随着超精密加工和微电子制造技术的迅速发展，对精密测量技术及仪器提出了在毫米级的测量范围内达到纳米级精度的要求，例如超精密数控加工精度已达纳米量级，微电子芯片制造技术已是纳米级制造工艺，因此无论是超精密数控机床的运动测量与定位，还是集成电路芯片线宽等特征尺寸测量、光掩膜制作以及晶圆扫描工作台的运动测量与定位，均需要纳米级精度的精密测量仪器。与传统机器人相比，纳米操作机器人具有超级灵敏、超高***等特点，可以在极微小尺度下完成传统机器人无法实现的各种观测、表征和操控作业，堪称“无微不至”。此外，精密测试计量技术领域中，各种扫描探针显微镜、激光干涉仪、光栅尺和其他位移传感器等也离不开纳米级精度的精密测量仪器的校准或标定。