定位系統(tǒng)精度可方便地分為兩大類： 導(dǎo)軌本身的精度和沿導(dǎo)軌的直線定位精度。 前者描述了導(dǎo)軌（滾珠和桿、交叉滾子、空氣軸承等）提供理想單軸平移的精度，而后者涉及沿軸進(jìn)行的增量運(yùn)動(dòng)的精度（通常與導(dǎo)螺桿、直線編碼器或其它反饋裝置有關(guān)）。
導(dǎo)軌精度
      任何運(yùn)動(dòng)的物體都具有 6 個(gè)自由度,它們包括沿三個(gè)相互垂直軸中的任意軸的平移、直線運(yùn)動(dòng)以及沿這些軸的轉(zhuǎn)動(dòng)（qx、qy 和 qz）。 直線定位導(dǎo)軌的功能是準(zhǔn)確限制物體向一個(gè)單平移軸的運(yùn)動(dòng)（通常為 X 軸）。 沿 X 軸任何與理想直線運(yùn)動(dòng)的偏差都是導(dǎo)軌裝置不準(zhǔn)確的結(jié)果。
— 六個(gè)自由度
共有 5 種可能的導(dǎo)軌不準(zhǔn)確度類型，相應(yīng)于 5 個(gè)其余自由度： Y 軸中的平移；Z 軸中的平移；沿 X 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)（橫擺）；沿 Y 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)（縱傾）；以及沿 Z 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)（橫傾）。 由于這些誤差之間相互聯(lián)系（例如，角位移會(huì)在除轉(zhuǎn)動(dòng)中心以外的任意點(diǎn)產(chǎn)生平移誤差），因此，值得仔細(xì)去檢查每種誤差類型的效果及其測量方法。 — 可能的導(dǎo)軌不準(zhǔn)確度 導(dǎo)軌平移誤差
由于可產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)的所有有用方法在多個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行平均（因多個(gè)滾珠或滾柱，或者空氣軸承的面積）， 來自直線運(yùn)動(dòng)的“純粹”平移誤差通常較小。 滾動(dòng)體導(dǎo)軌中的一個(gè)夸大的正弦波誤差可取得不帶旋轉(zhuǎn)的純粹平移誤差， 就像是導(dǎo)軌中的每個(gè)滾子同時(shí)滾過污染顆粒物的情況；這兩種情況在實(shí)際中不會(huì)遇上。 如果一個(gè)滾動(dòng)體平臺經(jīng)受大的沖擊，則導(dǎo)軌可能會(huì)在每個(gè)滾珠或滾珠位置凹陷；這會(huì)導(dǎo)致沿行程周期性產(chǎn)生純粹平移誤差。 然而，定位工作臺會(huì)顯示出某些垂直和水平偏心（通常分別稱為平面度和直線度誤差），可通過將一個(gè)足夠靈敏的指示器放置在工作臺上并沿行程測量垂直或水平位移來測量這些誤差。 一種典型的高分辨率測量技術(shù)將一塊涂有導(dǎo)電涂層的光學(xué)平玻璃放置在被測試平臺上， 并通過一個(gè)電容計(jì)來監(jiān)視偏心誤差。 這將揭示出可分為 3 大類的誤差：

 
1. 一個(gè)隨距離大致成直線的潛在較大成分。

      這是因光學(xué)平玻璃和導(dǎo)軌之間缺乏平行性引起的。 可以通過調(diào)節(jié)光學(xué)平玻璃以使其與平臺導(dǎo)軌平行來消除。 但要注意，為了將垂直偏心（平面度誤差）降到較低，客戶的部件得與導(dǎo)軌進(jìn)行類似的平行準(zhǔn)直，但可以不與平臺底座或其頂部準(zhǔn)確平行。

2. 無法通過調(diào)節(jié)光學(xué)平玻璃而消除的低頻成分。

     這很少是一種“純粹”平移誤差，而是導(dǎo)軌中基本角誤差（ì縱傾、橫擺和橫傾）î的結(jié)果。 由于平臺的移動(dòng)部分（在某種程度上）沿一個(gè)彎曲的軌跡移動(dòng)，因此存在與直線方向的一個(gè)相應(yīng)直線偏差。 角誤差和直線誤差相關(guān)性很好，可以通過積分或微分相互推導(dǎo)得到。

3. 來自各種誤差來源可能不是來自導(dǎo)軌誤差的較高頻成分。

      如果使用滾珠螺桿，則工作臺會(huì)每轉(zhuǎn)上升和下降一次，特別是在每個(gè)行程末端附近。 使用撓性連接螺母和/或緊固螺母降低這種作用。 較高頻平面度誤差的附加來源包括導(dǎo)軌或滾動(dòng)體中的微細(xì)結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)器和/或電機(jī)引起的振動(dòng)以及平臺頂部的結(jié)構(gòu)共振。 由于許多光學(xué)定位應(yīng)用限制了應(yīng)用深度，因此了解上述每種影響的大小并修改平臺設(shè)計(jì)以將影響降到較低程度是十分重要的。 空氣軸承和直線電機(jī)的使用可將平面度和直線總誤差降低到小于 0.5 微米/250 mm 和小于 20 毫微米/10 mm。

導(dǎo)軌角誤差

      橫擺、縱傾和橫傾（分別為 qx、qy 和 qz）的角誤差總是在某種程度上存在于定位工作臺中，并以幾種方式使性能下降。 它們的直接效果是改變用戶有效載荷的角方向；由于可以相容易地將這些誤差保持在較低水平（1-50 弧秒，取決于平臺技術(shù)）， 有效載荷角度改變的作用在許多應(yīng)用中并不重要。 但是，某些光學(xué)定位任務(wù)可能會(huì)直接受到角誤差的影響。 人們較大程度上關(guān)心的是來自基本角誤差的平移誤差。 圖 3 中顯示的、相應(yīng)于 1 公里曲率半徑的 ±±16.5 弧秒的簡單縱傾誤差，將會(huì)在行程的每個(gè)末端的半米行程平臺中相對于中心位置產(chǎn)生 20 微米的 Z 軸平移。 由于行程兩端負(fù)載的外伸性質(zhì)，這種簡單縱傾誤差通常可在非循環(huán)工作臺設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)。 涉及橫擺、縱傾和橫傾的更復(fù)雜曲率以及多中心曲率也可能遇到。

      角誤差的壞影響是所得到的可影響直è線定位精度的阿貝誤差（偏差）。 與上例中所描述的簡單平移誤差不同，阿貝誤差會(huì)隨著精度決定è元件與測量點(diǎn)之間距離的增加而增加。 這種效果將在阿貝誤差è部分中詳細(xì)說明。 導(dǎo)軌角誤差很容易受安裝定位平臺的方法的影響（參見安裝問題）。 一般來說，空氣軸承可提供峰值的角精度，因?yàn)樗鼈円粋�(gè)內(nèi)在的平均作用，并且它們的參考面可以做的非常平坦。 The best stages can hold angular errors to as low as 1 arc-second per 250 mm. Angular errors of a way assembly can best be measured using a laser interferometer. 我們使用一個(gè)雙光路光學(xué)組件來消除對直線平移的靈敏性，同時(shí)為縱傾或橫傾提供 6.5 微弧秒（32 毫微弧度）的分辨率。 橫擺的測量需要使用一個(gè)矩形光學(xué)平玻璃和一個(gè)自動(dòng)準(zhǔn)直儀或一對差動(dòng)工作的電容計(jì)。

直線定位精度 有各種技術(shù)

     可以用來以增量方式沿一個(gè)直線軸對用戶有效載荷進(jìn)行定位。 迄今為止，導(dǎo)螺桿和滾珠螺桿為常用，雖然直線電機(jī)、壓電機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)器也在使用。 直線定位精度簡單地說就是受命令支配的運(yùn)動(dòng)與定義的長度單位的匹配程度。 按照 Comitee Consultif pour Definition du Metre 的定義，所有長度測量結(jié)果都以米為單位。 1 米的當(dāng)前值為光在 1/299,792,458 秒內(nèi)在真空中所行進(jìn)的距離。

基于導(dǎo)螺桿的系統(tǒng)

 
      低到中等精度系統(tǒng)通常依靠導(dǎo)螺桿或滾珠螺桿來提供準(zhǔn)確增量運(yùn)動(dòng)。 這些系統(tǒng)經(jīng)常是通過步進(jìn)電機(jī)而進(jìn)行開環(huán)驅(qū)動(dòng)；如果使用閉環(huán)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)常要使用一個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器。 在這兩種情況下，導(dǎo)螺桿是一個(gè)主要精度決定元件。 導(dǎo)螺桿具有一種具有單調(diào)性質(zhì)的累積導(dǎo)程誤差，以及一個(gè)循環(huán)且隨螺桿的每次轉(zhuǎn)動(dòng)而變化的周期性成分。 另外，螺母中可能存在會(huì)在方向反轉(zhuǎn)時(shí)顯示出來的側(cè)隙。 精密定位平臺通常使用一個(gè)預(yù)加負(fù)荷的滾珠螺桿或一個(gè)帶有防側(cè)隙緊固螺母。 滾珠螺桿更適用于高速應(yīng)用，并因其固有的剛性而可提供較高固有頻率。 帶有防側(cè)隙螺母的導(dǎo)螺桿可以中等成本提供很高的重復(fù)性，適合大多數(shù)應(yīng)用。 NEAT 導(dǎo)螺桿具有商業(yè)級和精密級兩種，精密級具有 0.0001î/in.（1 微米/cm）的累積導(dǎo)程誤差，而商業(yè)級具有 0.0004î/in.（4 微米/cm）的導(dǎo)程誤差。 周期性誤差值分別為 0.0004î（10 微米）和 0.001î（25 微米）。 上面的累積導(dǎo)程誤差分別相應(yīng)于精密級和商業(yè)級的 100 和 400 ppm。 使用帶有指定累積導(dǎo)程誤差、周期性誤差和重復(fù)性的導(dǎo)螺桿并不能確保定位工作臺能提供該級別的精度，認(rèn)識到這一點(diǎn)很重要。 可使總體性能下降的聯(lián)合因素，包括因環(huán)境溫度變化和螺母摩擦引起的熱量而產(chǎn)生的熱膨脹以及阿貝è誤差。 后面這兩種作用可產(chǎn)生不同的誤差值，取決于在用戶有效載荷上的位置。 在導(dǎo)螺桿熱膨脹情況下，螺母相對于平臺雙軸承的位置很重要，而對于阿貝誤差，起重要作用的是從到螺桿中心線到客戶有效載荷的距離。