在精密执行器领域，步进电机往往不是人们首先想到的选择。然而，[Diffraction Limited] 展示的一款亚微米级微操作器证明，当步进电机配合外部反馈系统时，完全能够实现极致的精细精度。这款微操作器采用移动平台设计，由三对平行连杆支撑，每对连杆均由安装在步进电机上的曲柄驱动。与常见的柔性铰链不同，这些连杆通过球铰连接，且连杆长度远大于球体直径，从而最大限度减少摩擦影响，允许操作台在三个方向上各移动 23 毫米。
为了兼顾精度与行程，该步进电机必须采用闭环控制，这由磁旋转编码器实现。虽然该编码器能将单个磁体旋转划分为 100,000 步，但为了进一步提升分辨率，设计者在转子上安装了交替极性的磁体阵列，并将磁编码器置于其附近。随着转子旋转，编码器周围的局部磁场快速旋转，形成了一种“磁齿轮”效应，显著提升了系统的控制精度。
整个系统由一块 Raspberry Pi Pico 2 和三个电机驱动器控制，细节处理令人印象深刻。电机驱动器特意去除了内部电荷泵和时钟逻辑单元，因为这些组件会引入微小的时序误差和运动抖动。电路板采用双面设计并使用通孔元件，便于复制和制造，甚至在底部丝印上标注了引脚编号，体现了极高的工程素养。
为测试其性能，设计者利用该微操作器在显微镜下精确放置芯片晶圆，并尝试以极慢速度追踪缩小版的 Benchy 3D 打印模型路径。在减少热漂移干扰后，该设备能在 20 微米范围内完成追踪，分辨率高达约 50 纳米。目前，该设备已用于光纤与激光器的耦合，未来还计划应用于无掩模光刻、电化学 3D 打印、景深合成及微加工等领域。
对于中国精密制造与科研从业者而言，这一开源项目展示了利用成熟工业部件（如步进电机）结合创新控制算法实现高端精度的可行性，为中小企业突破高端微操设备成本壁垒提供了极具参考价值的技术路径。