ROS2中bag包录制出现丢帧问题及解决方案

分手后的思念是犯贱 2022-09-15 06:03 417阅读 0赞

# 0. 前言 #

我们都知道ROS1与ROS2的通信是不一样的，而ROS2也因为DDS的通讯带来了一些问题，其中最严重的就属于在存储大数据包的时候会出现的丢帧问题。而如何解决这样的问题目前官方没有给出非常好的解决方案，所以我们只有曲线救国，通过保存图片的方式来实现bag包的完整录制。  
操作系统:  
Ubuntu 20.04  
版本：foxy  
DDS实现：Fast-RTPS  
客户端库(如适用)：rclcpp/rclpy

# 1. 问题说明 #

我们在使用ROS1与ROS2的bag互转时发现会存在丢帧的情况，同时我们直接在ROS2中录制bag包也会发现录制的频率是存在问题的

ROS2

Files:             rosbag2_2021_05_19-11_28_34/rosbag2_2021_05_19-11_28_34_0.db3
    Bag size:          1.1 GiB
    Storage id:        sqlite3
    Duration:          42.616s
    Start:             May 19 2021 11:28:34.289 (1621394914.289)
    End                May 19 2021 11:29:16.906 (1621394956.906)
    Messages:          857
    Topic information: Topic: /image | Type: sensor_msgs/msg/Image | Count: 427 | Serialization Format: cdr
                       Topic: /scan | Type: sensor_msgs/msg/LaserScan | Count: 430 | Serialization Format: cdr

ROS1

path:        2021-05-19-19-59-37.bag
    version:     2.0
    duration:    42.5s
    start:       May 19 2021 19:59:41.91 (1621425581.91)
    end:         May 19 2021 20:00:24.38 (1621425624.38)
    size:        1.1 GB
    messages:    847
    compression: none [419/419 chunks]
    types:       sensor_msgs/Image     [060021388200f6f0f447d0fcd9c64743]
                 sensor_msgs/LaserScan [90c7ef2dc6895d81024acba2ac42f369]
    topics:      /image   418 msgs    : sensor_msgs/Image    
                 /scan    429 msgs    : sensor_msgs/LaserScan

这里经过测试得到了下面的数据

在PC端：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBASGVybWl0X1JhYmJpdA_size_17_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
在Xavier端  
![在这里插入图片描述][29e6c5a7b5f8472ea9e6def6dc7a3684.png]  
我们可以发现相较于ROS1稳定而言，ROS2的频率下降很严重，并不能拉满宽带。原本以为是CPU问题，但是经过测试发现CPU变化不大，个人怀疑是DDS通讯在ROS2中本身造成的问题。在ROS官网中也发现了[该问题][Link 1]的阐述，原因是因为FastRTPS这类DDS并不能传输较大的带宽。我们可以更换[DDS][]来缓解这样的问题，但是仍然存在丢帧的问题。为此本文提供了一个不走`ros_bridge1`方式的解决方案  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBASGVybWl0X1JhYmJpdA_size_14_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]

# 2.无丢帧转bag方式 #

首先从ROS1中订阅bag包或者摄像头的数据，并将对应的图片以时间戳的形式保存。

## …详情请参照[古月居][Link 2] ##

[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBASGVybWl0X1JhYmJpdA_size_17_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: /images/20220828/291bd7cd0dcf419289f8a946ad0b662c.png
[29e6c5a7b5f8472ea9e6def6dc7a3684.png]: /images/20220828/b2173afb1bb54fdcac78ee4d6a634ad4.png
[Link 1]: https://answers.ros.org/question/334183/ros2-dashing-message-frequency-lower-than-expected/
[DDS]: https://blog.csdn.net/lovely_yoshino/article/details/120476219
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBASGVybWl0X1JhYmJpdA_size_14_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: /images/20220828/8b9f454b0c3943929bd87b1f3f434f26.png
[Link 2]: https://www.guyuehome.com/35571