Staff Engineer — Robot Systems & Integration (Mensch)

Deine Mission & Herausforderungen

Jeder NEURA‑Roboter basiert auf einer soliden Grundlage aus Systemintegrationsarbeit: dem Echtzeit-Betriebssystem, das Scheduling im Mikrosekundenbereich direkt auf der Hardware garantiert, der Hardware-Interface-Schicht, die alle Sensoren und Aktoren abstrahiert, der Motion‑Planning‑Pipeline, die die Bewegungsbahnen der Roboter erzeugt, sowie den industriellen Device-Servern, die Roboter mit Fabrikautomatisierungssystemen verbinden. Als Staff Engineer im Bereich Robot Systems & Integration verantwortest du die technische Architektur genau dieser Basis. Das ist eine reine Individual-Contributor-Rolle. Du hast keine Personalverantwortung. Deine Autorität ist technischer Natur: Du gibst die architektonische Richtung vor, triffst Designentscheidungen in deinem Verantwortungsbereich und löst Integrationskonflikte über mehrere Schichten hinweg – dort, wo OS‑Scheduling, Middleware, Hardware-Treiber und Motion-Planning-Pipelines aufeinandertreffen.

Du übernimmst technische Führung für Engineers in Platform-Guild- und Product‑Anchor‑Rollen. Du schreibst selbst Code, leitest Design-Reviews, verfasst technische RFCs und hältst dein Know-how hands‑on und aktuell. Das ist keine reine Architekturrolle – du bist tief in der Umsetzung drin.

Du verantwortest die RT‑Scheduling‑Policy, an die sich alle Software-Komponenten in diesem Cluster halten müssen: Standards für Prioritätsvergabe, Memory‑Locking‑Vorgaben und Interrupt‑Latenz‑Zusagen für 1‑kHz‑Regelkreise und 500‑Hz‑Zustandsschätzung. Du besitzt den gemeinsamen Review‑Prozess an der Schnittstelle zwischen RT‑OS‑Scheduling und dem EtherCAT‑Master: Jede Änderung am Board Support Package muss vor dem Merge eine gemeinsame Latenzbudget‑Review bestehen. Diesen Prozess verantwortest du zusammen mit dem Lead des Robot‑Communication‑Clusters.

Du stellst sicher, dass die Engineers der Unified Compute Platform klare Leitlinien zur RT‑OS‑Architektur haben und dass das Timing‑Budget jedes Robot‑Platform‑Profils nach jeder Hardware‑Revision validiert wird. Du gibst die architektonische Richtung der Motion‑Planning‑Pipeline vor: Kriterien für die Auswahl von Planern, Standards für die Konfiguration des Planning‑Stacks sowie Design und Weiterentwicklung der atomaren Skill‑Primitive‑APIs über alle Roboterplattformen hinweg.

Du setzt die gemeinsame Skill‑Primitive‑Library durch: Patterns, die aus produktspezifischen Streams entstehen, müssen durch ein Design‑Review, bevor sie plattformspezifisch geforkt werden. Das stellst du konsequent in Code‑Reviews sicher. Du definierst die Grenze zwischen Server und Protokoll in der industriellen Integration: Der Protokoll‑Stack liegt beim Robot‑Communication‑Cluster; die Server‑Schicht – Command Dispatch, Integration der Zustandsmaschine, Hardware‑Interfaces – liegt hier. Wenn sich Server‑Architektur und Protokoll‑Restriktionen widersprechen, triffst du die Entscheidung.

Du verantwortest die End‑Effector‑Server‑Architektur: Lebenszyklus‑Management von Greifern, Tool‑Change‑Sequenzen und die Hardware‑Interface‑Verträge, auf die Motion Planning und die operative Zustandsmaschine aufbauen. Du leitest quartalsweise Knowledge Days im Cluster: Peer‑to‑Peer‑Austausch, bei dem jede:r Engineer ein ungelöstes und ein gelöstes Problem mitbringt. Das Ergebnis ist immer ein Shared‑Library‑Ticket oder ein Design‑Dokument – keine Slides. Du schreibst Design‑Dokumente, die Wissensinseln abbauen, mentorierst Senior Engineers in Richtung Staff Level und treibst das Sourcing für neue Hires im Cluster voran.

Auf was können wir uns freuen

• Tiefe Erfahrung in Robot Systems Integration (mindestens zwei der folgenden Punkte wirklich in der Tiefe)
• Embedded‑Linux‑Systemintegration auf RT‑Level: Yocto‑BSP‑Entwicklung, RT‑Kernel‑Tuning (Xenomai oder PREEMPT_RT), Design von RT‑Scheduling‑Konzepten und WCET‑Analysen auf echter Roboter‑Hardware – nicht nur in der Simulation.
• ROS2‑ (oder vergleichbare) Hardware‑Interface‑Architektur: z. B. Lifecycle von ros2_control‑Hardware‑Interfaces, Nav2‑ und SLAM‑Integration auf physischen mobilen Plattformen, Design von Diagnostik‑Frameworks.
• Motion‑Planning‑Pipeline für produktive Manipulation: MoveIt2‑Planning‑Stack, Konfiguration und Tuning von OMPL‑Planern, Design von Manipulations‑Primitive‑Libraries – im Einsatz auf realer Roboter‑Hardware, nicht nur im Simulator.
• Industrielle Geräteintegration auf Server‑Ebene: Hardware‑Interface‑Design für feldbusbasierte Geräte, Server‑Architektur für das Gripper‑Lifecycle‑Management, funktionale Sicherheitsanforderungen bei State‑Machine‑Dispatch.
• Echtzeit‑Skill‑Ausführung oder Soft‑RT‑Scheduling: deterministisches Scheduling für Action‑Dispatch, Worst‑Case‑Latenzanalysen, RT‑bewusste Behaviour‑Tree‑Implementierungen in einem produktiven Umfeld.

Breite Systemintegrations‑Erfahrung

• Ausreichendes End‑to‑End‑Verständnis über den gesamten Stack, um Merge Requests zu reviewen und Designentscheidungen zu treffen, die gleichzeitig OS, Middleware, Motion Planning und Geräteintegration betreffen.
• Nachgewiesene Erfahrung beim Debuggen von Fehlern über Schichtgrenzen hinweg an der OS‑Middleware‑Hardware‑Schnittstelle: RT‑Scheduling‑Overruns, ROS2‑ (oder andere Middleware‑) Executor‑Latenzprobleme unter 1‑kHz‑RT‑Constraints, Hardware‑Interface‑Fehler beim Robot Bring‑up.
• C++17/20‑Systems‑Programming: Lock‑free‑Patterns, RAII, RT‑sicheres Memory‑Management, saubere Disziplin für 1‑kHz‑Control‑Loops.

Staff‑Level‑Leadership (Pflicht)

• Nachweisbarer architektonischer Einfluss über mehrere Teams hinweg: Deine Designentscheidungen haben verändert, wie mehrere Teams arbeiten – nicht nur dein eigenes Umfeld.
• Führung bei RFCs oder Design‑Dokumenten mit teamübergreifender Reichweite: Du hast Integrationskonflikte zwischen Teams gelöst und deine Lösung wurde als Standard übernommen.
• Mentoring‑Erfahrung: Mindestens eine Person, die du spürbar in Richtung Senior‑ oder Staff‑Level beschleunigt hast.
• 8+ Jahre praktische Engineering‑Erfahrung mit klarem Fokus auf Robot Systems Integration.

Nice to have

• RT‑OS‑Kernel‑Erfahrung kombiniert mit tiefer ROS2‑ (oder anderer Middleware‑) Expertise – besonders wertvoll sind Kandidat:innen, die Fehler über beide Ebenen hinweg debuggt haben.
• Erfahrung dabei, eine Motion‑Planning‑Pipeline von der Entwicklung bis in die Produktion auf einem Manipulator oder mobilen Manipulator zu bringen.
• Background in industrieller funktionaler Sicherheit auf Software‑Architektur‑Ebene.
• Erfahrung mit der Implementierung von Echtzeit‑Execution‑Engines (nicht nur deren Nutzung).
• Open‑Source‑Contributions im Bereich Robot Systems Infrastructure: ros2_control, MoveIt2, Nav2, Xenomai oder vergleichbare Projekte.