Solution pour les platines XY et les petits centres d'usinage, tels que les imprimantes 3D.

Les actionneurs linéaires existent dans une large gamme de tailles, mais ces dernières années, les fabricants ont privilégié des formats toujours plus compacts. Cependant, aussi petit soit-il, l'ajout d'un moteur peut rendre l'ensemble trop volumineux pour les applications où l'espace est limité. Certains fabricants résolvent ce problème en intégrant un moteur et une vis-mère (ou vis à billes) dans un seul ensemble, formant ainsi ce que l'on appelle généralement des actionneurs hybrides.

La variante la plus courante de la conception hybride est un moteur pas à pas avec vis-mère intégrée, car les deux composants présentent des caractéristiques similaires en termes de charge, de vitesse et de force de poussée. C'est sans doute là que la conception intégrée offre le plus grand avantage, car les charges et les forces requises dans les applications à vis-mère sont généralement plus faibles et mieux adaptées à une conception sans guidage externe (c'est-à-dire sans arbres ou rails linéaires pour supporter la charge). Cependant, des guidages peuvent être intégrés aux actionneurs hybrides, ce qui leur confère une plus grande polyvalence pour des applications telles que les systèmes de positionnement de précision, où une charge doit être supportée lors de son déplacement.

Le principe d'un actionneur hybride repose sur un moteur à arbre creux. Contrairement aux moteurs classiques, où un simple arbre de transmission traverse le centre du rotor, ici, la vis sans fin ou l'écrou est monté à l'intérieur du rotor. Dans ce cas, on parle d'ensemble vis-écrou mené, et dans le cas contraire, d'ensemble écrou mené.

La configuration à vis entraînée est très similaire à un assemblage à vis traditionnel en termes de fixation des extrémités : une extrémité de la vis est supportée par un ou deux paliers axiaux et couplée au moteur, tandis que l’autre extrémité est soit libre (non supportée), soit supportée par un ou deux paliers axiaux. La différence, dans un actionneur hybride à vis entraînée, réside dans le fait que l’extrémité entraînée de la vis est montée directement dans le rotor du moteur et supportée par des paliers internes. Aucun palier externe ni couplage vis-moteur n’est nécessaire. Comme pour un assemblage à vis traditionnel, l’écrou est monté à l’extérieur du moteur et la rotation de la vis entraîne le déplacement de l’écrou le long de la tige de la vis.

Dans une configuration à écrou entraîné, le mouvement peut s'effectuer de deux manières : soit l'ensemble écrou/moteur est contraint de sorte que la tige filetée effectue un mouvement de va-et-vient lorsque le moteur fait tourner l'écrou ; soit la tige filetée est contrainte de sorte que l'ensemble moteur/écrou se déplace le long de la vis fixe. Lorsque la tige filetée est contrainte et ne peut pas tourner, des vitesses plus élevées peuvent généralement être atteintes, car le phénomène de fouettement (effet de corde à sauter qui se produit lorsqu'une vis est tournée très rapidement) est évité. Un palier axial est généralement monté sur la circonférence extérieure de l'écrou (à l'intérieur du rotor du moteur) afin d'absorber les forces axiales.

Outre l'avantage d'une taille compacte, la réduction du nombre de liaisons mécaniques permet de diminuer la souplesse globale du système, comparativement aux systèmes similaires intégrant un moteur couplé à une vis. Dans les systèmes sans guidage linéaire, les actionneurs hybrides sont principalement utilisés pour la poussée ou la traction de charges relativement légères, ou pour un positionnement précis, notamment dans les applications de mise au point et de numérisation.