ROS2初级知识（9）：bag记录过程数据和重放

Recording and playing back data — ROS 2 Documentation: Humble documentation

一、背景知识

        ros2 bag 是一个命令行工具，用于记录系统中发布的主题数据。它累积在任意数量的主题上传递的数据并将其保存在数据库中。然后，您可以重放数据以重现您的测试和实验的结果。录制主题也是分享您的工作并允许其他人重新创建它的好方法。

二、准备活动

        先安装bag相关组件：作为常规 ROS 2 设置的一部分，您应该安装 ros2 bag。 如果您在 Linux 上从 Debians 安装并且您的系统无法识别该命令，请像这样安装它：

sudo apt-get install ros-humble-ros2bag \
                     ros-humble-rosbag2-storage-default-plugins

本教程讨论以前教程中涵盖的概念，例如节点和主题。它还使用了turtlesim 包。

（不要忘记在您打开的每个新终端中获取 ROS 2）

三、用海龟包进行测试

        您将在 turtlesim 系统中记录您的键盘输入，以便稍后保存和重播，因此首先启动 /turtlesim 和 /teleop_turtle 节点。

打开一个新终端并运行：

ros2 run turtlesim turtlesim_node

打开另一个终端并运行：

ros2  run  turtlesim turtle_teleop_key

让我们也创建一个新目录来存储我们保存的录音，这是一个很好的做法：

mkdir bag_files
cd bag_files

四、选择主题

        ros2 bag 只能记录来自发布的主题的数据。要查看系统主题列表，请打开一个新终端并运行以下命令：

ros2 topic list

列出全部topic名称：

/parameter_events
/rosout
/turtle1/cmd_vel
/turtle1/color_sensor
/turtle1/pose

        在主题教程中，您了解到 /turtle_teleop 节点在 /turtle1/cmd_vel 主题上发布命令以使海龟在 turtlesim 中移动。

要查看 /turtle1/cmd_vel 正在发布的数据，请运行以下命令：

ros2 topic info /turtle1/cmd_vel

        起初什么都不会出现，因为 Teleop 没有发布任何数据。返回运行远程操作的终端并选择它以使其处于活动状态。使用箭头键移动海龟，您将看到正在运行 ros2 topic echo 的终端上发布数据。

linear:
  x: 2.0
  y: 0.0
  z: 0.0
angular:
  x: 0.0
  y: 0.0
  z: 0.0
  ---

五、ros2 包记录

        要记录发布到主题的数据，请使用命令语法：

ros2 bag record <topic_name>

        在您选择的主题上运行此命令之前，打开一个新终端并进入您之前创建的 bag_files 目录，因为 rosbag 文件将保存在您运行它的目录中。

运行命令：

ros2 bag record /turtle1/cmd_vel

您将在终端中看到以下消息（日期和时间会有所不同）：

[INFO] [rosbag2_storage]: Opened database 'rosbag2_2019_10_11-05_18_45'.
[INFO] [rosbag2_transport]: Listening for topics...
[INFO] [rosbag2_transport]: Subscribed to topic '/turtle1/cmd_vel'
[INFO] [rosbag2_transport]: All requested topics are subscribed. Stopping discovery...

        现在 ros2 bag 正在记录 /turtle1/cmd_vel 主题上发布的数据。返回远程终端并再次移动乌龟。动作无关紧要，但尝试制作可识别的模式，以便稍后重放数据时查看。

按 Ctrl+C 停止录制。

数据将累积在一个名称为 rosbag2_year_month_day-hour_minute_second 模式的包文件中。

六、记录多个主题

        您还可以记录多个主题，以及更改 ros2 包保存到的文件的名称。

        运行以下命令：

ros2 bag record -o subset /turtle1/cmd_vel /turtle1/pose

-o 选项允许您为包文件选择一个唯一的名称。以下字符串（在本例中为子集）是文件名。

要一次记录多个主题，只需列出以空格分隔的每个主题。

您将看到以下消息，确认正在录制两个主题。

[INFO] [rosbag2_storage]: Opened database 'subset'.
[INFO] [rosbag2_transport]: Listening for topics...
[INFO] [rosbag2_transport]: Subscribed to topic '/turtle1/cmd_vel'
[INFO] [rosbag2_transport]: Subscribed to topic '/turtle1/pose'
[INFO] [rosbag2_transport]: All requested topics are subscribed. Stopping discovery...

注意：您可以在命令中添加另一个选项 -a，它记录系统上的所有主题。

七、ros2 包信息

        您可以通过运行以下命令查看有关录制的详细信息：

ros2 bag info  <bag_file_name>
        在子集包文件上运行此命令将返回有关文件的信息列表：

ros2  bag info subset

Files:             subset.db3
Bag size:          228.5 KiB
Storage id:        sqlite3
Duration:          48.47s
Start:             Oct 11 2019 06:09:09.12 (1570799349.12)
End                Oct 11 2019 06:09:57.60 (1570799397.60)
Messages:          3013
Topic information: Topic: /turtle1/cmd_vel | Type: geometry_msgs/msg/Twist | Count: 9 | Serialization Format: cdr
                 Topic: /turtle1/pose | Type: turtlesim/msg/Pose | Count: 3004 | Serialization Format: cdr

要查看单个消息，您必须打开数据库（在本例中为 sqlite3）来检查它。

八、ros2包重放

        在重播包文件之前，在远程操作正在运行的终端中输入 Ctrl+C。然后确保你的 turtlesim 窗口是可见的，这样你就可以看到运行中的包文件。

输入命令：

ros2 bag play subset

终端将返回消息：

[INFO] [rosbag2_storage]: Opened database 'subset'.

        您的海龟将遵循您在录制时输入的相同路径（尽管不是 100% 完全准确；turtlesim 对系统时间的微小变化很敏感）。 

         因为子集文件记录了 /turtle1/pose 主题，所以只要你有 turtlesim 运行，ros2 bag play 命令就不会退出，即使你没有移动。

        这是因为只要 /turtlesim 节点处于活动状态，它就会定期发布有关 /turtle1/pose 主题的数据。您可能已经注意到，在上面的 ros2 bag info 示例结果中，/turtle1/cmd_vel 主题的 Count 信息只有 9；这就是我们在录制时按下箭头键的次数。

        注意： /turtle1/pose 的 Count 值超过 3000时；在我们记录的时候，关于该主题的数据被发布了 3000 次，超过部分将不予执行。

        要了解发布位置数据的频率，您可以运行以下命令：

ros2 topic hz /turtle1/pose

九、总结 

        使用 ros2 bag 命令记录在您的 ROS 2 系统中传递的主题数据。无论您是与他人分享您的工作还是自省自己的实验，它都是一个很好的工具。