Callibration

doc/Callibration_ROADMAP.md

@@ -0,0 +1,123 @@
+# Calibration Roadmap – appRobotHoming
+
+> Stand: 2026-06-10  
+> Ziel: Vor dem Homing muss das System einmalig (oder nach mechanischen Änderungen) kalibriert werden.
+
+---
+
+## Übersicht der Kalibrierungsschritte
+
+```
+[1] Camera NPZ  →  [2] Board  →  [3] Robot X-Axis  →  [4] Arm1 / Arm2
+```
+
+Jede Stufe baut auf der vorherigen auf. Die Ergebnisse werden als Dateien gespeichert und vom Homing-Prozess geladen.
+
+---
+
+## [1] Camera NPZ – Kamerakalibrierung
+
+**Ziel:** Intrinsische Kameraparameter (Brennweite, Verzerrungskoeffizienten, Kameramatrix) für jede Kamera ermitteln und als `.npz`-Datei speichern.
+
+**Vorgehen (noch offen):**
+- Schachbrettmuster / ChArUco-Board aus verschiedenen Winkeln fotografieren
+- OpenCV `calibrateCamera()` ausführen
+- Ergebnis speichern: `cam0_calib.npz`, `cam1_calib.npz`, `cam2_calib.npz`
+
+**Aktionen auf der Seite (geplant):**
+- Fotos aufnehmen (mehrere Posen)
+- Kalibrierung berechnen
+- `.npz`-Datei herunterladen / auf Server speichern
+- Reprojektionsfehler anzeigen
+
+**Offene Fragen:**
+- Welches Muster wird verwendet (Schachbrett vs. ChArUco)?
+- Automatische Erfassung oder manueller Upload der Bilder?
+
+---
+
+## [2] Board – Referenz-Board-Kalibrierung
+
+**Ziel:** Die extrinsische Position des Marker-Boards im Kamera-Koordinatensystem bestimmen.
+
+**Vorgehen (noch offen):**
+- Board in definierter Position aufstellen
+- Foto aufnehmen, Marker erkennen (`aruco.detectMarkers`)
+- `solvePnP` → Rotations- und Translationsvektor berechnen
+- Transformation Board → Kamera speichern
+
+**Aktionen auf der Seite (geplant):**
+- Kamerabild anzeigen mit erkannten Markern
+- Pose berechnen und anzeigen
+- Kalibrierungsdatei speichern
+
+**Offene Fragen:**
+- Feste Board-Position oder Referenzpunkte einmessen?
+
+---
+
+## [3] Robot X-Axis – Achsenrichtung kalibrieren
+
+**Ziel:** Die X-Achse des Roboters im Weltkoordinatensystem verorten (Ausrichtung und Nullpunkt).
+
+**Vorgehen (noch offen):**
+- Roboter an bekannte X-Positionen fahren (z. B. X=0 und X=max)
+- Kamera beobachtet den Endeffektor / Marker am Roboter
+- Achsvektor aus zwei Messpunkten berechnen
+- Ergebnis speichern
+
+**Aktionen auf der Seite (geplant):**
+- Roboter zu Referenzposition 1 fahren → Foto → Marker-Position merken
+- Roboter zu Referenzposition 2 fahren → Foto → Marker-Position merken
+- Achsvektor berechnen und anzeigen
+- Speichern
+
+**Offene Fragen:**
+- Wie viele Referenzpunkte werden benötigt?
+- Wird die Z-Achse separat kalibriert?
+
+---
+
+## [4] Arm1 / Arm2 – Gelenk-Kalibrierung
+
+**Ziel:** Nullposition und Kinematikparameter von Arm1 und Arm2 einmessen.
+
+**Vorgehen (noch offen):**
+- Arm in mechanische Nullposition fahren (physischer Anschlag oder Markierung)
+- Kamera prüft die tatsächliche Arm-Pose
+- Offset zwischen Soll und Ist berechnen und speichern
+
+**Aktionen auf der Seite (geplant):**
+- Arm1 auf Nullposition → Foto → Winkel ablesen
+- Arm2 auf Nullposition → Foto → Winkel ablesen
+- Offset-Korrektur berechnen und speichern
+
+**Offene Fragen:**
+- Separater Marker pro Armgelenk?
+- Kalibrierung bei jedem Start oder nur nach Umbau?
+
+---
+
+## Dateistruktur (geplant)
+
+```
+calibration/
+  cam0_calib.npz
+  cam1_calib.npz
+  cam2_calib.npz
+  board_pose.json
+  robot_xaxis.json
+  arm_offsets.json
+```
+
+---
+
+## Status
+
+| Schritt          | Status       | Anmerkung                        |
+|------------------|--------------|----------------------------------|
+| Camera NPZ       | offen        | Konzept unklar                   |
+| Board            | offen        | Konzept unklar                   |
+| Robot X-Axis     | offen        | Konzept unklar                   |
+| Arm1 / Arm2      | offen        | Konzept unklar                   |
+| Calibration-UI   | in Arbeit    | HTML-Seite angelegt              |