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appRobotDriver/test/Robot.Kinematics.NegativeY.test.js
chk f6a752cf58 Revert B=180-B (Phase 2): gerade Hand ist b=pi, nicht 0
Die Phase-2-Umstellung (Commits 549d10b, 2197a89) war falsch: sie
machte gerade Hand = b=0. Hardware-Daten zeigen aber gerade = B~180
(z.B. G92 ... B179.20). Folge: G28 fuhr nach b=0 -> ~179 Grad
Einklappen -> Hand schlug in den Arm (Crash).

Zurueck auf den verifizierten Stand 933a017:
- IK: this.b = Math.acos(cosB)
- FK: rotateAroundAxis(vecUnterarm, n, this.b)
- G28: robot.b = Math.PI

Verifiziert mit echten Daten: G92 B179.20 -> b=179.20; G28 -> b=180
(Weg 0.8 Grad, kein Slam); IK-Round-Trip exakt; 452/452 Tests gruen.
Logs nicht enthalten.

Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 <noreply@anthropic.com>
2026-06-26 16:30:10 +02:00

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// Phase 1: Der reale Roboter arbeitet in -Y (robot.json: Arm1 -> [0,-250,0]).
// alpha=0 muss nach -y zeigen, nicht nach +y. Siehe doc/Info_Koordinaten.md.
const Robot = require('../robot/kinematics/Arm3SegmentLinearX');
const GCode = require('../robot/GCode');
const D = 180 / Math.PI;
describe('Phase 1 — Arm arbeitet in -Y (alpha=0 zeigt nach -y)', () => {
beforeAll(() => jest.spyOn(console, 'log').mockImplementation(() => {}));
afterAll(() => jest.restoreAllMocks());
const L1 = 250, L2 = 250, L3 = 90;
function fkFromMotors(alphaDeg, betaDeg, aDeg, bDeg, cDeg, xMotor = 0) {
const r = new Robot(L1, L2, L3);
r.xMotor = xMotor;
r.alpha = alphaDeg / D; r.beta = betaDeg / D;
r.a = aDeg / D; r.b = bDeg / D; r.c = cDeg / D;
r.calculatePositionFromMotorAngles();
return r;
}
test('voll ausgestreckt (alpha=beta=0, Hand gerade) -> y ~ -590', () => {
// B=180 = aktuelle "gerade Hand"-Konvention (Phase 2 macht daraus 0)
const r = fkFromMotors(0, 0, 0, 180, 0);
expect(r.y).toBeLessThan(0);
expect(r.y).toBeCloseTo(-(L1 + L2 + L3), 0); // ~ -590
expect(r.z).toBeCloseTo(0, 6);
});
test('gemeldete Homing-Pose landet in -y (war faelschlich +405)', () => {
// G92 X160.53 Y4.53 Z13.93 A124.04 (B=C=0)
const r = fkFromMotors(4.53, 13.93, 124.04, 0, 0, 160.53);
expect(r.y).toBeLessThan(0);
expect(r.y).toBeCloseTo(-405, 0);
expect(r.z).toBeCloseTo(58, 0);
});
test('IK der -y-Grundstellung liefert alpha~0 / beta~0 (nicht ~180)', () => {
const ref = fkFromMotors(0, 0, 0, 180, 0); // -y-ausgestreckte Pose als Referenz
const r = new Robot(L1, L2, L3);
r.x = ref.x; r.y = ref.y; r.z = ref.z;
r.phi = ref.phi; r.theta = ref.theta; r.psi = ref.psi; r.e = 0;
r.calculateAngles3D();
expect(r.alpha).toBeCloseTo(0, 3);
expect(r.beta).toBeCloseTo(0, 3);
});
test('Round-Trip im -y-Arbeitsraum bleibt konsistent', () => {
const A = new Robot(L1, L2, L3);
A.x = 10; A.y = -430; A.z = 30;
A.phi = Math.PI / 7; A.theta = Math.PI / 2; A.psi = Math.PI / 6; A.e = 0;
A.calculateAngles3D();
const B = new Robot(L1, L2, L3);
B.xMotor = A.xMotor; B.alpha = A.alpha; B.beta = A.beta;
B.a = A.a; B.b = A.b; B.c = A.c;
B.calculatePositionFromMotorAngles();
const EPS = 4;
expect(B.x).toBeCloseTo(A.x, EPS);
expect(B.y).toBeCloseTo(A.y, EPS);
expect(B.z).toBeCloseTo(A.z, EPS);
expect(B.phi).toBeCloseTo(A.phi, EPS);
expect(B.theta).toBeCloseTo(A.theta, EPS);
expect(B.psi).toBeCloseTo(A.psi, EPS);
});
test('Nullpose (alpha=beta=a=0, Hand gerade b=180) -> Fingerspitze (xMotor, -590, 0)', () => {
const r = fkFromMotors(0, 0, 0, 180, 0, 7);
expect(r.x).toBeCloseTo(7, 6); // x = xMotor
expect(r.y).toBeCloseTo(-(L1 + L2 + L3), 6);
expect(r.z).toBeCloseTo(0, 6);
});
test('a=0 -> Hand-Knick-Achse laeuft parallel zur x-Achse', () => {
// Bei a=0 knickt die Hand (b) in der y-z-Ebene -> Fingerspitze.x bleibt = xMotor.
const xM = 5;
for (const bDeg of [90, 135, 180, 225]) {
const r = fkFromMotors(0, 0, 0, bDeg, 0, xM);
expect(r.x).toBeCloseTo(xM, 6);
}
// Gegenprobe: a=90 dreht die Knick-Achse aus der y-z-Ebene -> x aendert sich deutlich.
const r90 = fkFromMotors(0, 0, 90, 135, 0, xM);
expect(Math.abs(r90.x - xM)).toBeGreaterThan(1);
});
test('G28 Home: saubere Grundstellung (a=0, c=0, Finger entlang -y) — keine Singularitaets-Garbage', () => {
const robot = new Robot(L1, L2, L3);
GCode.receiveGCode(robot, 'G28');
// Motorwerte sauber gesetzt (nicht der IK-Singularitaets-Muell a=135/c=45)
expect(robot.a).toBeCloseTo(0, 9);
expect(robot.c).toBeCloseTo(0, 9);
expect(robot.alpha).toBeCloseTo(0, 9);
expect(robot.beta).toBeCloseTo(0, 9);
// Workspace: voll ausgestreckt entlang -y
expect(robot.x).toBeCloseTo(0, 6);
expect(robot.y).toBeCloseTo(-(L1 + L2 + L3), 6);
expect(robot.z).toBeCloseTo(0, 6);
// Finger (Handgelenk -> Fingerspitze) zeigt nach -y
const hx = robot.x - robot.pX, hy = robot.y - robot.pY, hz = robot.z - robot.pZ;
const n = Math.hypot(hx, hy, hz);
expect(hy / n).toBeCloseTo(-1, 6);
});
});