Robot Platform Engineer - Humanoid (human)

Bei NEURA Robotics entwickeln wir 4NE-1, einen kognitiven humanoiden Roboter, der sicher und autonom in realen Umgebungen operieren soll. Wir suchen einen Robot Platform Engineer, der unser Humanoid-Team verstärkt und dabei hilft, die Softwarebasis zu entwickeln, die Hardware, Steuerungen, Middleware und Anwendungen zu einer zuverlässigen, produktionsbereiten Robotikplattform verbindet.

Diese Rolle befindet sich an der Schnittstelle von Robotiksoftware, eingebetteten Systemen, verteilten Systemen, Middleware und Hardwareintegration. Sie arbeiten direkt mit Ingenieuren aus den Bereichen Fortbewegung, Ganzkörperkontrolle, Manipulation, Wahrnehmung, Zustandsabschätzung und eingebetteter Software zusammen, um sicherzustellen, dass die humanoide Plattform zuverlässig auf echter Hardware funktioniert.

Ihre Mission & Herausforderungen

• Humanoid-Plattformintegration
  • Entwicklung und Pflege der Softwareabstraktionsschicht, die die Hardwarefähigkeiten von 4NE-1 mit der Plattformsoftware von NEURA verbindet.
  • Integration von Aktuatoren, Gelenken, Gliedmaßen, Händen, Sensoren, Sicherheitssystemen und Robotersteuerungen in eine einheitliche Softwarearchitektur.
  • Erstellung und Pflege von Hardware-Schnittstellen, die die Roboterfähigkeiten für Steuerungs-, Planungs- und Anwendungsschichten zugänglich machen.
  • Enge Zusammenarbeit mit den Teams für Steuerungen, Fortbewegung und Hardware bei der plattformweiten Integration.
• Middleware & Systemintegration
  • Integration von Softwarekomponenten über den humanoiden Stack, einschließlich Fortbewegung, Manipulation, Ganzkörperkontrolle, Zustandsabschätzung, Wahrnehmung, Diagnostik und Roboteroperationen.
  • Entwurf und Pflege von Kommunikationswegen zwischen eingebetteten Systemen, Roboter-Software und höherstufigen Anwendungen.
  • Arbeiten mit DDS-basierten Kommunikationssystemen und Echtzeit-Software-Pipelines.
  • Unterstützung bei der Bereitstellung und Integration von Robotik-Middleware-Frameworks wie ROS 2, Dora, DDS-native Architekturen oder anderen verteilten Robotersystemen.
  • Zusammenarbeit mit Middleware-Ingenieuren an der breiteren Softwareplattformarchitektur.
• Roboterlebenszyklus & Zustandsmanagement
  • Entwurf und Pflege der operationellen Zustandsmaschine des Humanoiden, die folgende Phasen abdeckt: BOOT → HOMING → STAND → OPERATIONAL → FAULT → E-STOP → RECOVERY.
  • Implementierung von Übergangswächtern, Wiederherstellungsverfahren, Timeout-Handling und Fehlereskalationsmechanismen.
  • Sicherstellung eines sicheren und vorhersehbaren Verhaltens des Roboters während aller Betriebsphasen.
• Controller & Modusmanagement
  • Entwicklung und Pflege von Software für die Betriebsmodi des Roboters, einschließlich: Fortbewegung, Stehen und Balancieren, Manipulation, Ganzkörperkontrolle, Schwerkraftkompensation, Service- und Wartungsmodi, Wiederherstellungsverfahren.
  • Implementierung einer sicheren Umschaltung der Steuerung und Logik für Modusübergänge.
• Roboter-Betrieb & Hardwareintegration
  • Entwicklung von Software, die für Start-, Kalibrierungs-, Homing- und Abschaltverfahren verantwortlich ist.
  • Integration von Sensoren, Aktuatoren, Motorsteuerungen und eingebetteten Subsystemen.
  • Unterstützung bei den Bring-Up- und Inbetriebnahmeaktivitäten auf physischer Hardware.
  • Debugging von Softwareproblemen in realen Umgebungen, in denen Timing, Synchronisation und Hardwareverhalten wichtig sind.
• Fehlerverwaltung & Gesundheitsüberwachung
  • Entwicklung von Watchdog- und Fehlerverwaltungsmechanismen.
  • Implementierung von Fehlererkennung, -klassifizierung, -wiederherstellung und -eskalationslogik.
  • Aufbau robuster Gesundheitsüberwachungssysteme für den Roboter, die Folgendes abdecken: Gelenk- und Aktuatorengesundheit, thermische Überwachung, Steuerungsstatus, Kommunikationsgesundheit, Sensorverfügbarkeit, Systemdiagnose.
  • Sicherstellung eines robusten und sicheren Betriebs des Roboters unter sowohl erwarteten als auch unerwarteten Bedingungen.
• Robot API-Entwicklung
  • Entwicklung und Pflege von gRPC-basierten Robotersteuerungsdiensten.
  • Implementierung von APIs für das Management des operationellen Zustands, Diagnostik, Fehlerbehandlung, Telemetrie und Robotersteuerung.
  • Beitrag zu Protokollpufferdefinitionen und API-Evolution zusammen mit Plattform- und SDK-Teams.
• Testing & Validierung
  • Entwicklung plattformweiter Integrationstests, die das gesamte humanoide System abdecken.
  • Validierung der Software in Simulationsumgebungen wie MuJoCo und Isaac Sim.
  • Unterstützung von Continuous Integration und automatisierten Testpipelines.
  • Überprüfung der Funktionalität auf physischen 4NE-1-Robotern.

Was wir suchen

• Abschluss (Bachelor oder Master) in Informatik, Robotik, Elektrotechnik, Softwaretechnik, Mechatronik oder einem verwandten Bereich.
• Starke Software-Engineering-Fähigkeiten in modernem C++ (C++17 oder später).
• Erfahrung mit eingebetteten Systemen oder hardware-naher Software.
• Starke Linux-Entwicklungserfahrung, einschließlich: Multithread-Anwendungen, Debugging und Profiling, Prozess- und Speichermanagement, Leistungsoptimierung.
• Erfahrung in der Entwicklung von Echtzeit- oder latenzsensitiven Anwendungen.
• Erfahrung mit DDS-basierten Kommunikationssystemen wie FastDDS, Cyclone DDS, RTI Connext oder vergleichbaren verteilten Kommunikationsframeworks.
• Erfahrung in der Integration von Software über komplexe Systeme, die Hardware, Sensoren, Steuerungen und verteilte Softwaredienste umfassen.
• Praktische Erfahrung mit physischen Robotern oder robotischen Hardwareplattformen, nicht nur mit Simulationsumgebungen.
• Erfahrung im Bring-Up, in der Integration, Fehlersuche oder Bereitstellung von Robotersystemen auf echter Hardware.
• Starkes Verständnis von Softwarearchitektur, Systemintegration und Debugging in komplexen Umgebungen.
• Erfahrung in der Gestaltung und Implementierung von Zustandsmaschinen für operationale und Fehlerverwaltungs-Workflows.
• Vertrautheit mit gRPC und Protokollpuffern.
• Erfahrung mit containerisierten Entwicklungsumgebungen unter Verwendung von Docker, Nix, Podman oder vergleichbaren Technologien.
• Vertrautheit mit modernen Software-Engineering-Praktiken, einschließlich CI/CD-Pipelines, Abhängigkeitsmanagement, Verpackung und reproduzierbaren Build-Umgebungen.
• Vertrautheit mit virtualisierten oder hypervisorbasierten Entwicklungsumgebungen, einschließlich virtueller Maschinen, KVM/QEMU, Cross-Compilierungsumgebungen oder ähnlichen Workflows für eingebettete Software.
• Starke Kommunikationsfähigkeiten und die Fähigkeit, effektiv über Software, Steuerungen, Elektronik und Maschinenbau-Teams hinweg zu kommunizieren.

Nice to Have

• Erfahrung mit humanoiden Robotern, beinbeweglichen Robotern, mobilen Manipulatoren oder anderen komplexen Robotersystemen.
• Erfahrung mit Robotik-Middleware und Orchestrierungsframeworks wie: ROS 2, Dora, Zenoh, DDS-native Systeme, proprietäre Robotikplattformen.
• Vertrautheit mit OROCOS RTT oder anderen harten Echtzeit-Roboterframeworks.
• Erfahrung in der Integration von Software in Hochfrequenzsteuerungssysteme (500 Hz–1 kHz).
• Einblicke in Fortbewegung, Balancierung, Ganzkörperkontrolle, Manipulation oder Zustandsabschätzungssysteme.
• Kenntnisse in QoS-Tuning, verteilten Kommunikationsarchitekturen und Leistungsoptimierung von Robotik-Middleware.
• Erfahrung mit sicherheitskritischen Systemen, Fehlerbaumanalysen (FTA), FMEA oder sicherheitsorientierter Softwareentwicklung.
• Vertrautheit mit Cross-Compilierung, eingebettetem Linux, Virtualisierung und Bereitstellungspipelines für Robotikprodukte.
• Beiträge zu Open-Source-Roboter-Software, Middleware, Infrastruktur oder Projekten im Bereich eingebetteter Systeme.