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 solución alternativa: una plataforma monoetapa 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 permanece siempre conectado, pero solo se alimenta durante los movimientos rápidos.

En el modo de alta velocidad, el embrague energiza y desacopla el motor de la PiezoLeg. Un motor de CC convencional con codificador rotatorio se encarga del accionamiento. Gracias a la rapidez con la que se pueden realizar movimientos a 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 apagado, el motor de la PiezoLeg se conecta al husillo de bolas. Un subsistema de medición lineal de alta resolución proporciona información de posición al controlador de movimiento. Al apagar el embrague, se minimizan los efectos térmicos de los electroimanes. En la posición de reposo, el motor piezoeléctrico funciona como un freno pasivo, evitando movimientos indeseados de la plataforma. Sin embargo, al activar el motor de la PiezoLeg, es posible 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 velocidad rápida y velocidad lenta de alta precisión, y viceversa. El movimiento en ambos modos está limitado únicamente por el rango de desplazamiento del sistema de posicionamiento.