La charge utile correspond au poids maximal qu'un robot peut transporter ou manipuler. Elle comprend l'objet, la pince et tout outil fixé à l'effecteur. Un robot conçu pour une charge utile de 10 kg peut soulever 10 kg au total à l'extrémité de son bras. Au-delà de cette limite, le bras s'affaisse, les moteurs surchauffent et les articulations s'usent.

La capacité de charge dépend de la taille et de la configuration du robot. Un petit robot collaboratif peut manipuler 5 kilogrammes. Un grand robot industriel peut soulever 500 kilogrammes, voire plus. La capacité diminue à mesure que le bras s'étend. Un robot capable de soulever 100 kilogrammes près de sa base ne pourra soulever que 50 kilogrammes à pleine portée. Le fabricant publie un tableau de charge utile indiquant la limite à différentes distances.

Considérations relatives à la charge utile

• Poids de l'objet plus le dispositif de préhension et l'outillage.
• Centre de gravité : les charges décalées réduisent la capacité.
• Vitesse et accélération : les charges dynamiques dépassent le poids statique.
• Cycle de service : le levage continu génère de la chaleur.
• Marge de sécurité : ne jamais fonctionner à la limite.

La charge utile ne se résume pas au simple levage ; il s'agit aussi de la contrôler. Une charge lourde possède une inertie que le robot doit gérer en accélération et en décélération, sans oscillation ni dépassement. Cela exige un couple plus important et un contrôle plus sophistiqué. Un robot à sa limite de charge utile se déplacera plus lentement et avec moins de précision qu'un robot transportant une charge légère. Les ingénieurs dimensionnent donc le robot avec une marge de sécurité. Une charge utile de 10 kg sur un robot de 15 kg est optimale. En revanche, une charge utile de 10 kg sur un robot de 10 kg est synonyme d'arrêts de production. La charge utile est l'une des premières spécifications à vérifier lors du choix d'un robot pour une tâche donnée.