Конструкції лінійних столиків можуть варіюватися від порталів з довгим ходом і високим навантаженням до ступенів мікропозиціонування та нанопозиціонування з легким корисним навантаженням.Незважаючи на те, що всі лінійні ступені розроблено та сконструйовано для забезпечення високої точності позиціонування та повторюваності, а також для мінімізації кутових і площинних похибок, ступені для застосувань мікропозиціонування та нанопозиціонування вимагають додаткових міркувань у виборі компонентів і конструкції для досягнення цих дуже малих точних рухів.

Мікропозиціонування відноситься до програм, де рухи невеликі як один мікрон або мікрометр.(Один мікрон дорівнює мільйонній частині метра, або 1,0 x 10-6 м.)
Нанопозиціонування відноситься до програм, де рухи невеликі як один нанометр.(Один нанометр дорівнює одній мільярдній частині метра, або 1 x 10-9 м.)

Щоб досягти позиціонування в мікронному або нанометровому діапазоні, одним із ключових принципів конструкції є усунення якомога більшого тертя.Ось чому ступені нанопозиціювання використовують виключно технології безконтактного приводу та напряму.Наприклад, рушійна сила для нанопозиціонера зазвичай забезпечується лінійним двигуном, п’єзоприводом або двигуном звукової котушки.З іншого боку, мікропозиціонування часто можна досягти за допомогою більш традиційних механічних приводів, таких як кулькові та ходові гвинти, хоча лінійні двигуни також іноді використовуються для мікропозиціонування.

Технології напрямних без тертя, які використовуються для нанопозиціювання, включають повітряні підшипники, магнітні напрямні та згини.Оскільки ці технології не передбачають кочення або ковзання, вони також уникають люфту та податливості, які погіршують точність позиціонування в традиційних механічних трансмісіях.Для етапів мікропозиціонування лінійні напрямні без рециркуляції зазвичай є найкращим вибором, оскільки вони не відчувають пульсацій і різного рівня тертя від кульок, які входять у зону навантаження та виходять із неї.Однак деякі високоточні рециркуляційні лінійні напрямні були оптимізовані для зменшення цих пульсацій і коливань тертя, що робить їх придатними для застосувань мікропозиціонування — особливо тих, що мають більшу загальну довжину ходу.

Крім тертя та люфту, інші ефекти, такі як гістерезис і повзучість, можуть заважати здатності системи позиціонуватись на мікронному або нанометровому рівні.Щоб впоратися з цими ефектами, стадії мікро- та нанопозиціонування зазвичай працюють у замкнутій системі з використанням пристрою зворотного зв’язку за положенням, який має набагато вищу роздільну здатність, ніж необхідна точність позиціонування.Це часто означає одномікронну (або кращу) роздільну здатність для програм мікропозиціонування та однонанометрову роздільну здатність для вимог нанопозиціонування.

Технології, які можуть забезпечити таку надзвичайно високу роздільну здатність, включають скляні оптичні кодери, ємнісні датчики та кодери на основі інтерферометрів.Однак, оскільки етапи нанопозиціонування зазвичай є дуже невеликими пристроями, ємнісні кодери, які можуть бути побудовані в дуже малому розмірі, зазвичай є найкращим варіантом.Для етапів мікропозиціонування іноді також використовуються магнітні кодери з високою роздільною здатністю, особливо коли навколишнє середовище передбачає коливання температури або високу вологість.

Незважаючи на їх особливий дизайн і конструкцію, етапи мікропозиціонування та нанопозиціонування відносно легко налаштувати — особливо з точки зору матеріалів, оздоблення та спеціальної підготовки — і застосувати в унікальних додатках.Приклад: ступені, виготовлені з компонентів без тертя, зазвичай підходять для чистих приміщень і вакуумних застосувань, оскільки вони не створюють твердих частинок через тертя кочення чи ковзання та не потребують змащування.А якщо потрібна немагнітна версія, стандартні сталеві компоненти можна легко замінити на немагнітні альтернативи без побоювань щодо зниження навантажувальної здатності.У багатьох додатках, де використовуються етапи мікро- та нанопозиціонування, конструкція машини включає такі функції, як механізми демпфування, які можуть протидіяти навіть найменшим вібраціям, і розширені алгоритми керування для компенсації збурень.