Lineartische reichen von Portalen mit großem Hub und hoher Traglast bis hin zu Mikro- und Nanopositioniertischen mit geringen Nutzlasten. Obwohl alle Lineartische auf hohe Positioniergenauigkeit und Wiederholbarkeit sowie minimale Winkel- und Planarfehler ausgelegt sind, erfordern Mikro- und Nanopositioniertische zusätzliche Überlegungen bei der Komponentenauswahl und -konstruktion, um diese sehr kleinen, präzisen Bewegungen zu realisieren.

Mikropositionierung bezeichnet Anwendungen, bei denen Bewegungen im Bereich von einem Mikrometer (µm) liegen. (Ein Mikrometer entspricht einem Millionstel Meter bzw. 1,0 x 10⁻⁶ m.)
Nanopositionierung bezeichnet Anwendungen, bei denen Bewegungen im Nanometerbereich liegen. (Ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter oder 1 x 10-9 m.)

Um im Mikrometer- oder Nanometerbereich präzise zu positionieren, ist die Minimierung der Reibung ein zentrales Konstruktionsprinzip. Daher verwenden Nanopositioniersysteme ausschließlich berührungslose Antriebs- und Führungstechnologien. Die Antriebskraft eines Nanopositionierers wird typischerweise von einem Linearmotor, einem Piezoaktor oder einem Schwingspulenmotor bereitgestellt. Mikropositionierung hingegen lässt sich häufig mit traditionelleren mechanischen Antrieben wie Kugel- und Gewindespindeln realisieren, wobei Linearmotoren ebenfalls gelegentlich für Mikropositionierungsanwendungen eingesetzt werden.

Reibungsfreie Führungstechnologien für die Nanopositionierung umfassen Luftlager, Magnetführungen und Biegeelemente. Da diese Technologien keinen Roll- oder Gleitkontakt erfordern, vermeiden sie auch das Spiel und die Nachgiebigkeit, die die Positioniergenauigkeit herkömmlicher mechanischer Getriebe beeinträchtigen. Für Mikropositioniersysteme sind nicht-rezirkulierende Linearführungen in der Regel die beste Wahl, da sie keine Pulsationen und Reibungsschwankungen durch das Ein- und Ausfahren von Kugeln in die Lastzone erfahren. Allerdings wurden einige hochpräzise rezirkulierende Linearführungen optimiert, um diese Pulsationen und Reibungsschwankungen zu reduzieren und sie somit für Mikropositionierungsanwendungen – insbesondere solche mit größeren Hublängen – geeignet zu machen.

Neben Reibung und Spiel können auch andere Effekte wie Hysterese und Kriechen die Positioniergenauigkeit des Systems im Mikrometer- oder Nanometerbereich beeinträchtigen. Um diese Effekte zu kompensieren, werden Mikro- und Nanopositioniersysteme typischerweise in einem geschlossenen Regelkreis mit einem Positionsrückmeldesystem betrieben, dessen Auflösung deutlich höher ist als die geforderte Positioniergenauigkeit. Dies bedeutet häufig eine Auflösung im Mikrometerbereich (oder besser) für Mikropositionierungsanwendungen und im Nanometerbereich für Nanopositionierungsanforderungen.

Technologien, die diese extrem hohen Auflösungen ermöglichen, umfassen optische Drehgeber mit Glasauflösung, kapazitive Sensoren und interferometerbasierte Drehgeber. Da Nanopositioniertische jedoch typischerweise sehr kleine Bauteile sind, stellen kapazitive Drehgeber – die sich sehr platzsparend realisieren lassen – in der Regel die beste Option dar. Für Mikropositioniertische werden mitunter auch hochauflösende magnetische Drehgeber eingesetzt – insbesondere bei Umgebungen mit schwankenden Temperaturen oder hoher Luftfeuchtigkeit.

Trotz ihrer speziellen Konstruktion lassen sich Mikro- und Nanopositioniertische relativ einfach anpassen – insbesondere hinsichtlich Materialien, Oberflächen und spezieller Vorbereitungen – und in einzigartigen Anwendungen einsetzen. Beispielsweise eignen sich Tische mit reibungsfreien Komponenten typischerweise für Reinraum- und Vakuumanwendungen, da sie durch Roll- oder Gleitreibung keine Partikel erzeugen und keine Schmierung benötigen. Wird eine nichtmagnetische Ausführung benötigt, können Standard-Stahlkomponenten problemlos durch nichtmagnetische Alternativen ersetzt werden, ohne dass die Tragfähigkeit beeinträchtigt wird. In vielen Anwendungen, in denen Mikro- und Nanopositioniertische eingesetzt werden, verfügt die Maschinenkonstruktion über Dämpfungsmechanismen, die selbst geringste Vibrationen ausgleichen, sowie über fortschrittliche Regelalgorithmen zur Kompensation von Störungen.