在 ROS（机器人操作系统）开发中，数据的录制、回放与分析是调试和优化机器人系统的关键环节。rosbag作为 ROS 官方提供的核心工具，能够高效处理消息数据的存储与复用，本文将详细介绍其常用操作，助你轻松驾驭数据管理流程。
一、核心功能概览
rosbag主要用于：
- 录制传感器数据（激光雷达、相机等）、控制指令等 ROS 话题消息
- 离线回放数据以复现机器人运行场景
- 分析数据特征（话题结构、时间分布等）
- 对数据进行筛选、合并、压缩等处理
二、常用命令详解
1. 录制数据：捕获关键话题
录制指定话题的数据并保存为 bag 文件，支持多话题同时录制：
rosbag record -o output_prefix /topic1 /topic2
- 参数说明：
-
-o：指定输出文件名前缀，实际生成的文件名会自动附加时间戳（如output_prefix_2024-06-01-12-00-00.bag）- 后续参数为需要录制的话题名称（需确保话题已在 ROS 系统中发布）
示例：录制激光雷达（/scan）和里程计（/odom）数据：
rosbag record -o sensor_data /scan /odom
2. 回放数据：复现运行场景
将 bag 文件中的数据按时间顺序重新发布，用于离线测试：
rosbag play input.bag
- 常用参数：
-
--loop：循环播放数据（适用于长时间测试）-r [倍率]：调整播放速率（如-r 2表示 2 倍速播放）-s [秒数]：从指定时间点开始播放（如-s 10表示跳过前 10 秒）
示例：以 0.5 倍速循环播放数据：
rosbag play input.bag --loop -r 0.5
3. 查看元数据：快速了解 bag 文件
获取 bag 文件的基本信息，包括包含的话题、消息数量、时间范围等：
rosbag info input.bag
输出示例：
path: input.bag
version: 2.0
duration: 1min 20s (80s)
start: Jun 01 2024 12:00:00 (1717209600.000)
end: Jun 01 2024 12:01:20 (1717209680.000)
size: 125.3 MB
messages: 10000
compression: none [1/1 chunks]
types: sensor_msgs/LaserScan [90c7ef2dc6895d8194c0e648c7e58d1]
nav_msgs/Odometry [cd5e73d190d741a2f6e88314c4414d3]
topics: /scan 5000 msgs : sensor_msgs/LaserScan
/odom 5000 msgs : nav_msgs/Odometry
4. 检查消息兼容性：避免类型冲突
验证 bag 文件中的消息类型与当前 ROS 环境是否兼容（防止因消息格式变更导致的回放错误）：
rosbag check input.bag
- 若输出
No errors，表示消息类型匹配；否则会提示不兼容的消息类型及原因。
5. 过滤数据：提取关键信息
按条件（话题、时间等）从 bag 文件中提取部分数据，生成新的 bag 文件：
rosbag filter input.bag output.bag "表达式"
- 表达式支持 Python 语法，常用变量：
-
topic：当前消息的话题名称t：消息时间戳（t.secs为秒数，t.nsecs为纳秒数）msg：消息对象（可访问消息字段，如msg.ranges）
示例：提取/scan话题中时间戳大于 1717209600（2024-06-01 12:00:00）的消息：
rosbag filter input.bag filtered.bag "topic == '/scan' and t.secs > 1717209600"
6. 压缩与解压：节省存储空间
- 压缩 bag 文件（默认使用 LZ4 算法）：
rosbag compress input.bag
生成压缩文件input.bag.active（原文件保留）
- 解压压缩后的 bag 文件：
rosbag decompress input.bag.active
生成解压文件input.bag
7. 修复索引：解决回放失败
当 bag 文件索引损坏（如异常关闭录制过程）导致无法回放时，重建索引：
rosbag reindex input.bag
- 执行后会生成新文件
input.bag.reindexed，替换原文件即可正常使用。
三、Python API 进阶：灵活处理 bag 数据
除命令行工具外，rosbag提供 Python API，支持更复杂的操作（如合并多个 bag 文件）。
示例：合并多个 bag 文件
import rosbag
# 待合并的bag文件列表
input_bags = ['bag1.bag', 'bag2.bag', 'bag3.bag']
# 打开输出bag文件（写入模式）
with rosbag.Bag('merged.bag', 'w') as outbag:
# 遍历每个输入bag文件
for bag_name in input_bags:
# 打开输入bag文件（读取模式）
with rosbag.Bag(bag_name, 'r') as inbag:
# 读取并写入所有消息（保持原时间戳）
for topic, msg, t in inbag.read_messages():
outbag.write(topic, msg, t)
print("合并完成：merged.bag")
- 扩展场景：可在写入时添加过滤逻辑（如筛选特定话题）或修改消息内容。
四、实用技巧
- 录制时使用
-a参数捕获所有话题（谨慎使用，可能导致文件过大）：
rosbag record -o all_topics -a
- 回放时结合
rviz可视化数据：启动rviz后再执行rosbag play，可实时查看传感器数据。 - 大型 bag 文件建议分时段录制（如按小时），便于后续管理。
通过掌握上述操作，你可以高效地完成 ROS 数据的采集、分析与复用，为机器人系统的调试和优化提供有力支持。
简化版：rosbag 常用命令速查表
| 操作目的 | 命令示例 | 关键参数说明 |
| 录制数据 | rosbag record -o 前缀 /话题1 /话题2 | -o：指定文件名前缀 |
| 回放数据 | rosbag play 文件名.bag -r 0.5 --loop | -r：速率；--loop：循环播放 |
| 查看信息 | rosbag info 文件名.bag | 显示话题、时长、大小等 |
| 检查兼容性 | rosbag check 文件名.bag | 验证消息类型与当前环境匹配 |
| 过滤数据 | rosbag filter 入参.bag 出参.bag "条件" | 条件支持 Python 语法（如topic=="/scan"） |
| 压缩 / 解压 | rosbag compress 文件名.bag | 压缩生成.active文件；decompress解压 |
| 修复索引 | rosbag reindex 文件名.bag | 解决索引损坏导致的回放失败 |
| 合并 bag（API） | 见详细教程 Python 示例 | 灵活处理多文件合并与筛选 |
提示：所有命令需在 ROS 环境（roscore运行中）执行，话题名称可通过rostopic list查询。
