When and Where to Step: Terrain-Aware Real-Time Footstep Location and Timing Optimization for Bipedal Robots

Online footstep planning is essential for bipedal walking robots, allowing them to walk in the presence of disturbances and sensory noise. Most of the literature on the topic has focused on optimizing the footstep placement while keeping the step timing constant. In this work, we introduce a footstep planner capable of optimizing footstep placement and step time online. The proposed planner, consisting of an Interior Point Optimizer (IPOPT) and an optimizer based on Augmented Lagrangian (AL) method with analytical gradient descent, solves the full dynamics of the Linear Inverted Pendulum (LIP) model in real time to optimize for footstep location as well as step timing at the rate of 200~Hz. We show that such asynchronous real-time optimization with the AL method (ARTO-AL) provides the required robustness and speed for successful online footstep planning. Furthermore, ARTO-AL can be extended to plan footsteps in 3D, allowing terrain-aware footstep planning on uneven terrains. Compared to an algorithm with no footstep time adaptation, our proposed ARTO-AL demonstrates increased stability in simulated walking experiments as it can resist pushes on flat ground and on a $10^{\circ}$ ramp up to 120 N and 100 N respectively. For the video, see https://youtu.be/ABdnvPqCUu4. For code, see https://github.com/WangKeAlchemist/ARTO-AL/tree/master.Comment: 32 pages, 15 figures. Submitted to Robotics and Autonomous System

Drift of ablated material after pellet injection in a tokamak

Pellet injection is used for fuelling and controlling discharges in tokamaks, and it is foreseen in ITER. During pellet injection, a movement of the ablated material towards the low-field side (or outward major radius direction) occurs because of the inhomogeneity of the magnetic field. Due to the complexity of the theoretical models, computer codes developed to simulate the cross-field drift are computationally expensive. Here, we present a one-dimensional semi-analytical model for the radial displacement of ablated material after pellet injection, taking into account both the Alfven and ohmic currents which shortcircuit the charge separation creating the drift. The model is suitable for rapid calculation of the radial drift displacement, and can be useful for e.g. modelling of disruption mitigation via pellet injection

Effect of plasma elongation on current dynamics during tokamak disruptions

Plasma terminating disruptions in tokamaks may result in relativistic runaway electron beams with potentially serious consequences for future devices with large plasma currents. In this paper, we investigate the effect of plasma elongation on the coupled dynamics of runaway generation and resistive diffusion of the electric field. We find that elongated plasmas are less likely to produce large runaway currents, partly due to the lower induced electric fields associated with larger plasmas, and partly due to direct shaping effects, which mainly lead to a reduction in the runaway avalanche gain. \ua9 Cambridge University Press 2020

A study in trash : Or, does it matter what you read in literature teaching?

Denna uppsats är en studie av olika teorier om vad som utgör ett skönlitterärt verk och vad läsningen av det skönlitterära verket har för inverkan på människan och samhället. I uppsatsen tolkas, sammanställs och jämförs teorierna i syfte att se om det finns skäl att ta hänsyn till vilken skönlitteratur som ska användas i litteraturundervisningen för att uppnå läroplanens mål. Resultatet av studien visar att de olika teorierna är överens om att det finns skönlitterära verk som kan ha en utvecklande inverkan på både människan och samhället. Studien visar även att all skönlitteratur inte lämpar sig för att kunna uppfylla de mål som läroplanen menar att skönlitteraturen ska bidra till att uppfylla. De skönlitterära verk som lämpar sig för att uppfylla läroplanens mål stämmer överens med den skönlitteratur som de olika teorierna anser ha en utvecklande inverkan på människan och samhället

En auktoritär vändning? : Om ämneslärarstudenters böjelse för auktoritarianism i en marknadsstyrd tidsålder

Föreliggande uppsats är en studie om ämneslärarstudenters potentiella böjelse för auktoritarianism vid ämneslärarprogrammet på Mälardalens högskola i syfte att undersöka hur auktoritarianismen kan te sig i skol- och utbildningssammanhang. En böjelse för auktoritarianism kännetecknas av tre egenskaper: viljan att lyda en auktoritets order, aggressivitet mot de som inte underkastar sig auktoriteten och uppfattningen om att alla ska följa den auktoritära ordningens normer och lagar. För att undersöka detta har ett beprövat mätinstrument (Right-Wing Authoritarianism scale) ämnat att mäta förekomsten av sådan böjelse bland olika grupper via ett frågeformulär. Studiens resultat visade att ämneslärarstudenterna inte skiljde sig från en kontrollgrupp bestående av andra studenter vid Mälardalens högskola i böjelse för auktoritarianism. Varken ämneslärarstudenternas ämneskombinationer, avklarade verksamhetsförlagda utbildningar eller terminer vid programmet hade en effekt på deras böjelse för auktoritarianism. Däremot hade åldern en signifikant effekt på sagd böjelse: De som var i åldrarna 19-25 hade en högre grad av böjelse jämfört med de som var 30 år eller äldre. Dessutom korrelerade högre grad av böjelse för auktoritarianism med en negativ attityd till genuspedagogik, positiv attityd till användandet av disciplinära åtgärder i skolan och en positiv attityd till betyg i ordning och uppförande. Resultatet diskuteras i relation till forskning och litteratur om skolans utveckling under 2000talet

Integrated pedal system for data driven rehabilitation

We present a system capable of providing visual feedback for ergometer training, allowing detailed analysis and gamification. The presented solution can easily upgrade any existing ergometer device. The system consists of a set of pedals with embedded sensors, readout electronics and wireless communication modules and a tablet device for interaction with the users, which can be mounted on any ergometer, transforming it into a full analytical assessment tool with interactive training capabilities. The methods to capture the forces and moments applied to the pedal, as well as the pedal’s angular position, were validated using reference sensors and high-speed video capture systems. The mean-absolute error (MAE) for load is found to be 18.82 N, 25.35 N, 0.153 Nm for Fx, Fz and Mx respectively and the MAE for the pedal angle is 13.2◦. A fully gamified experience of ergometer training has been demonstrated with the presented system to enhance the rehabilitation experience with audio visual feedback, based on measured cycling parameters.ISSN:1424-822