ROS中記錄資料與回放
轉自：https://blog.csdn.net/ab748998806/article/details/51194019
在使用ROS系統的時候，我們可能會遇到這樣的需求——重現機器人在的執行狀況或者分析機器人的某些執行資料。這時候我們就十分需要對資料進行記錄和備份的功能，好在ROS提供了非常方便的這樣的功能。
一、記錄資料（通過建立bag檔案）
這一節裡介紹的是在一個執行中的ROS系統中記錄某一個話題的資訊，我們以小海龜節點為例，介紹如何在一個bag檔案裡記錄話題釋出的資訊。
首先執行ROS：
roscore- 1
然後在另一個終端裡啟動小海龜節點：
rosrun turtlesim turtlesim_node - 1
再在另一個終端裡啟動小海龜鍵盤鍵盤控制節點：
rosrun turtlesim turtle_teleop_key- 1
啟動這個節點後我們會得到這樣的資訊：
Reading from keyboard
---------------------------
Use arrow keys to move the turtle.- 1
- 2
- 3
就像命令列提示的一樣，我們按方向鍵就可以控制海龜移動了。
1、記錄當前存在的所有話題
首先在一個新的終端裡使用以下命令檢視當前存在的所有話題：
rostopic list -v- 1
輸出類似於：
Published topics:
* /turtle1/color_sensor [turtlesim/Color] 1 publisher
* /turtle1/cmd - 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
然後我們這樣記錄上面列表裡存在的所有的資訊：
mkdir ~/bagfiles
cd ~/bagfiles
rosbag record -a - 1
- 2
- 3
我們先建立了一個臨時目錄，然後使用rosbag record命令記錄資訊，-a引數則指定了我們要記錄當前全部話題的資訊。
現在如前面所說的那樣，我們用鍵盤控制小海龜移動，持續10幾秒之後，按CTRL C退出record命令。
檢視~/bagfiles目錄，我們發現裡面多了一個這樣的檔案2016-04-19-20-35-30.bag，檔名的意思是年-月-日-時-分-秒，這個檔案裡記錄了這個檔名所示的時間裡所有話題裡的所有的資訊。
二、使用備份資料重現節點狀態
我們使用rosbag命令將資料記錄在bag檔案之後，還可以利用裡面的資料重現我們節點的執行狀態。
在~/bagfiles目錄裡執行下面的命令檢視檔案資訊：
rosbag info <your bagfile>- 1
這裡得到輸出類似這樣：
path: 2016-04-19-20-35-30.bag
version: 2.0
duration: 2:08s (128s)
start: Apr 19 2016 20:35:30.97 (1461069330.97)
end: Apr 19 2016 20:37:39.83 (1461069459.83)
size: 1.1 MB
messages: 16369
compression: none [2/2 chunks]
types: geometry_msgs/Twist [9f195f881246fdfa2798d1d3eebca84a]
rosgraph_msgs/Log [acffd30cd6b6de30f120938c17c593fb]
turtlesim/Color [353891e354491c51aabe32df673fb446]
turtlesim/Pose [863b248d5016ca62ea2e895ae5265cf9]
topics: /rosout 19 msgs : rosgraph_msgs/Log (2 connections)
/rosout_agg 15 msgs : rosgraph_msgs/Log
/turtle1/cmd_vel 258 msgs : geometry_msgs/Twist
/turtle1/color_sensor 8039 msgs : turtlesim/Color
/turtle1/pose 8038 msgs : turtlesim/Pose- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
可以發現列出的檔案詳情包括資訊的數量、型別、記錄資訊的時間等等。
下一步我們使用這個檔案的資料來重現我們小海龜的執行狀態。
首先在turtle_teleop_key節點執行著的終端裡按CTRL C終止這個節點的執行，然後在~/bagfiles目錄例子執行：
rosbag play <your bagfile>- 1
得到的輸出類似：
[ INFO] [1461070112.371264040]: Opening 2016-04-19-20-35-30.bag
Waiting 0.2 seconds after advertising topics... done.
Hit space to toggle paused, or 's' to step.- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
然後檢視小海龜視窗，發現它在按照與之前相同的軌跡行進。
預設情況下，rosbag play命令會等待0.2秒之後才開始釋出資訊，這是為了在釋出資訊之前通知所有訂閱資訊的節點，以使它們能夠及時地接收到rosbag play釋出的資訊。這個等待時間可以用-d選項指定。
因為rosbag record記錄資料是有延遲的，所以在執行rosbag play最初的一小段時間裡小海龜是不會動的，使用-s選項後跟秒數可以跳過bag檔案記錄的前幾秒，從而是小海龜可以馬上動起來。
另一個有趣的選項是-r，它可以改變資訊釋出的速度，比如
rosbag play -r 2 <your bagfile>- 1
將會以原來的兩部速率釋出bag檔案內記錄的資訊，這其實等效於我們用原來兩倍的速度來按鍵盤。
三、記錄資料子集
在一個包含數百個話題的大型系統中，經常會發布諸如影象等的大量的資訊，把它們都記錄到一個檔案裡是不現實的，好在rosbag record命令提供了僅記錄部分話題的能力。
還是在兩個終端裡分別啟動這兩個節點：
rosrun turtlesim turtlesim_node
rosrun turtlesim turtle_teleop_key- 1
- 2
然後在~/bagfiles目錄裡執行：
rosbag record -O subset /turtle1/cmd_vel /turtle1/pose- 1
-O選項指定了我們要儲存的bag檔案的名字，後面的/turtle1/cmd_vel和 /turtle1/pose則指定了我們要記錄資訊的話題。
同上面一樣，按幾下鍵盤，記錄一下10幾秒的資訊。
接下來在~/bagfiles目錄裡檢視我們剛剛建立的檔案的資訊：
rosbag info subset.bag- 1
得到：
path: subset.bag
version: 2.0
duration: 1:42s (102s)
start: Apr 19 2016 21:10:00.97 (1461071400.97)
end: Apr 19 2016 21:11:43.78 (1461071503.78)
size: 494.3 KB
messages: 6427
compression: none [1/1 chunks]
types: turtlesim/Pose [863b248d5016ca62ea2e895ae5265cf9]
topics: /turtle1/pose 6427 msgs : turtlesim/Pose- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
可以發現，這一次檔案內僅儲存了/turtle1/pose和turtlesim/Pose兩個話題的資訊。
四、rosbag record/play的侷限
我們可以發現，儘管我們記錄了小海龜的執行資料並且重新使用了它們，但是小海龜運動的形狀同以前並不完全相同。
這是因為，對於小海龜運動這類動作，極小的時間上的差別就會產生不同的結果，而rosbag記錄時間的精度又是有限的，我們不可能完全重現小海龜的狀態。所以要記住這一點——我們預設rosbag record/play無法完美重現系統的狀態。