ROS 中 rosbag 相关命令介绍

约定不等于承诺〃 2023-03-02 10:56 3阅读 0赞

`rosbag`既可以指命令行中数据包相关命令，也可以指 `c++/python`d的 `rosbag` 库。这里的 `rosbag` 是指前者。

`rosbag` 主要用于记录、回放、分析 `rostopic` 中的数据。它可以将指定 `rostopic` 中的数据记录到`.bag`后缀的数据包中，便于对其中的数据进行离线分析和处理。

对于 `subscribe` 某个 `topic` 的节点来说，它无法区分这个 `topic` 中的数据到底是实时获取的数据还是从 `rosbag` 中回放的数据。这就有助于我们基于离线数据快速重现曾经的实际场景，进行可重复、低成本的分析和调试。

本文以简单的 `turtlesim` 为例，介绍如何用 `rosbag` 相关命令记录和回放 `rostopic` 。

录制数据  
启动与 `turtlesim` 相关的两个 `ros node`

roscore rosrun turtlesim turtlesim_node rosrun turtlesim turtle_teleop_key

前者打开 `turtle simulation` 的平面仿真环境，后者是一个键盘操作节点。

在开始记录 `rostopic` 之前，放了方便起见，先创建一个专门的文件夹，存放数据包

mkdir ~/bagfiles

然后进入该文件夹，**开始录制数据包:**

cd ~/bagfiles rosbag record -a

其中-a选项表示将当前发布的所有 `topic` 数据都录制保存到一个 `rosbag` 文件中。

**也可以只记录某些感兴趣的 `topic`，命令如下:**

rosbag record /topic_name1 /topic_name2 /topic_name3

**上述命令录制的数据包名字为日期加时间。如果要指定生成数据包的名字，则用-O /-o参数**，如下:

rosbag record -O filename.bag /topic_name1

其中`-O`（大写的 `O`) 后跟录制数据包的名字。如果用`-o`(小写的 `o`)，则只是给数据包的名字加前缀。

如果在 `launch` 文件中使用 `rosbag record` 命令，如下

默认存放路径是 `~/.ros` 中。

上边命令开启了数据记录，然后回到`turtle_teleop`节点所在的终端窗口，控制 `turtle` 随处移动`10`秒钟左右。

在运行`rosbag record`命令的窗口中按`Ctrl-C`退出该命令，即结束数据记录。

现在在`~/bagfiles`目录中应该会看到一个以日期和时间命名并以.`bag`作为后缀的 `rosbag` 文件，它包含`rosbag record`运行期间发布的 `topic`。

检查和回放  
`rosbag info`指令可以显示数据包中的信息:

rosbag info filename.bag

显示类似下边的信息:

***bag: 2009-12-04-15-02-56.bag version: 1.2 start\_time: 1259967777871383000 end\_time: 1259967797238692999 length: 19367309999 topics: - name: /rosout count: 2 datatype: roslib/Log md5sum: acffd30cd6b6de30f120938c17c593fb - name: /turtle1/color\_sensor count: 1122 datatype: turtlesim/Color md5sum: 353891e354491c51aabe32df673fb446 - name: /turtle1/command\_velocity count: 23 datatype: turtlesim/Velocity md5sum: 9d5c2dcd348ac8f76ce2a4307bd63a13 - name: /turtle1/pose count: 1121 datatype: turtlesim/Pose md5sum: 863b248d5016ca62ea2e895ae5265cf9***

这些信息包括 `topic` 的名称、类型和 `message` 数量。

接下来回放数据包中的 `topic`。

首先在`turtle_teleop_key`所在的终端窗口中按`Ctrl+C`退出该键盘控制节点。保留`turtlesim`节点继续运行。在终端中`bag`文件所在目录下运行以下命令:`rosbag play`  
就能够回放出 `bag` 中包含的 `topic` 内容了。

如果想改变消息的发布速率，可以用下面的命令

rosbag play -r 2

这时的轨迹相当于以**两倍的速度**通过按键发布控制命令时产生的轨迹。-r后面的数字对应播放速率。

如果希望 `rosbag` 循环播放，可以用命令

rosbag play -l # -l == --loop

如果只播放感兴趣的 `topic` ，则用命令

rosbag play --topic /topic1

在上述播放命令执行期间，空格键可以暂停播放。

`rosbag`的命令  
`rosbag` 常用命令列表如下:

命令 作用

check	    确定一个包是否可以在当前系统中进行,或者是否可以迁移。
    decompress	压缩一个或多个包文件。
    filter	    解压一个或多个包文件。
    fix	        在包文件中修复消息,以便在当前系统中播放。
    help		获取相关命令指示帮助信息
    info		总结一个或多个包文件的内容。
    play		以一种时间同步的方式回放一个或多个包文件的内容。
    record		用指定主题的内容记录一个包文件。
    reindex		重新索引一个或多个包文件。

与例子无关的题外话  
回放数据包时，如果想用 `Rviz` 可视化数据，可能会遇到时间不匹配的问题，出现如下错误信息:

... Message removed because it is too old (frame=..., stamp=...)

这是由于 `ROS tf` 的发布时间晚于 `topic` 的时间，`Rviz` 在做 `msg` 的 `tf` 变换时，默认把过时的 `msg` 丢掉。为了解决这一问题，可以让系统以 msg 对应的 simulated time 运行，而不是实际的 wall-clock time. 步骤如下:

启动 `ROS master roscore` 指定系统以 `simulated time` 运行`rosparam set /use_sim_time true`  
官方的解释如下:

***This basically tells nodes on startup to use simulated time (ticked here by rosbag) instead of wall-clock time (as in a live system). It avoids confusing time-dependent components like tf, which otherwise would wonder why messages are arriving with timestamps far in the past.***

进行其他操作，例如 `launch tf` 文件，启动 `Rviz` 等 回放 `rosbag` 并发布 `simulated time rosbag play --clock`