Tu línea de animación debería tener un aspecto parecido a este. Hay tres claves: posición inicial, posición en el frame 150 (digamos que es el punto medio de la animación) y posición en el frame 300. La clave de la derecha es una copia de la de la izquierda ya que la posición final e inicial son la misma. Como ves, la gráfica tiene que ser simétrica si el objeto hace el camino inverso.
De todas formas, yo seguiría el consejo de Caronte de no hacer el recorrido de vuelta exactamente igual que el de ida.
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