Los sistemas de posicionamiento lineal de alta precisión, como los que se utilizan para enfocar y escanear en equipos de medición e inspección, suelen requerir dos modos de movimiento distintos: uno rápido (100 mm/s) seguido de uno más lento (20 nm/s). El modo rápido reduce el tiempo de desplazamiento, mientras que el modo lento garantiza la precisión. Hasta ahora, un diseño común utilizaba etapas separadas: una accionada por un husillo de bolas o un motor lineal y la segunda, montada sobre la primera, accionada por un micrómetro motorizado o un motor piezoeléctrico.

Los ingenieros han desarrollado una alternativa: una etapa única y económica con dos sistemas de accionamiento independientes. Dos motores rotativos, un servomotor de CC estándar y un motor PiezoLeg, se montan en los extremos de un husillo de bolas de alta precisión Steinmeyer. Un embrague electromagnético controla la conexión entre el motor PiezoLeg y el husillo de bolas. El servomotor de CC está siempre conectado, pero solo se alimenta para movimientos rápidos.

En el modo de alta velocidad, el embrague activa y desactiva el motor de la pierna piezoeléctrica. Un motor de CC convencional con codificador rotatorio se encarga del accionamiento. Gracias a la rapidez con que se ejecutan los movimientos de alta velocidad, el calor generado por el motor de CC es mínimo. Dependiendo del paso del husillo de bolas, la velocidad útil oscila entre 0,1 y 100 mm/s.

Con el embrague desconectado, el motor de la pata piezoeléctrica se conecta al husillo de bolas. Un subsistema de medición lineal de alta resolución proporciona información de posición al controlador de movimiento. Al desconectar el embrague, se minimizan los efectos térmicos de los electroimanes. En reposo, el motor piezoeléctrico actúa como freno pasivo, evitando movimientos no deseados de la plataforma. Sin embargo, al activarse el motor de la pata piezoeléctrica, se alcanza un rango de velocidad de 0,15 a aproximadamente 0,00002 mm/s (20 nm/s). La estabilidad de la velocidad en el rango inferior depende de la resolución de la escala lineal utilizada.

La relación entre la velocidad máxima y la mínima es de 1 millón a 1, o superior, y es posible alternar entre alta y baja velocidad de alta precisión. El movimiento en ambos modos está limitado únicamente por el rango de desplazamiento del sistema de posicionamiento.