Los sistemas de posicionamiento lineal de alta precisión, como los utilizados para enfocar y escanear en equipos de medición e inspección, suelen requerir dos modos de movimiento: uno rápido (100 mm/s) seguido de uno más lento (20 nm/s). El modo rápido reduce el tiempo de movimiento, mientras que el 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 un enfoque alternativo: una etapa única económica con dos sistemas de accionamiento independientes. Dos motores rotativos, un servomotor de CC estándar y un motor PiezoLeg, se montan en cada extremo 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 siempre está conectado, pero solo se alimenta para movimientos rápidos.

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

Con el embrague desconectado, el motor del PiezoLeg se conecta al husillo de bolas. Un subsistema de medición lineal de alta resolución proporciona información de posición al controlador de movimiento. Con el embrague desconectado, se minimizan los efectos térmicos de los electroimanes. En posición de reposo, el piezomotor funciona como freno pasivo, evitando movimientos indeseados de la plataforma. Sin embargo, tras cambiar al motor del PiezoLeg, se alcanza un rango de velocidad de 0,15 a aproximadamente 0,00002 mm/s (20 nm/s). La estabilidad de las velocidades 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 cambiar de velocidad rápida a velocidad lenta de alta precisión y viceversa. El movimiento en ambos modos está limitado únicamente por el rango de recorrido del sistema de posicionamiento.