D'un point de vue mécanique, l'une des applications les plus complexes du mouvement linéaire est traditionnellement le déplacement indépendant de deux charges ou plus, comme l'exigent certaines applications de manutention, de transport et d'inspection. Bien que l'utilisation de plusieurs systèmes linéaires, ou d'actionneurs préassemblés, soit une solution mécaniquement simple, cette option nécessite généralement un encombrement et un coût importants. Cependant, plusieurs types de systèmes linéaires permettent de monter plusieurs charges et de les déplacer chacune indépendamment.

Le moteur linéaire est l'un des systèmes de mouvement linéaire les plus courants pour déplacer plusieurs charges indépendamment. La plupart des moteurs linéaires, qu'ils soient à noyau de fer ou sans fer, utilisent des moteurs à force bobinés alimentés directement. Il est donc possible d'installer plusieurs moteurs sur le rail magnétique et de les contrôler avec différents profils de déplacement et courses. Les moteurs linéaires à moteurs à force multiples, ou chariots, sont souvent utilisés pour des mouvements très dynamiques nécessitant un contrôle très précis de la vitesse ou de la position. De nombreux systèmes de convoyeurs à moteur linéaire reposent d'ailleurs sur le concept de moteur linéaire à moteurs à force multiples.

Un autre système de mouvement linéaire traditionnel permettant le déplacement indépendant de plusieurs charges est l'entraînement à crémaillère. Le moteur et le réducteur étant montés directement sur le pignon, il est relativement simple de monter des combinaisons moteur-pignon supplémentaires sur une même crémaillère, chacune étant programmée pour un profil de course et de déplacement spécifique. Les systèmes à crémaillère et pignon à chariots multiples indépendants sont idéaux pour les applications de transport et de portique de grande taille et sont souvent utilisés dans les unités de transfert robotisées.

Une solution moins traditionnelle pour déplacer plusieurs charges indépendamment consiste à utiliser un actionneur à courroie, mais sans la configuration classique courroie-poulie que beaucoup d'entre nous connaissent. Ce type d'actionneur linéaire utilise deux courroies configurées de manière spécifique, à la manière d'un entraînement à crémaillère.

Une courroie est statique et fixée mécaniquement à une base, telle qu'une extrusion, à l'instar de la crémaillère d'un système à pignon et crémaillère. L'autre courroie est une courte boucle continue qui serpente autour d'un pignon entraîné par moteur et à travers des rouleaux de chaque côté de celui-ci. La charge est fixée à un chariot, qui contient cet ensemble moteur-pignon mobile. Comme le système à pignon et crémaillère, la conception de l'actionneur à double courroie facilite l'ajout de chariots supplémentaires, chacun doté de son propre ensemble moteur-pignon, et leur commande indépendante. La conception à double courroie exerce également une tension sur la courroie à l'endroit où elle entre en contact avec le pignon, ce qui élimine le jeu et minimise l'étirement de la courroie.