Doğrusal sahne tasarımları, uzun stroklu, yüksek yük gantry'lerden hafif yüklerle mikro konumlandırma ve nano konumlandırma sahnelerine kadar değişebilir. Tüm doğrusal sahneler yüksek konumlandırma doğruluğu ve tekrarlanabilirliği sağlamak ve açısal ve düzlemsel hataları en aza indirmek için tasarlanıp inşa edilmiş olsa da, mikro konumlandırma ve nano konumlandırma uygulamaları için sahneler, bu çok küçük, hassas hareketleri elde etmek için bileşen seçimi ve tasarımında ek hususlar gerektirir.

Mikro konumlandırma, hareketlerin bir mikron veya mikrometre kadar küçük olduğu uygulamaları ifade eder. (Bir mikron, bir metrenin milyonda biri veya 1,0 x 10-6 m'dir.)
Nanopozisyonlama, hareketlerin bir nanometre kadar küçük olduğu uygulamaları ifade eder. (Bir nanometre, bir metrenin milyarda biri 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 nano konumlandırma aşamaları yalnızca temassız tahrik ve kılavuzlama teknolojilerini kullanır. Örneğin, bir nano konumlandırıcı için tahrik kuvveti genellikle doğrusal bir motor, piezo aktüatör veya ses bobini motoru tarafından sağlanır. Öte yandan, mikro konumlandırma genellikle bilyalı ve kurşun vidalar gibi daha geleneksel mekanik tahrik sistemleriyle elde edilebilir, ancak doğrusal motorlar bazen mikro konumlandırma uygulamaları için de kullanılır.

Nano konumlandırma için kullanılan sürtünmesiz kılavuz teknolojileri arasında hava yatakları, manyetik kılavuzlar ve esneklikler bulunur. Bu teknolojiler yuvarlanma veya kayma teması içermediğinden, geleneksel mekanik şanzımanlarda konumlandırma doğruluğunu düşüren boşluk ve uyumu da önlerler. Mikro konumlandırma aşamaları için, genellikle en iyi seçim, bilyelerin yük bölgesine girip çıkmasından kaynaklanan titreşimler ve değişen sürtünme seviyeleri yaşamadıkları için, devridaim yapmayan doğrusal kılavuzlardır. Ancak, bazı yüksek doğruluklu devridaim yapan doğrusal kılavuzlar bu titreşimleri ve sürtünme değişimlerini azaltmak için optimize edilmiştir ve bu da onları mikro konumlandırma uygulamaları için uygun hale getirir; özellikle de daha uzun toplam strok uzunluklarına sahip olanlar için.

Sürtünme ve geri tepmeye ek olarak, histerezis ve sürünme gibi diğer etkiler sistemin mikron veya nanometre seviyesinde konumlandırma yeteneğini etkileyebilir. Bu etkilerle başa çıkmak için, mikro konumlandırma ve nano konumlandırma aşamaları genellikle gerekli konumlandırma doğruluğundan çok daha yüksek çözünürlüğe sahip bir konum geri bildirim cihazı kullanılarak kapalı devre bir sistemde çalıştırılır. Bu genellikle mikro konumlandırma uygulamaları için tek mikron (veya daha iyi) çözünürlük ve nano konumlandırma gereksinimleri için tek nanometre çözünürlük anlamına gelir.

Bu son derece yüksek çözünürlükleri sağlayabilen teknolojiler arasında cam ölçekli optik kodlayıcılar, kapasitif sensörler ve interferometre tabanlı kodlayıcılar bulunur. Ancak, nano konumlandırma aşamaları genellikle çok küçük cihazlar olduğundan, çok küçük bir ayak izine inşa edilebilen kapasitif kodlayıcılar genellikle en iyi seçenektir. Mikro konumlandırma aşamaları için, bazen yüksek çözünürlüklü manyetik kodlayıcılar da kullanılır; özellikle ortam dalgalanan sıcaklıklar veya yüksek nem içeriyorsa.

Özel tasarım ve yapılarına rağmen, mikro konumlandırma ve nano konumlandırma aşamaları, özellikle malzemeler, yüzeyler ve özel hazırlıklar açısından, özelleştirilmesi nispeten kolaydır ve benzersiz uygulamalarda uygulanabilir. Örnek olarak: Sürtünmesiz bileşenlerle inşa edilen aşamalar, yuvarlanma veya kayma sürtünmesi nedeniyle partikül madde oluşturmadıkları ve yağlama gerektirmedikleri için genellikle temiz oda ve vakum uygulamaları için uygundur. Ve manyetik olmayan bir versiyon gerekiyorsa, standart çelik bileşenler, yük kapasitesinin azalmasıyla ilgili endişeler olmadan manyetik olmayan alternatiflerle kolayca değiştirilebilir. Mikro konumlandırma ve nano konumlandırma aşamalarının kullanıldığı birçok uygulamada, makine tasarımı, en ufak titreşimleri bile etkisiz hale getirebilen sönümleme mekanizmaları ve rahatsızlıkları telafi etmek için gelişmiş kontrol algoritmaları gibi özellikler içerir.