no te parece un poco al aire todas tus ideas.
en resumen lo que buscas se llama:
Brazo robot.
consta de al menos 4 o 5 motores paso a paso, muchos engranajes, encoders opticos de al menos 7 bits, una logica digital avanzada más interface y PC con software.
te aviso que no es nada sencillo hacer uno de esos....y menos hacerlo andar como uno quiere en el espacio X,Y,Z.
saludos.