線性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng) - 由底座或外殼、導(dǎo)向系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成 - 可提供多種設(shè)計(jì)和配置，以適應(yīng)幾乎所有應(yīng)用。由于它們的設(shè)計(jì)千差萬別，它們通常根據(jù)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)和操作原則進(jìn)行分類。舉個(gè)例子：術(shù)語“執(zhí)行器”通常是指帶有鋁制外殼的線性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，外殼包圍著導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；被稱為“工作臺(tái)”或“XY工作臺(tái)”的系統(tǒng)通常設(shè)計(jì)有一個(gè)平坦的底板，導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)部件安裝在該底板上；“線性平臺(tái)”或“線性平移平臺(tái)”通常是指結(jié)構(gòu)與線性平臺(tái)相似但旨在最大限度減少定位和移動(dòng)誤差的系統(tǒng)。

線性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)可以表現(xiàn)出三種類型的誤差：線性誤差、角度誤差和平面誤差。

線性誤差是定位精度和重復(fù)性方面的誤差，會(huì)影響系統(tǒng)到達(dá)所需位置的能力。

角度誤差（通常稱為橫滾、俯仰和偏航）分別涉及繞 X、Y 和 Z 軸的旋轉(zhuǎn)。角度誤差會(huì)導(dǎo)致阿貝誤差，這是被距離放大的角度誤差，例如線性導(dǎo)軌（角度誤差的來源）和測(cè)量設(shè)備的工具點(diǎn)之間的距離。重要的是要注意，即使載物臺(tái)不運(yùn)動(dòng)，也會(huì)存在角度誤差，因此它們會(huì)對(duì)靜態(tài)操作（例如測(cè)量或聚焦）產(chǎn)生負(fù)面影響。

平面誤差 發(fā)生在兩個(gè)方向 - 水平面中的行程偏差，稱為直線度，以及垂直平面中的行程偏差，稱為平面度。

盡管對(duì)于線性平臺(tái)的構(gòu)成沒有規(guī)則或嚴(yán)格的指導(dǎo)方針，但它們被廣泛認(rèn)為是最精確的線性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)類別。當(dāng)系統(tǒng)被稱為線性平臺(tái)時(shí)，通常認(rèn)為該系統(tǒng)不僅提供高定位精度和可重復(fù)性，而且還提供低角度和平面誤差。為了達(dá)到這種性能水平，制造商通常在舞臺(tái)設(shè)計(jì)中使用的結(jié)構(gòu)和組件類型方面遵循幾個(gè)原則。

首先，與通常使用鋁擠壓件或鋁板作為底座的其他線性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)不同，線性平臺(tái)從精密研磨的底座開始。為最高水平的平整度、直線度和剛度設(shè)計(jì)的平臺(tái)通常使用鋼或花崗巖制成的底座，盡管在某些設(shè)計(jì)中使用鋁。鋼和花崗巖的熱膨脹系數(shù)也低于鋁，因此它們?cè)跇O端或變化溫度的環(huán)境中表現(xiàn)出更好的尺寸穩(wěn)定性。

直線導(dǎo)軌系統(tǒng)也有助于行程的直線度和平面度，因此直線平臺(tái)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)選擇是高精度異型導(dǎo)軌、交叉滾柱滑軌或空氣軸承。這些導(dǎo)向系統(tǒng)還提供非常堅(jiān)固的支撐以減少角度誤差，當(dāng)誤差的原點(diǎn)（導(dǎo)向）和感興趣的點(diǎn)（工具點(diǎn)或負(fù)載位置）之間存在偏移時(shí)，這會(huì)導(dǎo)致阿貝誤差。

雖然許多類型的線性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)使用高精度驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，但線性平臺(tái)絕大多數(shù)使用兩種技術(shù)之一：高精度滾珠絲杠或線性電機(jī)。直線電機(jī)通常提供最高水平的定位精度和可重復(fù)性，因?yàn)樗鼈兿藱C(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)之間的耦合中固有的順應(yīng)性和背隙。對(duì)于亞微米定位任務(wù)的特殊情況，壓電執(zhí)行器或音圈電機(jī)通常是首選的驅(qū)動(dòng)機(jī)制，因?yàn)樗鼈兙哂懈呔?、可重?fù)的運(yùn)動(dòng)。

雖然術(shù)語“線性平臺(tái)”意味著單軸運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，但平臺(tái)可以組合形成多軸系統(tǒng)，如 XY 平臺(tái)、平面平臺(tái)和龍門平臺(tái)。