Los diseños de plataformas lineales abarcan desde pórticos de gran recorrido y alta carga hasta plataformas de microposicionamiento y nanoposicionamiento con cargas ligeras. Si bien todas las plataformas lineales se diseñan y construyen para proporcionar una alta precisión y repetibilidad de posicionamiento, y para minimizar los errores angulares y planares, las plataformas para aplicaciones de microposicionamiento y nanoposicionamiento requieren consideraciones adicionales en la selección y el diseño de componentes para lograr estos movimientos tan pequeños y precisos.

El microposicionamiento se refiere a aplicaciones donde los movimientos son tan pequeños como un micrón o micrómetro. (Un micrón equivale a una millonésima parte de un metro, o 1,0 x 10⁻⁶ m).
El nanoposicionamiento se refiere a aplicaciones donde los movimientos son tan pequeños como un nanómetro. (Un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro, o 1 x 10⁻⁹ m).

Para lograr un posicionamiento en el rango de micras o nanómetros, uno de los principios de diseño clave es minimizar la fricción. Por ello, las plataformas de nanoposicionamiento utilizan exclusivamente tecnologías de accionamiento y guiado sin contacto. Por ejemplo, la fuerza motriz de un nanoposicionador suele provenir de un motor lineal, un actuador piezoeléctrico o un motor de bobina móvil. Por otro lado, el microposicionamiento se puede lograr con sistemas de accionamiento mecánicos más tradicionales, como husillos de bolas y de bolas, aunque en ocasiones también se utilizan motores lineales para aplicaciones de microposicionamiento.

Las tecnologías de guiado sin fricción utilizadas para el nanoposicionamiento incluyen cojinetes de aire, guías magnéticas y elementos flexibles. Dado que estas tecnologías no implican contacto rodante ni deslizante, evitan la holgura y la flexibilidad que degradan la precisión de posicionamiento en las transmisiones mecánicas tradicionales. Para las etapas de microposicionamiento, las guías lineales sin recirculación suelen ser la mejor opción, ya que no experimentan pulsaciones ni variaciones en los niveles de fricción debidas a la entrada y salida de las bolas de la zona de carga. Sin embargo, algunas guías lineales con recirculación de alta precisión se han optimizado para reducir estas pulsaciones y variaciones de fricción, lo que las hace adecuadas para aplicaciones de microposicionamiento, especialmente aquellas con longitudes de carrera totales mayores.

Además de la fricción y el juego, otros efectos, como la histéresis y la fluencia, pueden interferir con la capacidad del sistema para posicionarse a nivel micrométrico o nanométrico. Para contrarrestar estos efectos, las etapas de microposicionamiento y nanoposicionamiento suelen operar en un sistema de bucle cerrado mediante un dispositivo de retroalimentación de posición con una resolución mucho mayor que la precisión de posicionamiento requerida. Esto suele implicar una resolución de un micrón (o superior) para aplicaciones de microposicionamiento y una resolución de un nanómetro para requisitos de nanoposicionamiento.

Entre las tecnologías que permiten alcanzar resoluciones extremadamente altas se incluyen los codificadores ópticos de vidrio, los sensores capacitivos y los codificadores basados ​​en interferómetros. Sin embargo, dado que las plataformas de nanoposicionamiento suelen ser dispositivos muy pequeños, los codificadores capacitivos —que pueden construirse con un tamaño mínimo— suelen ser la mejor opción. Para las plataformas de microposicionamiento, también se utilizan a veces codificadores magnéticos de alta resolución, sobre todo en entornos con temperaturas fluctuantes o alta humedad.

A pesar de su diseño y construcción especiales, las plataformas de microposicionamiento y nanoposicionamiento son relativamente fáciles de personalizar —sobre todo en cuanto a materiales, acabados y preparaciones especiales— y se adaptan a aplicaciones únicas. Por ejemplo: las plataformas construidas con componentes sin fricción suelen ser adecuadas para salas blancas y aplicaciones de vacío, ya que no generan partículas por fricción de rodadura o deslizamiento y no requieren lubricación. Además, si se necesita una versión no magnética, los componentes de acero estándar se pueden sustituir fácilmente por alternativas no magnéticas sin que ello afecte a la capacidad de carga. En muchas aplicaciones donde se utilizan plataformas de microposicionamiento y nanoposicionamiento, el diseño de la máquina incluye características como mecanismos de amortiguación que contrarrestan incluso las vibraciones más leves y algoritmos de control avanzados para compensar las perturbaciones.