Цитата
До этого спользовалась конструкция из двух манипуляторов(джойстиков), один из которых контролировал наклон к горизонту, второй - перемещение по осям.
Может имеет смысл просто продумать конструкцию манипулятора.
Например если к переменному резистору прикрепить нечто вроде стрелки, то её наклон будет прямо пропорционален сопротивлению этого резистора. Для измерения линейного перемещения можно изготовить резистор из проволки с ползунком, положение которого будет также прямо пропорционально перемещению.
Это самое первое, что пришло в голову.

Думаю есть и другие варианты.
А какая вам нужна точность вы так и не написали.