本文使用Linux matlab 2016b

无意中知道Matlab能直接读取rosbag，https://github.com/ethz-adrl/towr/blob/master/towr/matlab/plot_rosbag.m

后来在做实验的过程中，有需要分析rosbag的需要，这里就产生了这篇文章。之前的做法都是rostopic echo导入txt中分析，现在能直接分析了，应该更直接、爽快了，自己很久之前也做过这样子的尝试。有兴趣的见https://blog.csdn.net/yaked/article/details/45534381

其他方式：bag2csv，bag2matlab，rosbag_pandas.

https://github.com/unl-nimbus-lab/bag2csv

https://nimbus.unl.edu/2016/06/exporting-ros-bag-files-to-matlab-v2-0/

https://nimbus.unl.edu/2014/11/using-rosbag_pandas-to-analyze-rosbag-files/

这里，我就直接放出结论: 对于ROS自带的topic信息，还是比较比较方便的。但是，如果是自定义的rosmsg信息，则需要重新编译ros msg文件，借助matlab的java接口，让matlab知道或“认识”你的消息格式。

1. 针对ROS已有的msg信息

针对ROS 已有到msg信息, 如odom, Jointstate和cmd_vel等, 这篇博文比较有参考价值.

https://blog.csdn.net/weixin_40712763/article/details/78909608

他这里的topic是/leica/position, 利用指令

rostopic type /leica/position

得知topic type是geometry_msgs/PointStamped

使用指令rosmsg show geometry_msgs/PointStamped

msg其实就是定义了一种数据结构, 因而可以使用data{1,1}.Point.X进行数据提取.千万注意的是这里都是大写.

不过不建议大家像他那样按照消息类型获取数据，因为一个bag里如果有多个同类型的数据，势必导致混乱。还是按下文的topic来读取稳当一些。

2. 针对ROS的自定义msg信息 

2.1 Matlab ROS custom messages addons的安装及基本操作

有时候接触到的msg类型,不都是ros自带的.这里Matlab官方把这部分内容作为了插件, https://www.mathworks.com/help/robotics/custom-message-support.html?s_tid=CRUX_lftnav 安装需要参照这里到步骤.

在matlab命令窗口输入: roboticsAddons, 进入机器人插件商店.

Matlab ROS custom messages addons

这个插件通过对rosmsg的文件进行解析,然后该插件生成对应的java文件(以.jar文件结尾),作为桥梁,连接ROS 和matlab.

 

这里速度稍慢, 若如长久时间下载不下来,参看这里https://www.mathworks.com/support/bugreports/1741173

 下载完毕以后, 跟着官方教程走一遍就可以慢慢理解背后的原理了. 

cd(fullfile(fileparts(which('rosgenmsg')), 'examples', 'packages'))

我这里到路经是

/home/yake/Documents/MATLAB/SupportPackages/R2016b/toolbox/robotics/supportpackages/roscustommsg/examples/packages

接着编译自定义的rosmsg,唯一要注意,路径问题. 对于自定义的iiwa_msgs文件夹,需要建立个文件夹包含它, iiwa_msgs文件夹包含msg文件夹,与package.xml同级. 比如我这里的iiwa_custom_msg_matlab. 后面的那个matlab_gen就是利用插件生成的.

CMakeLists.txt内容如下,记得添加引用到的标准msg, 如 这里的std_msgs, geometry_msgs

cmake_minimum_required(VERSION 3.5)
project(iiwa_msgs)

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
    message_generation
    cmake_modules
    geometry_msgs
    std_msgs
)

add_message_files(DIRECTORY msg)

generate_messages(DEPENDENCIES std_msgs geometry_msgs)

catkin_package(CATKIN_DEPENDS message_runtime std_msgs geometry_msgs) 

package.xml内容如下

<?xml version="1.0"?>
<package>
  <name>iiwa_msgs</name>
  <version>1.0</version>

  <build_depend>message_generation</build_depend>
  <build_depend>std_msgs</build_depend>
  <build_depend>geometry_msgs</build_depend>

</package>

 利用以下两句就可以编译生成需要的java中间文件了.

iiwa_Folder = '/home/yake/matlab_ws/iiwa_matlab/iiwa_custom_msg_matlab';

rosgenmsg(iiwa_Folder); 

 

最后按照提示说明加入环境变量就可以了

addpath('/home/yake/matlab_ws/iiwa_matlab/iiwa_custom_msg_matlab/matlab_gen/msggen')

savepath

这里给出一个matlab读取rosbag的程序,算是抛砖引玉吧.

特别注意这一行: stateMsgs = readMessages(state_select);有了这句,点击变量窗口,可以查看到数据内部,对于后续的数据提取和代码调试很有帮助.

clear all;
close all;
clc;

bag = rosbag('/home/yake/matlab_ws/iiwa_matlab/iiwa_bag/2019-07-27-16-31-36_circle_OK.bag');

state_select = select(bag, 'Time',[bag.StartTime bag.EndTime], 'Topic', '/iiwa/state/JointPosition');% {'iiwa_msgs/JointPosition'}
stateMsgs = readMessages(state_select);

% rosmsg show iiwa_msgs/JointPosition
% std_msgs/Header header
%   uint32 seq
%   time stamp
%   string frame_id
% iiwa_msgs/JointQuantity position
%   float32 a1
%   float32 a2
%   float32 a3
%   float32 a4
%   float32 a5
%   float32 a6
%   float32 a7

ts_state = timeseries(state_select, 'Position.A1','Position.A2','Position.A3','Position.A4','Position.A5','Position.A6','Position.A7');% uppercase
t = ts_state.Time; 

j1  = ts_state.Data(:,1);

% plot state in relative time.
t_relative = ts_state.Time - ts_state.Time(1,1); 
plot((t_relative), j1, ' : ','LineWidth',2,'DisplayName','StateJ1');

hold on;
for i=2:7
    plot(t_relative,  ts_state.Data(:, i), ' : ','LineWidth',2, 'DisplayName', int2str(i));

end 

xlabel('time(s)'); ylabel('Joint angle(rad)');
legend('show');

本文使用的rosbag下载：https://download.csdn.net/download/yaked/11449817 

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对于本自定义msg依赖系统到msg, 而matlab中引入的系统msg不全的情况. 如下图左边是matlab中geometry_msgs的情况,右边是系统的同类型msg的情况.可以看到Accel等相关msg, matlab并没有相应的转接接口.目前两种办法,1. 更换到更新版本的matlab 2.下载需要依赖的msg和自定义的同时编译.

下载官方geometry_msgs重新在matlab下编译

一个个编译,先编译完geometry_msgs再把自定义的xpp_msgs放在同个目录下