Denne artikel præsenterer design og test af et 6-graders præcisionspositioneringssystem (DOF), som er sammensat af to forskellige 3-DOF præcisionspositioneringstrin, der hver drives af tre piezoelektriske aktuatorer (PEA’er). På grundlag af de præcise PEA’er og bøjningshængselsmekanismer opnås bevægelser med høj præcision. Konstruktionsmetoden og de kinematiske egenskaber ved 6-DOF-positioneringssystemet er undersøgt. I henhold til en effektiv kinematisk model opnås transformationsmatricerne, som bruges til at forudsige forholdet mellem outputforskydningen fra systemets arrangement og PEA’ernes ekspansion. Desuden er 6-DOF-systemets statiske og dynamiske egenskaber blevet evalueret ved hjælp af finite elementmetode (FEM) simulation og eksperimenter. Konstruktionsstrukturen giver en høj dynamisk båndbredde med en første egenfrekvens på 586,3 Hz. Der foreslås afkoblingsstyring for at løse den eksisterende koblingsbevægelse i 6-DOF-systemet. For at kompensere for PEA’ernes hysterese blev den inverse Bouc-Wen-model anvendt som en feedforward-hysteresekompensator i feedforward/feedback-hybridstyringsmetoden for at kompensere for PEA’ernes hysterese. Endelig blev der udført omfattende eksperimenter for at verificere den udviklede mekanismes sporingsevne.