Cet article présente la conception et le test d’un système de positionnement de précision à 6 degrés de liberté(DOF), qui est assemblé par deux différents étages de positionnement de précision à 3-DOF, chacun entraîné par trois actionneurs piézoélectriques (PEA). Le mouvement de haute précision est obtenu grâce aux actionneurs piézoélectriques de précision et aux mécanismes de charnière de flexion. La méthodologie de conception et les caractéristiques cinématiques du système de positionnement 6-DOF sont étudiées. Selon un modèle cinématique efficace, les matrices de transformation sont obtenues, ce qui est utilisé pour prédire la relation entre le déplacement de sortie de l’arrangement du système et la quantité d’expansion des PEA. En outre, les caractéristiques statiques et dynamiques du système 6-DOF ont été évaluées par la simulation par la méthode des éléments finis (FEM) et par des expériences. La structure de conception fournit une largeur de bande dynamique élevée avec la première fréquence naturelle de 586,3 Hz. Le contrôle du découplage est proposé pour résoudre le mouvement de couplage existant du système 6-DOF. Parallèlement, afin de compenser l’hystérésis des PEA, le modèle inverse de Bouc-Wen a été appliqué en tant que compensateur d’hystérésis à action directe dans la méthode de commande hybride à action directe et à rétroaction. Enfin, des expériences approfondies ont été réalisées pour vérifier la performance de suivi du mécanisme développé.