Comprendre la répétabilité, ses causes et son influence sur les performances d'un système de mouvement linéaire est essentiel pour déterminer les capacités requises dans une application donnée, ainsi que pour spécifier les composants appropriés. Idéalement, un système de mouvement déplace une charge de manière répétée et constante vers un point cible donné, avec un certain degré de tolérance ou d'incertitude. Dans ce cas, la « répétabilité » désigne la proximité de ces mouvements. Les facteurs qui influencent la répétabilité comprennent le frottement du système, la rigidité en torsion, la charge, l'accélération, le jeu et les performances de mouvement.

La répétabilité, norme fondamentale de performance d'un système, définit la variation d'une série de mouvements ou, plus analytiquement, l'amplitude de la dispersion autour de la moyenne pour un nombre significatif d'essais de positionnement. La répétabilité, une qualité statistique, est généralement définie, pour une distribution normale, par une amplitude de dispersion correspondant à un nombre d'écarts types. On spécifie généralement une répétabilité à trois écarts types (3 sigma). Prenons l'exemple d'un positionneur dont la spécification de répétabilité est de 0,0001 pouce. Pour 3 sigma, toute série de mouvements identiques se situe dans une amplitude de dispersion de 0,0001 pouce avec un intervalle de confiance de 99,74 %. À titre de comparaison, 2 sigma équivaut à un intervalle de confiance de 95,44 %, tandis que 6 sigma correspond à un intervalle de confiance de 99,9997 %. Souvent, les systèmes de mouvement doivent simplement démontrer une constance ou une variabilité minimale. Des niveaux de précision plus élevés ne sont pas nécessaires. Dans de tels cas, la répétabilité est le seul attribut nécessaire pour satisfaire à l'exigence de précision. La répétabilité est bidirectionnelle, la répétabilité unidirectionnelle définissant les performances pour les approches d'un seul côté de la cible. Elle est affectée par le frottement statique non constant (c'est-à-dire le stiction) et le degré de rigidité en torsion de la transmission. Le stiction donne lieu à des mouvements caractérisés par un saut de rupture lors de l'application d'une force pour initier le mouvement : une rigidité en torsion inadéquate provoque un enroulement, c'est-à-dire un mouvement d'entrée sans déplacement de sortie correspondant. La répétabilité bidirectionnelle définit les performances pour les approches de chaque côté de la cible. Un niveau élevé de répétabilité unidirectionnelle est relativement facile à atteindre, car le jeu, le mouvement perdu lors de l'inversion qui contribue à la répétabilité bidirectionnelle, n'affecte pas le mouvement unidirectionnel. Bien entendu, l'approche des cibles depuis une seule direction sacrifie les temps de traitement. La répétabilité bidirectionnelle est plus exigeante.

Un degré élevé de répétabilité bidirectionnelle présuppose un niveau élevé de répétabilité unidirectionnelle. Les tolérances entre les éléments de la transmission, tels que les vis/écrous-mères, les engrenages engrenés et les accouplements multi-pièces, doivent être rigoureusement contrôlées, et les précharges doivent être ajustées afin de limiter le jeu, qui peut être considéré comme une zone morte mécanique dans le système de mouvement. Dans les systèmes de mouvement programmables, les concepteurs peuvent éliminer le jeu en effectuant de petits mouvements incrémentaux avant d'effectuer des mouvements normaux dans une direction donnée. La réduction du nombre d'éléments de la transmission en interaction ou du jeu (ou jeu) entre les composants (qui se développe avec l'usure) réduit également le jeu. Dans les vis à billes roulées, le jeu est généralement inférieur à 0,001 pouce. À titre de comparaison, il est inférieur à 0,0001 pouce pour les vis à billes rectifiées de haute précision. Lorsque des performances élevées et une cadence de production maximale sont requises, la répétabilité bidirectionnelle est généralement également requise.