Locomotion Body Control Engineer - Humanoid; Mensch

Wir entwickeln die Control Intelligence, die es unserem humanoiden Roboter 4NE-1 ermöglicht, sich zu bewegen, das Gleichgewicht zu halten, Objekte zu manipulieren und sicher in komplexen realen Umgebungen zu interagieren. Dafür suchen wir eine
* n Locomotion & Whole-Body Control Engineer für unser Humanoid Controls Team in Zürich
, um die Kernalgorithmen zu entwickeln, die dynamische Fortbewegung und ganzheitliches Bewegungsverhalten auf dem physischen Roboter ermöglichen.

Diese Rolle umfasst zentrale Ebenen des humanoiden Control Stacks – von Trajectory Optimization und Model Predictive Control (MPC) für die Bewegungsgenerierung bis hin zu Whole-Body Control (WBC), um diese Bewegungen zuverlässig und mit hohen Regelungsfrequenzen auf realer Hardware auszuführen.

Du arbeitest an kontaktreichen humanoiden Dynamiken, Echtzeitoptimierung und robuster Control-Implementierung auf Hardware. Dabei arbeitest du eng mit Teams aus State Estimation, Simulation, Low-Level Controls, Hardware und AI zusammen, um stabiles und adaptives humanoides Verhalten für praktische Anwendungen zu ermöglichen.

• Du entwickelst Algorithmen für Whole-Body Motion Generation und Control für den humanoiden Roboter 4NE-1, einschließlich Fortbewegung, Balance, Kontaktübergängen und Loco-Manipulation-Aufgaben.

• Du konzipierst und implementierst Pipelines für Trajectory Optimization und MPC zur humanoiden Bewegungsgenerierung unter Berücksichtigung von Roboterzustand, Kontaktplänen, Bodenreaktionskräften, Schwerpunktimpuls und Gelenktrajektorien.

• Du entwickelst und pflegst QP-basierte Whole-Body-Control-Frameworks sowie Task-Space-Inverse-Dynamics-Ansätze, um geplante Bewegungen auf dem physischen Roboter mit Frequenzen von bis zu 1 kHz auszuführen.

• Du entwickelst und verbesserst dynamische Modelle des humanoiden Systems, einschließlich Floating-Base-Rigid-Body-Dynamics, Vorwärts- und Inverskinematik, Jacobi-Matrizen und Full-Body-Dynamics-Berechnungen.

• Du formulierst und implementierst kinematische, dynamische, kontaktbezogene, reibungsbezogene, drehmomentbezogene, stabilitätsbezogene und gelenkbegrenzende Constraints über Planungs- und Control-Layer hinweg.

• Du verbesserst Solver-Performance, numerische Robustheit und Echtzeit-Zuverlässigkeit von Optimierungspipelines, die auf Hardware eingesetzt werden.

• Du implementierst, tunest und validierst Locomotion- und Whole-Body-Control-Algorithmen auf physischen humanoiden Robotern, einschließlich Debugging von hardware-spezifischen Effekten, Kontaktmodellen und Control-Performance.

• Du entwickelst performante C++-Software für Echtzeit-Control-Systeme und baust Python-basierte Tools für Analyse, Tests und Prototyping.

• Du arbeitest eng mit Engineers aus Controls, Hardware, Simulation, Perception, AI und Systems Engineering zusammen, um integrierte humanoide Fähigkeiten umzusetzen.

• Abgeschlossenes Masterstudium oder Promotion in Robotik, Regelungstechnik, Maschinenbau, Elektrotechnik, Informatik oder einem verwandten Bereich.

• Mehr als 4 Jahre praktische Erfahrung in der Entwicklung von Locomotion, MPC, Trajectory Optimization und/oder Whole-Body Control für physische Robotersysteme.

• Sehr gute Grundlagen in Floating-Base-Articulated-Rigid-Body-Dynamics und Kontaktmodellierung.

• Tiefes Verständnis von Centroidal Dynamics, SRBD, LIPM oder verwandten reduzierten Modellen, die in der humanoiden Fortbewegung eingesetzt werden.

• Starker Hintergrund in Optimal Control, constrained Optimization und Model Predictive Control.

• Erfahrung in der Entwicklung und Implementierung von Whole-Body-Control-Frameworks wie TSID, Inverse Dynamics oder hierarchischen QP‑Controllern auf realer Roboterhardware.

• Praktische Erfahrung mit Echtzeit-Control-Systemen, die mit 500 Hz bis 1 kHz betrieben werden.

• Sehr gute C++-Kenntnisse und gute Python-Kenntnisse für Tooling, Diagnostik und Prototyping.

• Praktisches Verständnis realer Herausforderungen in der Roboterregelung, einschließlich Aktuatorgrenzen, Unsicherheiten in der Zustandsschätzung, Kommunikationslatenz, Kontaktunsicherheit und Modellabweichungen.

• Starke Kommunikations- und Teamfähigkeit sowie die Fähigkeit, effektiv in…