עיצובים שלביים לינאריים יכולים לנוע בין גנטריות בעומס ארוך, בעומס גבוה ועד שלבי מיקרופוזיציה וננו-מיקום עם עומסי מטען קלים. למרות שכל השלבים הליניאריים מתוכננים ונבנים כדי לספק דיוק מיקום גבוה ויכולת חוזרת וכדי למזער שגיאות זוויתיות ומישוריות, שלבים ליישומי מיקרופוזיציה ויישומי ננו -מיקום דורשים שיקולים נוספים בבחירת רכיבים ותכנון כדי להשיג תנועות קטנות ומדויקות אלה.

מיקרופוזיציה מתייחסת ליישומים שבהם התנועות קטנות כמו מיקרון אחד, או מיקרומטר. (מיקרון אחד נמצא במיליון מטר, או 1.0 x 10-6 מ ')
ננו -מיקום מתייחס ליישומים שבהם התנועות קטנות כמו ננומטר אחד. (ננומטר אחד הוא מיליארד מטר, או 1 x 10-9 מ ')

כדי להשיג מיקום בטווח המיקרון או הננומטר, אחד מעקרונות עיצוב המפתח הוא לחסל כמה שיותר חיכוך. זו הסיבה שלבי ננו-מיקום משתמשים באופן בלעדי בטכנולוגיות כונן ומנחים ללא מגע. לדוגמה, הכוח המניע עבור ננו -מיקום מסופק בדרך כלל על ידי מנוע ליניארי, מפעיל פיזו או מנוע סליל קול. מצד שני, לעתים קרובות ניתן להשיג מיקרופוזיציה עם מסנינים מכניים מסורתיים יותר כמו ברגי כדור וברגי עופרת, אם כי מנועים לינאריים משמשים לעיתים גם ליישומי מיקרופוזיציה.

טכנולוגיות מדריך ללא חיכוך המשמשות לננו-מיקום כוללות מיסבי אוויר, מדריכים מגנטיים וכפיפות. מכיוון שטכנולוגיות אלה אינן כרוכות במגע גלגול או הזזה, הן גם נמנעות מההתקפה והתאימות שמשפילים את דיוק המיקום בהעברה מכנית מסורתית. בשלבי מיקרופוזיציה, מדריכים לינאריים שאינם מחליטים הם בדרך כלל הבחירה הטובה ביותר, מכיוון שהם אינם חווים פעימות ורמות חיכוך משתנות מכדורים שנכנסים ויוצאים מאזור העומס. עם זאת, אופטימיזציה של מדריכים ליניאריים בעלי מחזור דיוק גבוה עברו אופטימיזציה כדי להפחית את הפעימות והווריאציות של חיכוך אלה, מה שהופך אותם למתאימים ליישומי מיקרופוזיציה-במיוחד אלה עם אורך שבץ מוחי ארוך יותר.

בנוסף לחיכוך ולהתנגשות, השפעות אחרות, כמו היסטריה וזחילה, יכולות להפריע ליכולת המערכת למקם ברמת המיקרון או הננומטר. כדי להתמודד עם השפעות אלה, שלבי מיקרופוזיציה ושלבי ננו-מיקום מופעלים בדרך כלל במערכת לולאה סגורה באמצעות מכשיר משוב של מיקום שיש לו רזולוציה גבוהה בהרבה מאשר דיוק המיקום הנדרש. פירוש הדבר הוא לרוב רזולוציה חד-מיקרונית (או טובה יותר) ליישומי מיקרופוזיציה ורזולוציה של ננומטר יחיד לדרישות ננו-מיקום.

טכנולוגיות שיכולות לספק רזולוציות גבוהות במיוחד אלה כוללות מקודדים אופטיים בקנה מידה זכוכית, חיישנים קיבוליים ומקודדים מבוססי אינטרפרומטר. עם זאת, מכיוון שלבי ננו -מיקום הם בדרך כלל מכשירים קטנים מאוד, מקודדים קיבוניים - שניתן לבנות בטביעת רגל קטנה מאוד - הם בדרך כלל האפשרות הטובה ביותר. בשלבי מיקרופוזיציה, לעתים משתמשים גם בקודדים מגנטיים ברזולוציה גבוהה-במיוחד כאשר הסביבה כוללת טמפרטורות משתנות או לחות גבוהה.

למרות התכנון והבנייה המיוחדים שלהם, שלבי מיקרופוזיציה ושלבי ננו -מיקום הם קלים יחסית להתאמה אישית - במיוחד מבחינת חומרים, גימורים ותכשירים מיוחדים - ויישומים ביישומים ייחודיים. מקרה מעניין: שלבים הבנויים עם רכיבים נטולי חיכוך מתאימים בדרך כלל ליישומי חדר נקייה ואקום, מכיוון שהם אינם יוצרים חומר חלקיקי בגלל חיכוך גלגול או הזזה ואינם דורשים שימון. ואם נדרשת גרסה שאינה מגנטית, ניתן להחליף בקלות רכיבי פלדה סטנדרטיים בחלופות לא מגנטיות ללא חששות בנוגע ליכולת העומס המופחתת. ביישומים רבים בהם משתמשים בשלבי מיקרופוזיציה וננו -מיקום, עיצוב המכונה כולל תכונות כמו מנגנוני דעיכה שיכולים לנטרל אפילו את הרטט הקל ביותר ואלגוריתמי בקרה מתקדמים כדי לפצות על הפרעות.