ROS中bag的录制、播放和使用

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前言

传感器获取到的信息，有时我们可能需要实时处理，有时可能只是采集数据，事后分析，比如:
机器人导航实现中，可能需要绘制导航所需的全局地图，地图绘制实现，有两种方式

• 方式1：可以控制机器人运动，将机器人传感器感知到的数据时时处理，生成地图信息。
• 方式2：同样是控制机器人运动，将机器人传感器感知到的数据留存，事后，再重新读取数据，生成地图信息。

两种方式比较，显然方式2使用上更为灵活方便。在ROS中关于数据的留存以及读取实现，提供了专门的工具: rosbag。rosbag本质也是ros的节点，当录制时，rosbag是一个订阅节点，可以订阅话题消息（这是ROS核心的数据通讯，ros开发每天都会打交道的话题通讯机制）并将订阅到的数据写入磁盘文件；当重放时，rosbag是一个发布节点，可以读取磁盘文件，发布文件中的话题消息。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。如果有ROS基础，下面的内容将很好理解，否则并不能快速学会使用：

一、bag录制

录制所有话题数据（此时会在当前路径下生成名称为当前时间的bag包）：

rosbag record -a

录制指定话题数据：

rosbag record <topic_name1> <topic_name2> <topic_name3> ...

指定指定话题数据并指定保存bag的路径名称：

rosbag record  -O <bagname> <topic_name1> <topic_name2> <topic_name3> ...

例如：

二、bag信息查看

rosbag info指令可以数据包中包含的话题名称，话题数量，话题消息类型等信息:

rosbag info <bagname>

通过rqt_bag命令将bag进行（数据流）可视化

rqt_bag <bagname>

三、bag播放

bag的回放就像放视频一样，可以再现数据录制时的实时数据流，但是有一些命令可以控制播放时间、速率、话题等功能：
回放指定bag（一般最常用）

rosbag play <bagname> 

回放当前目录下所有bag

rosbag play *

从指定时间(n = 指定时间s)开始回放bag

rosbag play -s n <bagname>

延时指定时间(n = 延时时间s)开始回放bag

rosbag play -d n <bagname>

播放指定结束时间(n = 指定秒数)的bag

rosbag play -u n <bagname>

从指定时间(n = 开始时间s)开始播放到指定时间(m = 指定播放时间s)的bag

rosbag play -s n -u m <bagname>

按指定倍率(n = 倍率)回放bag

rosbag play -r n <bagname>

只播放感兴趣的 topic

rosbag play <bagname> --topic /topic1 /topic2 ...

播放bag的 topic重命名：

rosbag play <bagname> /topic1:=/topic1

回放包时，其他节点可以接受实时的话题数据，进行SLAM或者显示等处理，播放例如我们利用可视化工具rviz查看小车的点云和图像话题：

四、bag的使用（以A-LOAM为例）

A-LOAM是一个纯激光SALM，订阅一个激光消息进行SLAM处理，因此首先我们要获取点云话题，即需要知道其话题名以及消息类型，通过rosbag info查看即可：

通过rostopic可以在命令行订阅消息，查看其内容（每个话题都一定包含header消息，其中有消息的时间戳stamp和其对应的坐标系frame_id，--noarr参数是把点云原始数据data折叠起来了，否则满屏显示""看不到消息其他内容）：

知道bag中的点云话题/point_raw后，在代码中订阅点云消息

ros::Subscriber subLaserCloud = nh.subscribe<sensor_msgs::PointCloud2>(/point_raw, 100, laserCloudHandler);

其中sensor_msgs::PointCloud2是点云消息类型，一些特殊的数据例如点云、IMU和图像等，ROS中有定义好的消息类型，我们还可以定义自己的消息（底层就是一个C++类）；/point_raw就是要订阅的话题名称；100是缓存队列的长度，防止处理时间跟不上bag播放速度而丢失数据；laserCloudHandler是回调函数，用于保存或者处理接收的数据。
接下来同时播放包和运行SLAM节点，SLAM算法即可实时接收点云数据并实时处理：

# 分别打开两个终端，输入命令
roslaunch aloam_velodyne aloam_velodyne_VLP_16.launch
rosbag play autoware-20230608161607.bag