rosbag2：紀錄與重播

問題定義

除錯機器人系統最痛苦的情境之一，是「問題只在特定條件下發生，而且很難重現」——可能是某次感測器資料剛好有雜訊、某個時間點兩個主題剛好同時觸發。如果每次都要真的把機器人或感測器架起來重跑一次，效率非常低。rosbag2 讓你把整段資料流原封不動錄下來，之後可以無限次重播，離線分析問題，不需要每次都依賴實體硬體。

核心概念說明

bag 檔案的實際結構

執行 ros2 bag record 之後，會產生一個資料夾（不是單一檔案），裡面包含：

my_bag/
├── my_bag_0.db3       # 實際的訊息資料（sqlite3 資料庫格式）
└── metadata.yaml       # 記錄了有哪些主題、訊息型別、數量、時間範圍等中繼資料

metadata.yaml 是快速了解一個 bag 檔案內容的第一站，不需要真的重播就能知道裡面錄了什麼、錄了多久、每個主題各有幾則訊息。

序列化格式與儲存外掛

訊息內容以序列化後的二進位格式存在 .db3 檔案裡，這代表訊息型別的定義必須跟錄製當下一致，重播時系統才能正確反序列化。如果你錄製之後又修改了自訂 message 的欄位定義（例如在 Detection.msg 裡新增一個欄位），舊的 bag 檔案在重播時可能會出現欄位對應錯誤，這是實務上維護長期資料集時要特別注意的地方。

除了預設的 sqlite3，rosbag2 也支援 MCAP 作為儲存後端，兩者可以透過 --storage 參數切換，這裡不深入比較，但知道有這個選項存在，之後遇到效能或跨語言工具鏈整合需求時可以評估。

實作範例

1. 錄製所有主題

ros2 bag record -a -o my_bag

-a 代表錄製當下所有可見的主題，-o my_bag 指定輸出資料夾名稱。錄製期間讓第 2.2 節的 talker 持續發布訊息，錄個幾秒後按 Ctrl+C 停止。

預期輸出

[INFO] [rosbag2_storage]: Opened database 'my_bag/my_bag_0.db3' for READ_WRITE.
[INFO] [rosbag2_recorder]: Listening for topics...
[INFO] [rosbag2_recorder]: Subscribed to topic '/chatter'
[INFO] [rosbag2_recorder]: Subscribed to topic '/rosout'
[INFO] [rosbag2_recorder]: Subscribed to topic '/parameter_events'
^C[INFO] [rclcpp]: signal_handler(signum=2)

2. 只錄製特定主題

實務上很少真的需要 -a，多半是針對性地只錄要分析的主題，避免檔案過大：

ros2 bag record -o chatter_only /chatter

3. 依檔案大小自動切分

長時間錄製時，單一 .db3 檔案可能會變得很大，--max-bag-size 可以指定超過大小後自動切成新檔案（單位為位元組）：

ros2 bag record -a -o my_bag --max-bag-size 104857600

這會在每個 .db3 檔案接近 100MB 時自動開新檔案，metadata.yaml 會記錄所有切分後的檔案清單，重播時你只需要指向資料夾，不需要自己處理多檔案的串接。

4. 檢視 bag 內容摘要

ros2 bag info my_bag

預期輸出

Files:             my_bag_0.db3
Bag size:          48.2 KiB
Storage id:        sqlite3
Duration:          8.312s
Start:             Jul 18 2026 14:32:10.123 (1752813130.123)
End:               Jul 18 2026 14:32:18.435 (1752813138.435)
Messages:          19
Topic information:
  Topic: /chatter | Type: std_msgs/msg/String | Count: 16 | Serialization Format: cdr
  Topic: /rosout | Type: rcl_interfaces/msg/Log | Count: 3 | Serialization Format: cdr

這份摘要在你拿到別人交接的 bag 檔案時特別有用——不需要真的重播，就能快速確認裡面有沒有你需要的主題、訊息數量是否合理（例如預期應該有雷射掃描資料，結果 Count 是 0，代表錄製當下那個主題其實沒有真的在發布）。

5. 重播

ros2 bag play my_bag

預期輸出

[INFO] [rosbag2_storage]: Opened database 'my_bag/my_bag_0.db3' for READ_ONLY.
[INFO] [rosbag2_player]: Set rate to 1

重播期間，開另一個終端機用 ros2 topic echo /chatter 就能看到跟原本錄製時一樣的訊息內容與間隔陸續重現。

6. 調整重播速率、只重播特定主題

ros2 bag play my_bag --rate 2.0 --topics /chatter

--rate 2.0 讓重播速度變成兩倍快，--topics /chatter 則只重播 /chatter，即使 bag 裡還錄了其他主題也會被忽略——這在你只想針對某個子系統的行為做重現測試時很實用。

常見錯誤與除錯技巧

錯誤一：重播時終端機顯示找不到 message 型別

ERROR: Failed to deserialize message: unknown type my_package_msgs/msg/Detection

原因：這通常發生在「錄製時的環境」跟「重播時的環境」不一致——例如錄製時工作空間裡有 my_package_msgs 這個自訂介面套件，但重播時換了一台機器或新開的環境，忘記編譯、source 這個介面套件。

排除方式：重播前確認自訂介面套件已經編譯並 source：

source ~/ros2_ws/install/setup.bash
ros2 interface list | grep my_package_msgs

錯誤二：重播出來的資料，時間看起來完全對不上

原因：如果你的節點邏輯依賴 use_sim_time 搭配訊息裡的時間戳記做運算（例如計算兩則訊息的時間差），但重播時沒有正確設定 use_sim_time 為 true，節點會用「牆上時鐘」（wall clock）的時間，而不是 bag 裡記錄的模擬時間，導致運算結果跟預期不符。

排除方式：重播時加上 --clock 讓 rosbag2 發布時鐘訊號，並確保消費資料的節點有把 use_sim_time 設為 true：

ros2 bag play my_bag --clock

ros2 run my_package listener --ros-args -p use_sim_time:=true

小結

rosbag2 把「重現問題」這件事從「祈禱它再發生一次」變成「錄下來、事後隨時重播」。實務上比較常用的是針對性錄製特定主題（而非無腦全錄）、搭配 ros2 bag info 快速確認內容，以及重播時注意介面套件版本一致與時間軸設定。下一節會介紹另一個提升開發效率的工具：一次啟動多個節點、統一管理參數的 launch 檔案系統。

延伸閱讀

• ros2 CLI 指令大全
• launch 檔案設計