机器人编程趣味实践13-数据保存和播放（bag）

命令交互工具基本介绍完成，这些调试过程都可以记录下来，用作后续分析。

目标

记录发布在某个主题上的数据，以便可以随时回放和查看。

基础概念

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

预备功能包

1. ros-foxy-rosbag2
2. ros-foxy-rosbag2-bag-v2-plugins
3. ros-foxy-rosbag2-compression
4. ros-foxy-rosbag2-converter-default-plugins
5. ros-foxy-rosbag2-cpp
6. ros-foxy-rosbag2-storage
7. ros-foxy-rosbag2-storage-default-plugin
8. ros-foxy-rosbag2-test-common
9. ros-foxy-rosbag2-tests
10. ros-foxy-rosbag2-transport
11. ros-foxy-ros2bag

安装命令：

• sudo apt install ros-foxy-ros2bag ros-foxy-rosbag2-converter-default-plugins ros-foxy-rosbag2-storage-default-plugins

功能包：

1. ros2bag
2. turtlesim
3. source

实践

1 启动节点

将在turtlesim系统中记录键盘输入以供稍后保存和重播，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

创建一个新目录来存储保存的文件，这也是一种很好的做法：

• mkdir bag_files
• cd bag_files

如果不创建文件夹，就保存在当前路径下。

2 选择主题

ros2 bag 只能记录发布主题的数据。 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

显示如下：

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

在主题教程中，了解到 /turtle_teleop 节点在 /turtle1/cmd_vel 主题上发布命令以使机器人在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 echo /turtle1/cmd_vel

一开始什么都不会显示，因为teleop 没有发布任何数据。 返回运行 Teleop 的终端并选择它以使其处于活动状态。 使用箭头键移动机器人，将看到正在运行 ros2 topic echo 的终端上发布数据。

使用键盘遥控后：

3 保存

要记录发布到主题的数据，请使用以下命令语法：

• ros2 bag record <topic_name>

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

运行命令：

• ros2 bag record /turtle1/cmd_vel

将在终端中看到以下消息（日期和时间会有所不同）：

现在 ros2 bag 正在记录 /turtle1/cmd_vel 主题上发布的数据。 返回到teleop 终端并再次移动机器人。 如何移动无关紧要，但请尝试制作可识别的模式，以便稍后重播数据时查看。

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。

记录多组数据主题

还可以记录多个主题，以及更改 ros2 bag 保存到指定名称的文件夹。

运行以下命令：

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

-o 选项允许包文件选择唯一的名称。 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，只需列出每个主题，并用空格分隔。

将看到以下消息，确认正在录制这两个主题。

完成后，可以移动机器人并按 Ctrl+C。

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。

4 包信息

可以通过运行以下命令查看有关录音的详细信息：

• ros2 bag info <bag_file_name>

在子集包文件上运行此命令将返回有关该文件的信息列表：

• ros2 bag info subset

要查看单个消息，必须打开数据库（在本例中为 sqlite3）来查看它，这超出了 ROS 2 的范围。

5 包播放

在重放包文件之前，在运行teleop 的终端中输入Ctrl+C。 然后确保turtlesim窗口可见，以便可以看到正在运行的包文件。

输入命令：

• ros2 bag play rosbag2_2021_06_03-11_09_25

终端将返回消息：

机器人将遵循之前录制时输入的相同路径（尽管不是 100% 准确；turtlesim 对系统时序的微小变化很敏感）。

如果使用subset

因为文件记录了 /turtle1/pose 主题，所以只要运行着turtlesim，ros2 bag play命令就不会退出，即使没有移动。

这是因为只要 /turtlesim 节点处于活动状态，它就会定期发布关于 /turtle1/pose 主题的数据。 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 信息仅为 0； 这就是我们在录音时按下箭头键的次数。

注意 /turtle1/pose 的 Count 值超过 20000； 在录制时，有关该主题的数据发布了 25561 次。

要了解发布位置数据的频率，可以运行以下命令：

• ros2 topic hz /turtle1/pose

总结

可以使用 ros2 bag 命令记录在 ROS 2 系统中传递的主题数据。 无论是与他人分享工作还是回顾自己的实验，它都是一个很好的工具。

已完成“初学者：CLI 工具”教程！

下面教程会通过三维环境机器人再巩固一下这些CLI工具，然后进行更深入的学习。