रैखिक स्टेज डिज़ाइन लंबे-स्ट्रोक, उच्च-लोड गेंट्रीज से लेकर माइक्रोप्रोजिशनिंग और नैनोपोजिशनिंग स्टेज से लेकर हल्के पेलोड के साथ हो सकते हैं। यद्यपि सभी रैखिक चरणों को उच्च स्थिति सटीकता और दोहराव प्रदान करने और कोणीय और प्लानर त्रुटियों को कम करने के लिए डिज़ाइन और निर्माण किया जाता है, माइक्रोप्रोसिशनिंग और नैनोपोजिशनिंग अनुप्रयोगों के लिए चरणों को इन बहुत छोटे, सटीक गति को प्राप्त करने के लिए घटक चयन और डिजाइन में अतिरिक्त विचार की आवश्यकता होती है।

Micropositioning उन अनुप्रयोगों को संदर्भित करता है जहां आंदोलन एक माइक्रोन, या माइक्रोमीटर के रूप में छोटे होते हैं। (एक माइक्रोन एक मीटर, या 1.0 x 10-6 मीटर के मिलियन मिलियन पर है।)
नैनोपोजिशनिंग उन अनुप्रयोगों को संदर्भित करता है जहां आंदोलन एक नैनोमीटर के रूप में छोटे होते हैं। (एक नैनोमीटर एक मीटर का एक अरबवां हिस्सा है, या 1 x 10-9 मीटर है।)

माइक्रोन या नैनोमीटर रेंज में स्थिति प्राप्त करने के लिए, प्रमुख डिजाइन सिद्धांतों में से एक संभव के रूप में अधिक घर्षण को खत्म करना है। यही कारण है कि नैनोपोजिशनिंग चरण विशेष रूप से गैर-संपर्क ड्राइव और मार्गदर्शक प्रौद्योगिकियों का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, एक नैनोपोजिशनर के लिए ड्राइविंग बल आमतौर पर एक रैखिक मोटर, पीजो एक्ट्यूएटर या वॉयस कॉइल मोटर द्वारा प्रदान किया जाता है। दूसरी ओर, माइक्रोपोजिशनिंग को अक्सर अधिक पारंपरिक यांत्रिक ड्राइवट्रेन जैसे गेंद और लीड स्क्रू के साथ प्राप्त किया जा सकता है, हालांकि रैखिक मोटर्स का उपयोग कभी -कभी माइक्रोपोजिशनिंग अनुप्रयोगों के लिए भी किया जाता है।

नैनोपोजिशनिंग के लिए उपयोग की जाने वाली घर्षण-मुक्त गाइड प्रौद्योगिकियों में एयर बीयरिंग, चुंबकीय गाइड और फ्लेक्सचर शामिल हैं। क्योंकि इन तकनीकों में रोलिंग या स्लाइडिंग संपर्क शामिल नहीं है, वे पारंपरिक यांत्रिक प्रसारणों में स्थिति सटीकता को कम करने वाले बैकलैश और अनुपालन से भी बचते हैं। Micropositioning चरणों के लिए, गैर-पुनर्नवीनीकरण रैखिक गाइड आमतौर पर सबसे अच्छा विकल्प होता है, क्योंकि वे लोड क्षेत्र में प्रवेश करने और बाहर निकलने वाले गेंदों से धड़कन और अलग-अलग घर्षण स्तरों का अनुभव नहीं करते हैं। हालांकि, इन स्पंदनों और घर्षण विविधताओं को कम करने के लिए कुछ उच्च-सटीकता पुनर्संरचना करने वाले रैखिक गाइडों को अनुकूलित किया गया है, जो उन्हें माइक्रोप्रोजिशनिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं-विशेष रूप से कुल स्ट्रोक की लंबाई वाले।

घर्षण और बैकलैश के अलावा, अन्य प्रभाव, जैसे कि हिस्टैरिसीस और रेंगना, माइक्रोन या नैनोमीटर स्तर पर स्थिति की प्रणाली की क्षमता में हस्तक्षेप कर सकते हैं। इन प्रभावों से निपटने के लिए, माइक्रोप्रोजिशनिंग और नैनोपोजिशनिंग चरणों को आमतौर पर एक स्थिति प्रतिक्रिया उपकरण का उपयोग करके एक बंद-लूप सिस्टम में संचालित किया जाता है, जिसमें आवश्यक स्थिति सटीकता की तुलना में बहुत अधिक रिज़ॉल्यूशन होता है। इसका मतलब अक्सर micropositioning अनुप्रयोगों के लिए सिंगल-माइक्रोन (या बेहतर) रिज़ॉल्यूशन और नैनोपोजिशनिंग आवश्यकताओं के लिए सिंगल-नैनोमीटर रिज़ॉल्यूशन होता है।

इन अत्यधिक उच्च संकल्पों को प्रदान करने वाली प्रौद्योगिकियों में ग्लास स्केल ऑप्टिकल एनकोडर, कैपेसिटिव सेंसर और इंटरफेरोमीटर-आधारित एनकोडर शामिल हैं। हालांकि, क्योंकि नैनोपोजिशनिंग चरण आमतौर पर बहुत छोटे डिवाइस होते हैं, कैपेसिटिव एनकोडर - जिन्हें बहुत छोटे पदचिह्न में बनाया जा सकता है - आमतौर पर सबसे अच्छा विकल्प होता है। माइक्रोपोजिशनिंग चरणों के लिए, उच्च-रिज़ॉल्यूशन चुंबकीय एनकोडर का उपयोग कभी-कभी किया जाता है-खासकर जब पर्यावरण में उतार-चढ़ाव या उच्च आर्द्रता में उतार-चढ़ाव होता है।

उनके विशेष डिजाइन और निर्माण के बावजूद, माइक्रोप्रोजिशनिंग और नैनोपोजिशनिंग चरणों को अनुकूलित करने के लिए अपेक्षाकृत आसान है - विशेष रूप से सामग्री, फिनिश और विशेष तैयारी के संदर्भ में - और अद्वितीय अनुप्रयोगों में लागू होते हैं। बिंदु में मामला: घर्षण-मुक्त घटकों के साथ निर्मित चरणों में आमतौर पर क्लीनरूम और वैक्यूम अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होते हैं, क्योंकि वे रोलिंग या स्लाइडिंग घर्षण के कारण कण पदार्थ नहीं बनाते हैं और स्नेहन की आवश्यकता नहीं होती है। और यदि एक गैर-चुंबकीय संस्करण की आवश्यकता होती है, तो मानक स्टील घटकों को आसानी से कम लोड क्षमता के बारे में चिंताओं के बिना गैर-चुंबकीय विकल्पों के साथ बदल दिया जा सकता है। कई अनुप्रयोगों में जहां माइक्रोप्रोसिशनिंग और नैनोपोजिशनिंग चरणों का उपयोग किया जाता है, मशीन डिज़ाइन में डंपिंग मैकेनिज्म जैसी विशेषताएं शामिल हैं जो गड़बड़ी की भरपाई के लिए थोड़ी सी भी कंपन और उन्नत नियंत्रण एल्गोरिदम का मुकाबला कर सकते हैं।