स्वतंत्रता की डिग्री रोबोट द्वारा की जा सकने वाली स्वतंत्र गतियों की संख्या है। ऊपर-नीचे सरकने वाली रोबोट भुजा में एक स्वतंत्रता की डिग्री होती है। इसमें घूमने वाला आधार जोड़ने पर दो डिग्री हो जाती हैं। झुकने और घूमने वाली कलाई जोड़ने पर स्वतंत्रता की डिग्री की संख्या बढ़ जाती है। स्वतंत्रता की प्रत्येक डिग्री एक जोड़ या एक गतिमान अक्ष के अनुरूप होती है।

अंतरिक्ष में, एक कठोर पिंड में छह डिग्री स्वतंत्रता होती है: तीन स्थानांतरण और तीन घूर्णन। एक रोबोट जो इन सभी छह डिग्री स्वतंत्रता को नियंत्रित कर सकता है, किसी वस्तु को अपनी पहुँच के भीतर कहीं भी स्थित और उन्मुख कर सकता है। छह से कम डिग्री स्वतंत्रता होने पर कुछ स्थितियाँ या अभिविन्यास असंभव हो जाते हैं। छह से अधिक डिग्री स्वतंत्रता होने पर रोबोट अनावश्यक हो जाता है, जो बाधाओं के आसपास पहुँचने के लिए उपयोगी हो सकता है।

सामान्य रोबोटों में स्वतंत्रता की डिग्री

• SCARA रोबोट: चार डिग्री की स्वतंत्रता, तेजी से असेंबली।
• छह अक्षीय औद्योगिक भुजा: छह डिग्री, पूर्ण पोज़ नियंत्रण।
• मानवाकार भुजा: सात डिग्री, मनुष्य की तरह अतिरेकपूर्ण।
• डेल्टा रोबोट: तीन डिग्री, उच्च गति से सामान उठाना और रखना।
• मोबाइल रोबोट: फर्श पर तीन डिग्री, मैनिपुलेटर के साथ अधिक।

अधिक स्वतंत्रता का अर्थ है अधिक लचीलापन, लेकिन साथ ही अधिक जटिलता भी। प्रत्येक जोड़ से वजन, लागत और नियंत्रण संबंधी चुनौतियाँ बढ़ती हैं। वांछित स्थिति प्राप्त करने के लिए आवश्यक कोणों का पता लगाने वाली व्युत्क्रम गतिकी (इनवर्स काइनेमेटिक्स) जोड़ों की संख्या बढ़ने के साथ कठिन होती जाती है। अतिरेकपूर्ण रोबोट कई समाधानों में से चयन कर सकते हैं। यह लचीलापन उन्हें विलक्षणताओं (सिंगुलैरिटी) से बचने में मदद करता है, ऐसी स्थितियाँ जहाँ गणितीय गणना विफल हो जाती है और रोबोट नियंत्रण खो देता है। स्वतंत्रता की डिग्री एक साधारण गणना है जिसके रोबोट की क्षमताओं और अक्षमताओं पर गहरे प्रभाव पड़ते हैं।