Les systèmes de positionnement linéaire de haute précision, tels que ceux utilisés pour la mise au point et le balayage dans les équipements de mesure et d'inspection, nécessitent souvent deux modes de déplacement différents : un mode rapide (100 mm/s) suivi d'un mode plus lent (20 nm/s). Le mode rapide réduit le temps de déplacement, tandis que le mode lent garantit la précision. Jusqu'à présent, une conception courante utilisait des plateaux séparés : le premier était entraîné par une vis à billes ou un moteur linéaire, et le second, monté au-dessus du premier, était entraîné par un micromètre motorisé ou un moteur piézoélectrique.

Les ingénieurs ont mis au point une solution alternative : un système économique à un seul étage doté de deux systèmes d’entraînement indépendants. Deux moteurs rotatifs, un servomoteur à courant continu standard et un moteur PiezoLeg, sont montés à chaque extrémité d’une vis à billes de haute précision Steinmeyer. Un embrayage électromagnétique assure la liaison entre le moteur PiezoLeg et la vis à billes. Le servomoteur à courant continu est toujours connecté, mais alimenté uniquement lors des mouvements rapides.

En mode haute vitesse, l'embrayage active et désactive le moteur du PiezoLeg. Un moteur à courant continu classique avec codeur rotatif prend alors le relais. Grâce à la rapidité d'exécution des mouvements, la chaleur dégagée par le moteur est très faible. La vitesse utile varie de 0,1 à 100 mm/s en fonction du pas de la vis à billes.

Lorsque l'embrayage est désactivé, le moteur du PiezoLeg entraîne la vis à billes. Un sous-système de mesure linéaire haute résolution fournit les informations de position au contrôleur de mouvement. La désactivation de l'embrayage minimise l'échauffement des électroaimants. Au repos, le moteur piézoélectrique agit comme un frein passif, empêchant tout mouvement indésirable de la platine. Cependant, après activation du moteur du PiezoLeg, une plage de vitesses de 0,15 à environ 0,00002 mm/s (20 nm/s) est possible. La stabilité des vitesses à basse vitesse dépend de la résolution de l'échelle linéaire utilisée.

Le rapport entre la vitesse maximale et la vitesse minimale est de 1 million pour 1, voire plus, et il est possible de passer d'une vitesse rapide à une vitesse lente de haute précision et inversement. Dans les deux modes, le mouvement est uniquement limité par la course du système de positionnement.