Ich würde dir auch zu einer kartesischen Anordnung raten, schließlich ist das zu prüfende Objekt nicht so besonders groß und die Bewegung der Achsen ist im Prinzip die EInfachste, die man sich vorstellen kann. Wieviel Erfahrung hast du denn mit Roboterkinematik? So Stichwort inverse Kinematik und Jacobimatrix. Selbst wenn, wenn du einen Roboter baust mit 30cm langen Armsegmenten (Ober- und Unterarm), dann müssten die ersten beiden Gelenke für deine geforderte Präzision eine Winkelauflösung von mindestens ca. 0,00955° bei voll ausgestrecktem Arm haben. Selbst mit Schrittmotoren mit Getriebe und Mikroschritt wirst du da nichts Gescheites hinbekommen, da du dann immernoch mit Spiel, ungenau bestimmten Gliedlängen und eventuell ungenauen Mikroschritten Probleme haben. Daher werden in Industrierobotern auch geregelte Antriebe mit hochpräzisen absoluten Winkelsensoren verwendet. Ein kartesisches System in Portalbauweise wirkt auf mich da sehr viel realistischer.