Ich würde bei so einem Aufbau eher einen mehrzelligen Akku mit ca. 6-12V verwenden. Die benötigten Spannungen (z.B. 5V für µC) würde ich wegen des besseren Wirkungsgrades mit DC/DC Wandler erzeugen. Motoren nehmen einen relativ hohen Strom auf, dadurch würde ich auf einen mehrzelligen Akku und nicht auf einen Einzelligen Akku mit Stepup Wandler setzen.
Welche Motoren willst du einsetzen? Gleichstrom, Brushless oder Schrittmotoren?
Ich würde statt des Servos einen Gleichstrommotor mit Schneckengetriebe verwenden. Diese nehmen nur bei Winkeländerung Strom auf. Danach sind diese stromlos (da selbsthemmend). Ein Servo muss immer bestromt werden das er den Winkel hält. Den Winkel würde ich über Poti oder Inkrementalgeber abnehmen.

MfG Hannes