Un modelo de estimación de energía para un robot móvil puede realizar una aproximación del consumo energético del robot para cualquier aplicación. En este estudio, se presenta un modelo de estimación de energía que tiene en cuenta los parámetros dinámicos del robot y de los motores. El modelo propuesto permite predecir los valores de energía del robot para diferentes aceleraciones y pesos de carga, a diferencia de trabajos previos relacionados. La validación del modelo fue realizado para trayectorias lineales y rotacionales. Para las trayectorias lineales, la estimación matemática del modelo puede ser simplificada, entregando una función de costo a optimizar. Para trayectorias rotacionales, los términos relacionados con fuerzas inerciales aparecen de nuevo en el modelo. El robot móvil Nomad Super Scout es usado para las pruebas experimentales. Los experimentos muestran que el modelo propuesto puede estimar la energía consumida por el robot con precisión, alcanzando un porcentaje de éxito de 96.67 % para trayectorias lineales, y de un 81.25 % para las trayectorias curvas. El modelo de estimación de potencia es usado para construir la función Hamiltoniana, la cual bajo ciertas condiciones de optimización puede entregar la velocidad óptima del robot que minimiza la energía consumida por una trayectoria lineal. En este estudio, una solución matemática de forma cerrada de la velocidad óptima del robot es evaluada en una aplicación típica de robótica como es la localización simultánea y mapeo (Simulaneous Location and Mapping- SLAM).