feat(level1): ROS2 完全体 12 包 / 80 测试 / 23 文档 / 工程化 / Docker 分组

2026-08-04 10:19:47 +08:00
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+# 20 · ros2 bag 录制与回放 完全指南
+
+> **目标**: 掌握 ros2 bag 命令行,能录制 topic、回放、调试、训练数据采集。
+
+---
+
+## 目录
+
+- [1. 是什么](#1-是什么)
+- [2. 录制 topic](#2-录制-topic)
+- [3. 回放 topic](#3-回放-topic)
+- [4. 查看包信息](#4-查看包信息)
+- [5. 转换格式](#5-转换格式)
+- [6. QoS 与 bag](#6-qos-与-bag)
+- [7. VLA 训练数据采集](#7-vla-训练数据采集)
+- [8. 推荐阅读](#8-推荐阅读)
+
+---
+
+## 1. 是什么
+
+**ros2 bag** = ROS2 自带的 topic 录制 / 回放工具,生成 `.db3` (SQLite) 文件 + `metadata.yaml`。
+
+用途:
+- 调试:录一段数据,反复回放调试算法
+- 测试:用录的数据做单元测试
+- 训练:VLA / 机器学习数据采集
+- 回归:确保算法在新数据上仍 work
+
+## 2. 录制 topic
+
+```bash
+# 录制所有 topic
+ros2 bag record -a -o my_bag
+
+# 录制指定 topic
+ros2 bag record /chatter /tf /joint_states -o my_bag
+
+# 指定压缩格式
+ros2 bag record /chatter -o my_bag --compression-mode file --compression-format zstd
+
+# 限制时长
+ros2 bag record /chatter -o my_bag --duration 30  # 30 秒
+
+# 限制大小
+ros2 bag record /chatter -o my_bag --max-bag-size 100000000  # 100 MB
+
+# 排除 topic
+ros2 bag record -a -o my_bag --exclude "/_.*"
+```
+
+输出:
+
+```
+my_bag/
+├── metadata.yaml
+└── my_bag_0.db3
+```
+
+## 3. 回放 topic
+
+```bash
+# 回放(需要原始节点还在,否则消息无 subscriber)
+ros2 bag play my_bag
+
+# 循环回放
+ros2 bag play my_bag --loop
+
+# 调整速率(2 倍速)
+ros2 bag play my_bag --rate 2.0
+
+# 从中间开始
+ros2 bag play my_bag --start-offset 10  # 10 秒处开始
+
+# 延迟发布
+ros2 bag play my_bag --delay 1.0  # 每条消息延迟 1 秒
+```
+
+## 4. 查看包信息
+
+```bash
+# 概览
+ros2 bag info my_bag
+
+# YAML 格式详情
+ros2 bag info my_bag --yaml
+
+# 单个 topic 详情
+ros2 bag info my_bag -t /chatter
+```
+
+输出:
+
+```
+Files:             my_bag_0.db3
+Bag size:          1.2 MiB
+Storage id:        sqlite3
+Duration:          10.05s
+Start:             Aug  4 2026 14:00:00.123
+End:               Aug  4 2026 14:00:10.123
+Messages:          100
+Topic information: MessageType       Count
+                  std_msgs/String   100
+```
+
+## 5. 转换格式
+
+### 导出 CSV
+
+```bash
+ros2 bag info my_bag --yaml > my_bag_info.yaml
+```
+
+### 用 rosbags 库(Python)
+
+```python
+from rosbags.rosbag2 import Reader
+
+with Reader('my_bag') as reader:
+    for msg in reader.messages():
+        topic = msg.topic
+        timestamp = msg.timestamp
+        data = msg.message
+        ...
+```
+
+## 6. QoS 与 bag
+
+**关键**: 回放时 subscriber 的 QoS 必须 **兼容** publisher 的 QoS(录制时的 QoS)。
+
+```bash
+# 默认 bag 会用 RELIABLE 录制,如果你用 BEST_EFFORT subscriber,会报错
+# 解决:用 --qos-profile-overrides 覆盖回放 QoS
+ros2 bag play my_bag --qos-profile-overrides-path qos_override.yaml
+```
+
+`qos_override.yaml`:
+
+```yaml
+/chatter:
+  reliability: best_effort
+  history: keep_last
+  depth: 1
+```
+
+## 7. VLA 训练数据采集
+
+OpenVLA / π0 等模型需要大量 (image, instruction, action) 三元组。ROS2 bag 录制:
+
+```bash
+# 录制图像 + 关节 + 指令
+ros2 bag record \
+  /camera/color/image_raw \
+  /camera/depth/color/points \
+  /joint_states \
+  /ee_pose \
+  /task_instruction \
+  -o vla_episode_001
+```
+
+回放 + 转 VLA 训练格式:
+
+```python
+from rosbags.rosbag2 import Reader
+from cv_bridge import CvBridge
+import numpy as np
+
+bridge = CvBridge()
+samples = []
+
+with Reader('vla_episode_001') as reader:
+    for msg in reader.messages():
+        if msg.topic == '/camera/color/image_raw':
+            image = bridge.imgmsg_to_cv2(msg.message, 'bgr8')
+            samples.append({'image': image, 'timestamp': msg.timestamp})
+```
+
+## 8. 推荐阅读
+
+- [ROS2 bag 命令行](https://docs.ros.org/en/humble/Tutorials/Beginner-Client-Libraries/Recording-And-Playing-Back-Data.html)
+- [rosbags Python 库](https://github.com/idx-lab/rosbags)
+- [Foxglove Studio(可视化 bag)](https://studio.foxglove.dev/)