Doğrusal aşama tasarımları, uzun zamanlı, yüksek yük gantrislerinden hafif yüklerle mikropozisyon ve nanopozisyon aşamalarına kadar değişebilir. Tüm doğrusal aşamalar, yüksek konumlandırma doğruluğu ve tekrarlanabilirliği sağlamak ve açısal ve düzlemsel hataları en aza indirmek için tasarlanmış ve inşa edilmiş olsa da, mikropozisyon ve nanopozisyon uygulamaları için aşamalar, bu çok küçük, hassas hareketleri elde etmek için bileşen seçimi ve tasarımda ek hususlar gerektirir.

Mikropozisyon, hareketlerin bir mikron veya mikrometre kadar küçük olduğu uygulamaları ifade eder. (Bir mikron bir metrenin milyonunda veya 1.0 x 10-6 m'dir.)
Nanopozisyon, hareketlerin bir nanometre kadar küçük olduğu uygulamaları ifade eder. (Bir nanometre bir metrenin milyarında veya 1 x 10-9 m'dir.)

Mikron veya nanometre aralığında konumlandırma elde etmek için, temel tasarım ilkelerinden biri mümkün olduğunca fazla sürtünmeyi ortadan kaldırmaktır. Bu nedenle nanopozisyon aşamaları sadece temassız sürücü ve yol gösterici teknolojileri kullanır. Örneğin, bir nanopositer için itici kuvvet tipik olarak doğrusal bir motor, piezo aktüatörü veya ses bobini motoru tarafından sağlanır. Öte yandan, mikropozlaşma genellikle top ve kurşun vidaları gibi daha geleneksel mekanik aktarma organları ile elde edilebilir, ancak doğrusal motorlar bazen mikro -konumlandırma uygulamaları için de kullanılır.

Nanopozisyon için kullanılan sürtünmeyen kılavuz teknolojileri arasında hava yatakları, manyetik kılavuzlar ve bükülmeler bulunur. Bu teknolojiler haddeleme veya kayar teması içermediğinden, geleneksel mekanik iletimlerde konumlandırma doğruluğunu bozan geri tepme ve uyumluluktan da kaçınırlar. Mikro-konumlandırma aşamaları için, yeniden dolaşım olmayan doğrusal kılavuzlar tipik olarak en iyi seçimdir, çünkü yük bölgesine giren ve çıkan toplardan atılganlık ve değişen sürtünme seviyeleri yaşamazlar. Bununla birlikte, bazı yüksek hassasiyetli devridaim doğrusal kılavuzlar, bu titreşimleri ve sürtünme varyasyonlarını azaltmak için optimize edilmiştir, bu da onları mikro-konumlandırma uygulamaları için-özellikle toplam inme uzunluğuna sahip olanlar için uygun hale getirir.

Sürtünme ve tepkiye ek olarak, histerezis ve sürünme gibi diğer etkiler, sistemin mikron veya nanometre düzeyinde konumlandırma yeteneğine müdahale edebilir. Bu etkilerle başa çıkmak için, mikro-konumlandırma ve nanopozisyon aşamaları tipik olarak, gerekli konumlandırma doğruluğundan çok daha yüksek bir çözünürlüğe sahip bir pozisyon geri bildirim cihazı kullanılarak kapalı bir döngü sisteminde çalıştırılır. Bu genellikle mikro-konumlandırma uygulamaları için tek mikron (veya daha iyi) çözünürlük ve nanopozisyon gereksinimleri için tek nanometre çözünürlük anlamına gelir.

Bu son derece yüksek çözünürlükler sağlayabilen teknolojiler arasında cam ölçekli optik kodlayıcılar, kapasitif sensörler ve interferometre bazlı kodlayıcılar bulunmaktadır. Bununla birlikte, nanopozisyon aşamaları tipik olarak çok küçük cihazlar olduğundan, çok küçük bir ayak izinde inşa edilebilen kapasitif kodlayıcılar tipik olarak en iyi seçenektir. Mikropozisyon aşamaları için, yüksek çözünürlüklü manyetik kodlayıcılar da kullanılır-özellikle çevre dalgalanan sıcaklıklar veya yüksek nem içerdiğinde.

Özel tasarımlarına ve yapılarına rağmen, mikro -konumlandırma ve nanopozisyon aşamalarının - özellikle malzemeler, kaplamalar ve özel hazırlıklar açısından - özelleştirilmesi nispeten kolaydır ve benzersiz uygulamalarda uygulanır. Durumda: Sürtünmesiz bileşenlerle oluşturulan aşamalar tipik olarak temiz oda ve vakum uygulamaları için uygundur, çünkü yuvarlanma veya kayma sürtünmesi nedeniyle partikül madde oluşturmazlar ve yağlama gerektirmezler. Ve manyetik olmayan bir sürüm gerekiyorsa, standart çelik bileşenler, yük kapasitesinin azalmasıyla ilgili endişeler olmadan kolayca manyetik olmayan alternatiflerle değiştirilebilir. Mikropozisyon ve nanopozisyon aşamalarının kullanıldığı birçok uygulamada, makine tasarımı, rahatsızlıkları telafi etmek için en ufak titreşimlere ve gelişmiş kontrol algoritmalarına bile karşı koyabilen sönümleme mekanizmaları gibi özellikler içerir.