Análisis del diseño óptimo de un reductor de velocidad

Abstract

La necesidad de obtener resultados óptimos en sistemas utilizados en robótica debido a los inconvenientes que se presentan cuando no se trabaja con un sistema de transmisión apropiado para cada aplicación, conlleva a utilizar técnicas de optimización para el diseño de las dimensiones un reductor de velocidad. Éste problema inicialmente propuesto por J Golinski en 1970, se desarrolló por el método optimización de enjambre de partículas (PSO) y una de sus variantes (UPSO), sujeto a restricciones. Actualmente PSO se utiliza en la cinemática de robots, sistemas de control, procesos de fabricación y procesamiento digital de señales con el objetivo de mejorar la eficiencia de cada proceso o resolver problemas de costos incluso, beneficiando el medio ambiente; por esta razón, los algoritmos evolutivos se posicionan como una de las mejores alternativas en cuanto a optimización se refiere. El algoritmo formulado enfrenta las restricciones planteadas con una función de penalización adaptadas al PSO, estrategia manejada en diferentes métodos de optimización con restricciones, ofreciendo eficiencia, rendimiento en el manejo de las mismas, y reduciendo el tiempo de cómputo. La solución encontrada contrastó muy bien con los resultados encontrados mediante otras técnicas de optimización, confirmando que PSO y su variante UPSO son una herramienta matemática sencilla y robusta para optimización de este problema de ingeniería.