Os projetos de mesas lineares podem variar desde pórticos de longo curso e alta carga até mesas de microposicionamento e nanoposicionamento com cargas leves. Embora todas as mesas lineares sejam projetadas e construídas para fornecer alta precisão e repetibilidade de posicionamento e para minimizar erros angulares e planares, as mesas para aplicações de microposicionamento e nanoposicionamento exigem considerações adicionais na seleção e no projeto dos componentes para alcançar esses movimentos muito pequenos e precisos.

O termo microposicionamento refere-se a aplicações em que os movimentos são tão pequenos quanto um mícron, ou micrômetro. (Um mícron é um milionésimo de metro, ou 1,0 x 10-6 m.)
O termo nanoposicionamento refere-se a aplicações em que os movimentos são tão pequenos quanto um nanômetro. (Um nanômetro é um bilionésimo de metro, ou 1 x 10-9 m.)

Para alcançar o posicionamento na faixa de mícron ou nanômetro, um dos princípios fundamentais de projeto é eliminar o máximo possível de atrito. É por isso que os estágios de nanoposicionamento utilizam exclusivamente tecnologias de acionamento e guia sem contato. Por exemplo, a força motriz para um nanoposicionador é normalmente fornecida por um motor linear, atuador piezoelétrico ou motor de bobina móvel. Por outro lado, o microposicionamento pode ser frequentemente alcançado com sistemas de acionamento mecânicos mais tradicionais, como fusos de esferas e fusos trapezoidais, embora motores lineares também sejam usados ​​ocasionalmente para aplicações de microposicionamento.

As tecnologias de guias sem atrito usadas para nanoposicionamento incluem mancais de ar, guias magnéticas e guias flexíveis. Como essas tecnologias não envolvem contato de rolamento ou deslizamento, elas também evitam a folga e a flexibilidade que degradam a precisão de posicionamento em transmissões mecânicas tradicionais. Para estágios de microposicionamento, as guias lineares não recirculantes são geralmente a melhor escolha, pois não sofrem pulsações e variações nos níveis de atrito causadas pela entrada e saída de esferas na zona de carga. No entanto, algumas guias lineares recirculantes de alta precisão foram otimizadas para reduzir essas pulsações e variações de atrito, tornando-as adequadas para aplicações de microposicionamento — particularmente aquelas com cursos totais mais longos.

Além do atrito e da folga, outros efeitos, como histerese e fluência, podem interferir na capacidade do sistema de se posicionar em nível micrométrico ou nanométrico. Para lidar com esses efeitos, os estágios de microposicionamento e nanoposicionamento são normalmente operados em um sistema de circuito fechado, utilizando um dispositivo de feedback de posição com resolução muito superior à precisão de posicionamento exigida. Isso geralmente significa resolução de um único mícron (ou melhor) para aplicações de microposicionamento e resolução de um único nanômetro para requisitos de nanoposicionamento.

Tecnologias que podem fornecer essas resoluções extremamente altas incluem encoders ópticos em escala de vidro, sensores capacitivos e encoders baseados em interferômetros. No entanto, como os estágios de nanoposicionamento são tipicamente dispositivos muito pequenos, os encoders capacitivos — que podem ser construídos em um espaço muito reduzido — geralmente são a melhor opção. Para estágios de microposicionamento, encoders magnéticos de alta resolução também são usados ​​às vezes — particularmente quando o ambiente envolve temperaturas flutuantes ou alta umidade.

Apesar de seu design e construção especiais, as plataformas de microposicionamento e nanoposicionamento são relativamente fáceis de personalizar — especialmente em termos de materiais, acabamentos e preparações especiais — e aplicáveis ​​em aplicações únicas. Por exemplo: plataformas construídas com componentes sem atrito são geralmente adequadas para salas limpas e aplicações a vácuo, pois não geram partículas devido ao atrito de rolamento ou deslizamento e não requerem lubrificação. E se uma versão não magnética for necessária, os componentes de aço padrão podem ser facilmente substituídos por alternativas não magnéticas sem preocupações com a redução da capacidade de carga. Em muitas aplicações onde plataformas de microposicionamento e nanoposicionamento são utilizadas, o projeto da máquina inclui recursos como mecanismos de amortecimento que podem neutralizar até mesmo as menores vibrações e algoritmos de controle avançados para compensar perturbações.