ROS中使用rosbag记录和播放数据

ROS中的rosbag是一种数据记录和回放工具，可以用来记录ROS系统中发布的消息数据，然后在后续的使用中回放这些数据。

首先，我们需要创建一个ROS工作空间并构建一个catkin软件包，进入工作空间目录，执行以下命令：

$ mkdir -p catkin_ws/src
$ cd catkin_ws/src
$ catkin_create_pkg rosbag_example std_msgs roscpp
$ cd ..
$ catkin_make
$ source devel/setup.bash

接下来，我们将创建一个简单的发布者节点和一个订阅者节点，其中发布者节点会发布一个std_msgs::String类型的消息。

首先，在src文件夹下创建一个名为talker.cpp的文件，并将以下代码复制到文件中：

#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"

int main(int argc, char **argv)
{
  ros::init(argc, argv, "talker");
  ros::NodeHandle n;
  ros::Publisher chatter_pub = n.advertise<std_msgs::String>("chatter", 1000);
  ros::Rate loop_rate(10);

  int count = 0;
  while (ros::ok())
  {
    std_msgs::String msg;
    std::stringstream ss;
    ss << "Hello world " << count;
    msg.data = ss.str();
    ROS_INFO("%s", msg.data.c_str());
    chatter_pub.publish(msg);
    ros::spinOnce();
    loop_rate.sleep();
    ++count;
  }

  return 0;
}

然后，在src文件夹下创建一个名为listener.cpp的文件，并将以下代码复制到文件中：

#include "ros/ros.h"
#include "std_msgs/String.h"

void chatterCallback(const std_msgs::String::ConstPtr& msg)
{
  ROS_INFO("I heard: [%s]", msg->data.c_str());
}

int main(int argc, char **argv)
{
  ros::init(argc, argv, "listener");
  ros::NodeHandle n;
  ros::Subscriber sub = n.subscribe("chatter", 1000, chatterCallback);
  ros::spin();

  return 0;
}

接下来，我们需要修改CMakeLists.txt文件，将以下代码添加到文件的末尾：

add_executable(talker src/talker.cpp)
target_link_libraries(talker ${catkin_LIBRARIES})

add_executable(listener src/listener.cpp)
target_link_libraries(listener ${catkin_LIBRARIES})

现在，我们可以使用以下命令编译ROS节点：

$ catkin_make

在编译成功后，我们可以使用以下命令分别启动发布者节点和订阅者节点：

$ rosrun rosbag_example talker
$ rosrun rosbag_example listener

在订阅者节点开始监听消息后，我们可以使用rosbag来记录发布者节点发布的消息数据。在新的终端中运行以下命令：

$ rosbag record -a

这将记录发布的所有消息数据，其中的-a选项表示记录所有消息数据。在终端中可以看到ROS系统每秒记录的消息数量。

接下来，我们停止录制消息数据并将录制的数据保存到一个名为data.bag的文件中，运行以下命令：

$ rosbag record -a --output-name=data.bag

在录制完毕后，我们可以使用rosbag来回放刚才记录的数据文件。在新的终端中运行以下命令：

$ rosbag play data.bag

这将回放data.bag文件中的消息数据。在订阅者节点的终端上可以看到回放的消息数据。

除了回放整个数据文件之外，还可以使用rosbag play命令指定一个起始时间和一个结束时间来回放指定时间范围内的数据。例如，以下命令将回放data.bag文件中从2秒到5秒之间的消息数据：

$ rosbag play -s 2 -u 5 data.bag

通过以上的步骤，我们可以在ROS系统中使用rosbag记录和回放数据，并且可以根据需要选择回放的消息数据范围。这对于调试和验证系统的行为非常有用。