Optimización inteligente de trayectorias en manipuladores industriales mediante algoritmo PSO

Resumen

Este trabajo presenta un primer enfoque sobre una metodología inteligente para la optimización de trayectorias en manipuladores industriales, basada en el algoritmo metaheurístico Particle Swarm Optimization (PSO). La evaluación se realiza en un entorno de simulación desarrollado en MATLAB que incorpora un modelo dinámico del robot, incluyendo masa, volumen e inercia de los eslabones, así como la presencia de obstáculos y detección de colisiones. Se proponen y comparan tres funciones de coste que consideran distintas métricas físicas: el tiempo total de trayectoria, el esfuerzo articular, estimado mediante los pares medios y máximos aplicados, y una combinación ponderada de ambos criterios. El proceso de optimización sigue una estrategia escalonada, que primero garantiza la viabilidad geométrica mediante la eliminación de trayectorias con colisiones, y posteriormente refina el resultado optimizando las métricas físicas. Los resultados evidencian que la técnica de optimización propuesta permite obtener trayectorias más eficientes y realistas, con mayor potencial de implementación en entornos exigentes.