans les mains et les doigts dextres, tandis qu’un châssis marcheur exige surtout des articulations robustes dans les jambes. Le marketing avance souvent le nombre total de DDL comme un chiffre unique, mais à lui seul il ne dit pas si le robot est habile — cela dépend de la répartition des articulations, de la qualité des actionneurs et surtout du logiciel qui les commande via la cinématique inverse et le contrôle du corps complet. Plus d’articulations signifie donc du potentiel, et non automatiquement un meilleur robot.