CAN、ROS数据录制与rqt图形化显示

以下是针对铲运机现场测试的数据录制操作备忘录，兼顾ROS解析数据和原始CAN数据，确保全面捕捉机器特性相关信息：

📋 测试前准备工作

设备检查
- 确认Orin主机与铲运机CAN总线连接稳定（两个CAN口分别标记为can0、can1，对应设备手册中的CAN通道定义）。
- 启动Orin主机，检查ROS节点是否正常启动：rosnode list 应包含/can_sensor_publisher（发布/can_sensor话题的节点）。
- 验证数据输出：rostopic echo /can_sensor 确认所有字段有正常数值（无持续NaN或异常跳变）。
工具准备
- 确保安装can-utils（CAN工具）：sudo apt install can-utils。
- 准备足够存储空间（建议≥100GB，按每小时10-20GB估算），挂载外部硬盘：sudo mount /dev/sdb1 /mnt/test_data（根据实际设备调整）。

📝 核心数据录制操作

1. 原始CAN数据录制（底层备份，关键步骤）

打开新终端1 ，执行以下命令（同时录制两个CAN口，输出到硬盘）：
bash 复制代码
```
# 录制can0到文件（包含时间戳、ID、数据）
candump -tz can0 > /nvidia/home/catkin_ws/src/can_data_record/can0_$(date +%Y%m%d_%H%M%S).log &
# 录制can1到文件
candump -tz can1 >  /nvidia/home/catkin_ws/src/can_data_record/can1_$(date +%Y%m%d_%H%M%S).log &
```
- 参数说明：-t 记录时间戳，-z 时间戳精确到微秒，-l 按帧格式输出（已经舍弃，因为会造成录制空文件的情况。），$(date...) 自动生成带时间的文件名（避免覆盖）。
- 确认录制状态：ps -ef | grep candump 查看进程是否存在。
- 在终端1执行 killall candump，确认进程终止,则录制结束。

2. ROS解析数据录制（核心分析数据）

打开新终端2 ，录制/can_sensor话题（带时间戳，支持离线回放）：
bash 复制代码
```
rosbag record -O /mnt/test_data/ros_can_sensor_$(date +%Y%m%d_%H%M%S) /can_sensor
```
- 参数说明：-O 指定输出路径和前缀，文件名自动带时间戳；确保只录制/can_sensor（避免冗余数据占用空间）。
- 录制过程中观察终端输出的"Bagging..."提示，确认数据帧率稳定（无"dropped messages"）。

3. 人工操作日志记录（关键补充）

准备纸质笔记本或手机备忘录，同步记录以下信息（与数据文件时间对应）：
- 时间点 ：如10:30开始铲装作业，11:15进行空载行驶。
- 操作场景 ：
  - 铲装阶段（满载/半载/空载）、行驶阶段（低速/高速/爬坡/下坡）。
  - 特殊操作（如急停、转向、液压系统满载运行）。
- 异常现象：如发动机异响、液压油温度骤升、ROS数据卡顿等（注明发生时间）。

⏹️ 测试结束操作

停止ROS数据录制 ：在终端2按 Ctrl+C，等待终端显示"done"确认保存完成。
停止CAN数据录制 ：在终端1执行 killall candump，确认进程终止（ps -ef | grep candump 无结果）。
数据校验 ：
- 检查硬盘文件：ls /mnt/test_data 确认生成can0_*.log、can1_*.log、ros_can_sensor_*.bag文件。
- 简单验证：用head /mnt/test_data/can0_*.log查看CAN数据前几行，用rosbag info *.bag确认ROS数据时长和消息数。
数据备份 ：将/mnt/test_data文件夹复制到备用存储（如移动硬盘），避免单设备故障丢失数据。

⚠️ 注意事项

录制过程中保持Orin主机供电稳定（建议接铲运机蓄电池或UPS），避免突然断电导致文件损坏。
若测试时长超过4小时，建议每4小时手动停止并重新启动录制（生成多个文件，方便后续分片分析）。
人工日志务必精确到分钟，便于后续将"操作场景"与"数据曲线"对应（如定位"满载时发动机转速变化"）。

按此流程操作，既能通过ROS数据快速分析机器特性，又能保留原始CAN数据作为备份，确保测试数据的完整性和可追溯性。

在Ubuntu上可以使用can-utils工具集中的candump命令来录制CAN数据。具体步骤如下：

安装`can-utils`工具集

如果系统尚未安装can-utils，可以使用以下命令进行安装：

bash 复制代码

sudo apt install can-utils

录制CAN数据

使用candump命令录制CAN数据，基本语法为：（注意：优先使用直接录制，重命名会出现录制空文件情况。）

bash 复制代码

candump -l <can_interface>

其中<can_interface>是要录制数据的CAN接口名称，如can0或can1等。例如，要录制can0接口上的CAN数据，可执行以下命令：

bash 复制代码

candump -l can0

该命令会将通过can0接口的所有CAN数据记录到文件中，默认文件名格式为candump-日期.log。

如果想指定录制文件的名称，可以使用重定向符号>，例如：

bash 复制代码

candump can0 > my_can_data.log

这样所有捕获到的CAN消息都会被保存到my_can_data.log文件中。

另外，candump还支持过滤特定ID的CAN帧进行录制，命令格式为：

bash 复制代码

candump -l <can_interface>,<id_range>

例如，只录制can0接口上ID为123的CAN帧，可以执行：

bash 复制代码

candump -l can0,123:7FF

ROS话题数据查看

.bag 文件是ROS系统的日志文件（ROS Bag），查看它可以使用ROS自带的rqt工具。以下是具体的操作步骤，从环境准备到数据查看、分析，按流程执行即可：

第一步：确认ROS环境（关键前提）

打开Ubuntu终端，先激活你的ROS环境（以ROS Noetic为例，其他版本命令类似）：
bash 复制代码
```
source /opt/ros/noetic/setup.bash
```
若你的 .bag 文件是在工作空间（如 catkin_ws）中录制的，还需激活工作空间的环境：
bash 复制代码
```
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
```
- 执行后无报错，说明ROS环境已就绪。

注：也可使用rqt实时查看话题中的数据，那么就不用繁琐的进行数据播包的过程了。

第二步：查看ROS Bag的基础信息（先了解文件内容）

在查看具体数据前，可先通过命令查看 .bag 文件的基本信息（如包含的话题、录制时长、消息数量），避免直接回放时信息混乱。

在终端中执行（将文件名替换为你的 .bag 文件，可直接拖入终端自动补全路径）：

bash 复制代码

rosbag info ros_can_sensor_20251016_144631.bag

预期输出示例：

复制代码

path:        ros_can_sensor_20251016_144631.bag
version:     2.0
duration:    1min 20s
start:       Oct 16 2025 14:46:31.123 (1740000391.123)
end:         Oct 16 2025 14:47:51.456 (1740000471.456)
size:        1.2 MB
messages:    4800
compression: none [1/1 chunks]
types:       can_msgs/Frame [3066dcd76a6cfaefc71ec40a57800800b]
             sensor_msgs/Imu [6a62c6daae103f4ff57a132d6f95cec2f]
topics:      /can_sensor       2400 msgs    : can_msgs/Frame
             /imu              2400 msgs    : sensor_msgs/Imu

重点关注 topics 字段：这是 .bag 文件中记录的ROS话题（比如你关心的 /can_sensor 话题），后续查看数据需基于这些话题。

第三步：查看ROS Bag中的具体数据（两种常用方式）

根据你的需求，可选择「实时回放查看」或「提取数据到文件查看」，前者适合快速验证，后者适合详细分析。

方式1：实时回放+终端打印数据（快速查看）

通过 rosbag play 回放 .bag 文件，同时用 rostopic echo 打印指定话题的数据（比如你关心的 /can_sensor 话题）。

打开第一个终端 ，执行回放命令（-l 表示循环回放，可去掉）：
bash 复制代码
```
rosbag play -l ros_can_sensor_20251016_144631.bag
```
- 终端会显示回放进度（如 [RUNNING] Bag Time: 1740000392.123）。
打开第二个终端 ，先激活ROS环境（同第一步），再执行打印命令：
bash 复制代码
```
rostopic echo /can_sensor
```
- 此时终端会实时打印 /can_sensor 话题的每一条数据（如CAN ID、数据内容、时间戳等），按 Ctrl+C 可停止。

方式2：用可视化工具（rqt）查看（更直观，支持图形化）

注：也可使用rqt实时查看话题中的数据，那么就不用繁琐的进行数据播包的过程了。

ROS的 rqt 工具集提供了可视化界面，可更清晰地查看、筛选 .bag 数据，甚至绘制曲线（适合统计图形需求）。

打开 rqt 主界面：
bash 复制代码
```
rqt
```
加载ROS Bag文件：
- 在 rqt 顶部菜单栏，点击「Plugins」→「Logging」→「Bag Player」。
- 在弹出的「Bag Player」面板中，点击「Open」，选择你的 .bag 文件（如 ros_can_sensor_20251016_144631.bag）。
- 点击「Play」按钮开始回放（可调节回放速度）。
查看指定话题数据：
- 继续在顶部菜单栏，点击「Plugins」→「Topics」→「Topic Monitor」。
- 在「Topic Monitor」面板中，找到 /can_sensor 话题，勾选后即可看到该话题的实时数据（包含字段解释，比终端打印更清晰）。
用图形化展示数据（统计曲线）：
- 若想查看 /can_sensor 中某个字段（如燃油量、车速）的变化曲线，点击「Plugins」→「Visualization」→「Plot」。
- 在「Plot」面板中，点击「Add」，输入 /can_sensor/xxx（xxx 替换为具体字段名，如 /can_sensor/data[0] 代表CAN数据的第一个字节），点击「OK」。
- 回放 .bag 文件时，面板会自动绘制该字段随时间变化的曲线（支持多字段对比），可缩放、保存图片。

第四步：（可选）提取数据到文本文件（便于后续分析）

若需要将 .bag 中的 /can_sensor 数据提取到文本文件（如 .txt），方便用Excel、Python进一步分析，可执行以下命令：

bash 复制代码

rostopic echo -b ros_can_sensor_20251016_144631.bag -p /can_sensor > can_sensor_data.txt

解释：-b 指定 .bag 文件，-p 表示输出为CSV格式（用逗号分隔，可直接用Excel打开），> can_sensor_data.txt 表示将结果保存到文本文件。
生成的 can_sensor_data.txt 会保存在当前目录，打开后可看到每一条数据的时间戳、字段值，便于统计分析。

关键补充说明

若回放时提示「话题不存在」：
需重新确认 rosbag info 输出的话题名称是否正确（比如是否是 /can_sensor 而非 /can0），且ROS环境已正确激活。
若 rqt 无法打开：
可能是 rqt 未安装，执行 sudo apt install ros-noetic-rqt ros-noetic-rqt-common-plugins（Noetic版本）安装即可。

通过以上步骤，你可以完整查看 .bag 文件中的CAN数据，从终端打印到图形化分析都能覆盖，后续若需要进一步处理数据（如筛选异常帧、计算平均值），也可基于提取的文本文件操作。

问题与解决方案：

录制CAN文件为空的情况：

从文件列表来看，CAN日志文件中只有candump-xxx.log有数据，而手动指定的can0_xxx.log和can1_xxx.log为空，这是由candump命令的参数特性导致的，具体原因和解决方法如下：

核心原因：`candump -l`参数强制生成默认文件名

你在录制CAN数据时使用了-l参数（日志模式），该参数的特性是：

会忽略用户手动指定的输出文件名 ，强制生成格式为candump-YYYY-MM-DD_HH:MM:SS.log的默认日志文件。
同时，由于你在命令中加了重定向符号> /mnt/test_data/can0_xxx.log，但-l参数已接管输出，导致手动指定的文件被创建但始终为空（没有数据写入）。

验证：`candump-xxx.log`确实对应CAN0和CAN1的数据

虽然文件名没有明确标记can0或can1，但这两个文件分别对应你启动的两个candump进程：

先启动的candump -tz -l can0 ...生成的candump-2025-10-16_144037.log → 包含can0的数据。
后启动的candump -tz -l can1 ...生成的candump-2025-10-16_144043.log → 包含can1的数据。

可以通过查看文件内容确认：

bash 复制代码

# 在Linux中查看can0对应文件的前几行（含CAN帧信息）
head candump-2025-10-16_144037.log

# 查看can1对应文件的前几行
head candump-2025-10-16_144043.log

文件中会包含can0或can1的标识（如can0 123 [8] 11 22 ...），证明数据正确对应。

后续解决：如何让CAN日志文件名明确区分can0和can1

如果希望文件名直接包含can0/can1以便区分，去掉-l参数 即可（-l是自动日志模式，会强制默认文件名），改用手动指定文件名的方式：

bash 复制代码

# 录制can0，文件名含can0标识（无-l参数）
candump -tz can0 > /mnt/test_data/can0_$(date +%Y%m%d_%H%M%S).log &

# 录制can1，文件名含can1标识（无-l参数）
candump -tz can1 > /mnt/test_data/can1_$(date +%Y%m%d_%H%M%S).log &

这样生成的can0_xxx.log和can1_xxx.log会正常写入数据，且文件名清晰区分通道。
-tz参数保留（时间戳+微秒级精度），不影响数据完整性。

总结

目前已有数据的candump-xxx.log是有效的CAN0和CAN1原始数据，无需担心缺失。若后续测试需要更清晰的文件名，按上述方法去掉-l参数即可。这些数据可正常用于与ROS解析数据的交叉验证（通过时间戳对齐）。

如果需要解析这些candump日志文件（如提取CAN帧ID和数据），可以告诉我，我会提供对应的Python解析脚本。

CAN、ROS数据录制与rqt图形化显示

📋 测试前准备工作

📝 核心数据录制操作

1. 原始CAN数据录制（底层备份，关键步骤）

2. ROS解析数据录制（核心分析数据）

3. 人工操作日志记录（关键补充）

⏹️ 测试结束操作

⚠️ 注意事项

安装can-utils工具集

录制CAN数据

ROS话题数据查看

第一步：确认ROS环境（关键前提）

第二步：查看ROS Bag的基础信息（先了解文件内容）

预期输出示例：

第三步：查看ROS Bag中的具体数据（两种常用方式）

方式1：实时回放+终端打印数据（快速查看）

方式2：用可视化工具（rqt）查看（更直观，支持图形化）

第四步：（可选）提取数据到文本文件（便于后续分析）

关键补充说明

问题与解决方案：

录制CAN文件为空的情况：

核心原因：candump -l参数强制生成默认文件名

验证：candump-xxx.log确实对应CAN0和CAN1的数据

后续解决：如何让CAN日志文件名明确区分can0和can1

总结

安装`can-utils`工具集

核心原因：`candump -l`参数强制生成默认文件名

验证：`candump-xxx.log`确实对应CAN0和CAN1的数据