Les systèmes de positionnement linéaire de haute précision, tels que ceux utilisés pour la mise au point et le balayage dans les équipements de mesure et d'inspection, nécessitent souvent deux modes de déplacement différents : un mode rapide (100 mm/s) suivi d'un mode plus lent (20 nm/s). Le mode rapide réduit le temps de déplacement, tandis que le mode plus lent garantit la précision. Jusqu'à présent, la conception la plus courante utilisait des platines séparées, l'une entraînée par une vis à billes ou un moteur linéaire, et la seconde, montée sur la première, par un micromètre motorisé ou un moteur piézoélectrique.

Les ingénieurs ont développé une approche alternative : un système mono-étage économique doté de deux systèmes d'entraînement indépendants. Deux moteurs rotatifs, un servomoteur à courant continu standard et un moteur PiezoLeg, sont montés de chaque côté d'une vis à billes de haute précision Steinmeyer. Un embrayage électromagnétique contrôle la liaison entre le moteur PiezoLeg et la vis à billes. Le servomoteur à courant continu est toujours connecté, mais alimenté uniquement pour les mouvements rapides.

En mode haute vitesse, l'embrayage active et désactive le moteur du PiezoLeg. Un moteur à courant continu classique avec encodeur rotatif prend en charge l'entraînement. Grâce à la rapidité d'exécution des mouvements à grande vitesse, la chaleur générée par le moteur à courant continu est très faible. Selon le pas de la vis à billes, la vitesse utilisable varie de 0,1 à 100 mm/s.

Lorsque l'embrayage est coupé, le moteur du PiezoLeg se connecte à la vis à billes. Un sous-système de mesure linéaire haute résolution fournit des informations de position au contrôleur de mouvement. Lorsque l'embrayage est coupé, les effets thermiques des électroaimants sont minimisés. En position de repos, le piézomoteur agit comme un frein passif, empêchant tout mouvement indésirable de la platine. Cependant, après le passage au moteur PiezoLeg, une plage de vitesses comprise entre 0,15 et environ 0,00002 mm/s (20 nm/s) est possible. La stabilité des vitesses à cette plage dépend de la résolution de l'échelle linéaire utilisée.

Le rapport entre la vitesse maximale et minimale est de 1 million pour 1, voire plus, et il est possible de passer d'une vitesse rapide à une vitesse lente de haute précision, et inversement. Dans les deux modes, le mouvement n'est limité que par la portée du système de positionnement.