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インチワームモーターは、複数の要素（元々は圧電素子、後に静電素子となることが多い）が協調的な段階的動作シーケンスで活性化される協調型リニアアクチュエータシステムであり、個々のアクチュエータに比べて動作範囲が拡大し、高精度な位置決めが可能となる。[ 1 ]
インチワームモーターは、1960年代に高精度位置決め用のマルチアクチュエータ機構として誕生しました。マイクロマシニングとマイクロファブリケーションの進歩により、1990年代には設計が静電マイクロアクチュエータへと移行し、単一のアクチュエータ要素の限界を超えた精密な直線運動を実現するために協調ステップシーケンスが用いられるようになりました。[ 1 ]
最もシンプルな構造では、インチワームモーターは、チューブ（1）内に取り付けられた3つのピエゾアクチュエータ（2および3、図1参照）を使用し、これらを順番に通電してシャフト（4）を把持し、シャフトを直線方向に移動させます。シャフトの動きは、横方向のピエゾ（2）が伸びて2つのクラッチピエゾ（3）を押すことによって生じます。
インチワームモーターの作動プロセスは、初期の弛緩および初期化フェーズの後、6段階の周期的なプロセスです。最初は、3つのピエゾすべてが弛緩しており、伸びていません。インチワームモーターを初期化するには、目的の動作方向に最も近いクラッチピエゾ（これが前進クラッチピエゾになります）が最初に通電され、その後、次の6段階のサイクルが開始されます（図2を参照）。
ステップ1.横方向ピエゾ素子の拡張。
ステップ2．後部クラッチピエゾの延長。
ステップ3．前方クラッチピエゾの緩和。
ステップ4．横方向ピエゾ素子の緩和。
ステップ5．前方クラッチピエゾの延長。
ステップ6．後部クラッチピエゾの緩和。
圧電アクチュエータの通電は、上述の「6ステップ」プロセスに従って、アクチュエータに高バイアス電圧を段階的に印加することによって行われます。長距離移動を行う場合、この6ステップのシーケンスを高速で何度も繰り返します。モータが目的の最終位置に十分に近づいたら、オプションの微調整モードに切り替えることができます。このモードでは、クラッチに一定電圧（一方は高電圧、もう一方は低電圧）が印加され、連続フィードバック制御によって横方向の圧電電圧が中間値に調整され、目的の最終位置が得られます。
この圧電モータの非通電時の動作は、通常ロック型と通常フリー型の2種類があります。通常フリー型は、非通電時に自由に動きますが、電圧を印加することでロックすることも可能です。
インチワームモーターは、走査型トンネル顕微鏡（STM）で一般的に使用されています。STMでは、観察対象物の近くで走査チップをナノメートルスケールで制御する必要があります。この制御は、走査チップをインチワームモーターのシャフトに接続することで実現できます。インチワームモーターは、観察対象物の表面の平面に垂直な方向への制御を可能にします。表面を横切る動きは一般的にxy平面での動きと呼ばれ、表面に垂直な方向への動きは一般的にz方向での動きと呼ばれます。インチワームモーターによる走査チップの動きは、手動で制御することも、モーターをフィードバックシステムに接続して自動的に制御することもできます。
インチワームモーターは、生物細胞のパッチクランプに利用できます。この技術は、光学顕微鏡とガラスピペットを保持するマイクロマニピュレーターを用いて行われるのが一般的です。インチワームモーターは、ドリフトのない、ほぼ瞬時で正確かつ滑らかで予測可能な動きを操作者に提供するため、パッチクランプに特に適しています。