移動平台要的是載台沿一根軸走一段距離，並停在指令附近。出力的是馬達；把旋轉變成直線的螺桿、滾珠螺桿、皮帶是傳動，不是另一種馬達；線性馬達把力直接加在載台上，中間沒有螺桿。
本文回答一個問題：移動平台該用哪種馬達，數字怎麼讀？ 答案：先分清五個量（指令解析度、回饋解析度、最小增量 MIM、雙向重複精度、定位精度），再選馬達家族（步進、有刷直流、無刷直流、線性馬達、壓電、音圈）；馬達軸的無負載角度規格、整台平台的定位規格、加工件尺寸公差，是三種不同的量，平台型錄的測試與負載條件須逐系列讀。
圖 1｜通用滾珠螺桿配置（非特定產品剖面）。螺帽固定於載台、不跟隨螺桿旋轉；選配編碼器量測馬達軸，讀不到螺桿後端的導程誤差、背隙與彈性變形。點圖可看原尺寸。
1. 五個量：解析度、最小增量與定位精度
| 詞 | 它在問什麼 |
|---|---|
| 指令解析度 | 控制器能發出多小的位置指令；步進可由步級角與細分數換算 |
| 回饋解析度 / 編碼器計數 | 感測器能分辨多小的位置變化；不等於指令解析度或量測準確度 |
| 最小增量運動（MIM） | 平台能一致、可靠地實際完成的最小位移 |
| 雙向重複精度 | 從兩個方向走近同一點，落點有多散 |
| 定位精度（accuracy） | 指令位置與實測位置的差；須確認是否已補償，以及峰對峰或 ± 的定義 |
Newport 的 UTS 使用手冊把 MIM 與解析度分開，並將 accuracy 定義為補償線性誤差後的定位誤差——不能直接當成未校正的絕對量測準確度[10]。本文保留廠商的 ± 記法：0.08 μm 峰對峰可寫成 ±0.04 μm，兩者不能再乘一次或除一次。
步進常採開迴路，以發出的脈衝數推算位置；過載或加速過快造成失步時，推算值不再代表實際位置。加裝編碼器可能只用來監視，也可能參與閉迴路，要看驅動器與接法。
圖 2｜六種驅動原理概念圖（齒數、相數與尺寸均為示意）。壓電堆疊是直接伸縮致動器，不是以摩擦步進累積行程的壓電馬達。點圖可看原尺寸。
2. 步進馬達與滾珠螺桿：步級角和導程換算
東方馬達的雙相 PKP/PK 基本步級角 1.8°（標準）/ 0.9°（高解析度），五相 PKP/PK 為 0.72° / 0.36°[1][2]。停止精度（型錄）：五相 0.72° 型 ±0.05°；美國站對 0.36° 型另寫 ±0.034°（無負載）；RKⅡ 組合 ±0.05° 註明無負載[3][5]。不能把全部高解析度型都寫成 ±0.05°——型號限制要逐個查。
直結、無減速機、先忽略螺桿與聯軸器誤差時，角度換算為 Δx = 導程 L × Δθ / 360°（毫米導程乘 1000 得微米）：
| 導程 | 五相 0.72° 整步 | 五相 0.36° 整步 | ±0.05° 換成直線 |
|---|---|---|---|
| 1 mm | 2.0 μm | 1.0 μm | ±0.14 μm |
| 2 mm | 4.0 μm | 2.0 μm | ±0.28 μm |
| 5 mm | 10 μm | 5.0 μm | ±0.69 μm |
| 10 mm | 20 μm | 10 μm | ±1.39 μm（RKⅡ 型錄寫 ±1.4） |
| 20 mm | 40 μm | 20 μm | ±2.78 μm |
RKⅡ 頁的導程 10 mm 例把 ±0.05° 換成 ±1.4 μm[3]——這只估算馬達角度誤差對直線位置的貢獻，不是整台螺桿平台的保證精度。若採 0.36° PKP 的 ±0.034°，同導程換算約 ±0.94 μm。
滾珠螺桿要同時寫廠商、軸徑、導程、精度等級。上銀外循環型列軸徑 8–100 mm、導程 2.5–60 mm（不是每個軸徑都有每個導程），現貨轉造 C7 標 50 μm／300 mm[7][8]。THK 依 JIS B 1192（ISO 3408）的導程精度：C3 定位例（有效螺紋 ≤100 mm）代表運行距離誤差 8 μm、每 300 mm 變動 8 μm；C5 同長度 18 μm；C7 轉造例 ±50 μm／300 mm；C10 ±210 μm／300 mm[6]。縮短導程只縮小馬達角度誤差的換算值，不會消除螺桿本身的導程誤差。
圖 3｜固定磁軌、移動線圈的通用無鐵芯配置（非 XMS 產品剖面）。尺與讀頭量到載台相對基座的位移。點圖可看原尺寸。
3. 直流伺服與線性馬達
Newport 的 UTS 系列提供同尺寸兩種驅動對照[9]：
| UTS-CC 有刷直流 | UTS-PP 步進 | |
|---|---|---|
| 行程 | 50 / 100 / 150 mm | 同左 |
| 最大速度 | 40 mm/s | 20 mm/s |
| 最小增量 | 0.3 μm | 0.3 μm（搭配 XPS；SMC100PP/ESP301 為 0.5 μm） |
| 雙向重複精度（保證） | ±1.75 μm | ±3.0 μm |
| 保證精度 | ±2.25 / ±2.75 / ±3.25 μm | ±2.5 / ±3.5 / ±4.0 μm |
UTS-CC 的旋轉編碼器直接裝在螺桿上（馬達經 11:4 皮帶減速帶動螺桿）；UTS-PP 經聯軸器帶動螺桿、以指令步數定位[9]。UTS-CC 軸向負載超過 1 kg 時最高速度降為 20 mm/s。這組直流版較快、雙向重複較緊，不能推成所有直流馬達都優於所有步進馬達。UTS 手冊列測試環境 20 ±1 °C，達規格還要求安裝平面平面度 5 μm[10]。
線性馬達是沿行程展開的馬達：磁鐵組與線圈相對直線運動，力與電流成正比，載台不經螺桿。Newport 的保證值[11][12][13]：
| 系列／磁路 | 行程（mm） | MIM | 雙向重複精度 | 軸向定位精度 |
|---|---|---|---|---|
| XMS-S／無鐵芯 | 50 / 100 / 160 | 1 nm | ±0.040 μm | ±0.75 μm |
| ILS-LM／無鐵芯 | 100 / 200 / 300 | 10 nm | ±0.30 μm | ±1.5 / ±2.0 / ±2.5 μm |
| IMS-LM／鐵芯 | 300–600 | 20 nm | ±0.25 μm | ±4.5–7.5 μm |
條件不能省略：XM 的 1 nm MIM 指 XPS-DRV11 驅動配置，手冊要求受控環境與 5 μm 平面度安裝面[11]；IMS-LM 的 1000 mm/s 是無負載、XPS-EDBL 驅動器條件，改用 XPS-DRV11 最高 500 mm/s[13]。無鐵芯動子避免鐵齒造成的齒槽力，鐵芯型須處理吸力與齒槽效應。直接驅動省去螺桿誤差，導軌摩擦、尺誤差、Abbe 誤差、安裝變形與溫度仍須評估。
4. 壓電、音圈與選型
壓電堆疊直接利用陶瓷伸縮，配合柔性導引移動載台，多層陶瓷的形變在機械上累加；行程受堆疊長度與機構放大比限制[14]。壓電馬達透過步進、慣性或超音波摩擦把週期形變轉成持續移動——步進式的總行程由導動桿長度決定，不被單次陶瓷形變限制，且具斷電自夾持能力[15]。音圈以線圈在磁隙內受力，線性工作區 F ≈ Kf·I；有效行程由磁路與線圈幾何決定，抵抗持續負載通常也要供電[15]。
依行程、負載與要守的帶選種類（仍以系列規格為準）：
- 脈衝定位、結構簡單：步進。先核對步級角、轉矩—速度曲線與失步風險，再決定是否需要閉迴路。
- 同尺寸要較快、雙向重複較緊、軸編碼器閉迴路：有刷直流（UTS 上 40 mm/s、±1.75 μm 對步進 20 mm/s、±3.0 μm）。
- 電子換相、免碳刷維護、仍走螺桿：無刷直流。轉矩—速度與微米數字查該系列。
- 較高速度、省螺桿傳動、線性尺量到載台：線性馬達。短行程無鐵芯 XMS 保證 ±0.75 μm；長行程鐵芯 IMS-LM 數微米。
- 小範圍快速微調：壓電堆疊與柔性導引；較長行程與斷電自夾持：步進式壓電馬達；平順力控制與快速對焦：音圈。
選平台時，驗收規格應列雙向重複精度與保證定位精度並註明行程；最小增量與編碼器計數描述控制及感測能力，零件尺寸公差另按圖面與量測結果驗收。把完整型號、行程、負載方向／重心、速度與加速度、驅動器、回饋位置、測試溫度、是否補償一起列出，才有可比較的精度條件——各欄的最大值不代表能同時達成。
回到開頭的問題：移動平台選馬達，先看要守的帶（微米級走螺桿平台、次微米走線性馬達或壓電），再讀型錄的保證值與測試條件。適用條件：本文步進數字來自東方馬達、伺服與線性平台例子來自 Newport，均為特定型號的型錄值。尚未解決的限制：馬達換得更細，加工件不會自動換級——0.36° 整步在導程 10 mm 上是 10 μm，±0.05° 換算 ±1.39 μm 只是一項誤差分量；平台驗收讀整機規格，加工件驗收讀圖面與量測結果（見〈CNC 加工件的 10 μm 與 1 μm〉）。