I sistemi di posizionamento lineare ad alta precisione, come quelli utilizzati per la messa a fuoco e la scansione in apparecchiature di misura e ispezione, spesso necessitano di due diverse modalità di movimento: una rapida (100 mm/sec) seguita da una più lenta (20 nm/sec). La modalità rapida riduce i tempi di spostamento, mentre quella più lenta garantisce la precisione. Finora, una configurazione comune prevedeva stadi separati, uno azionato da una vite a ricircolo di sfere o da un motore lineare e il secondo, montato sopra il primo, azionato da un micrometro motorizzato o da un motore piezoelettrico.

Gli ingegneri hanno sviluppato un approccio alternativo: un sistema monostadio economico con due sistemi di azionamento indipendenti. Due motori rotativi, un servomotore CC standard e un motore PiezoLeg, sono montati alle estremità di una vite a ricircolo di sfere di alta precisione Steinmeyer. Una frizione elettromagnetica controlla il collegamento tra il motore PiezoLeg e la vite a ricircolo di sfere. Il servomotore CC è sempre collegato, ma viene alimentato solo per i movimenti rapidi.

In modalità ad alta velocità, la frizione energizza e disinnesta il motore del PiezoLeg. Un motore a corrente continua convenzionale con encoder rotativo si occupa quindi della trazione. Poiché i movimenti ad alta velocità possono essere eseguiti rapidamente, il calore generato dal motore a corrente continua è molto basso. A seconda del passo della vite a ricircolo di sfere, la velocità utilizzabile varia da 0,1 a 100 mm/sec.

Con la frizione disattivata, il motore del PiezoLeg si collega alla vite a ricircolo di sfere. Un sottosistema di misura lineare ad alta risoluzione fornisce informazioni sulla posizione al controllore di movimento. Con la frizione disattivata, gli effetti termici degli elettromagneti sono ridotti al minimo. In posizione di riposo, il piezomotore funziona come un freno passivo, impedendo movimenti indesiderati del piano di lavoro. Tuttavia, dopo il passaggio al motore del PiezoLeg, è possibile ottenere un intervallo di velocità da 0,15 a circa 0,00002 mm/sec (20 nm/sec). La stabilità delle velocità nell'intervallo di velocità inferiore dipende dalla risoluzione della scala lineare utilizzata.

Il rapporto tra velocità massima e minima è di 1 milione a 1, o superiore, ed è possibile passare da una velocità elevata a una velocità bassa ad alta precisione e viceversa. Il movimento in entrambe le modalità è limitato solo dal raggio di corsa del sistema di posizionamento.