Dit artikel presenteert het ontwerp en de test van een 6-degree-of-freedom (DOF) precisie positioneringssysteem, dat is samengesteld uit twee verschillende 3-DOF precisie positionering stadia elk aangedreven door drie piëzo-elektrische actuatoren (PEAs). Op basis van de precisie-PEA’s en de buigscharniermechanismen wordt een zeer nauwkeurige beweging verkregen. De ontwerpmethodologie en de kinematische eigenschappen van het 6-DOF positioneringssysteem worden onderzocht. Volgens een effectief kinematisch model worden de transformatiematrices verkregen, die gebruikt worden om het verband te voorspellen tussen de uitgangsverplaatsing van de systeemopstelling en de mate van uitzetting van de PEAs. Bovendien zijn de statische en dynamische eigenschappen van het 6-DOF systeem geëvalueerd door middel van eindige elementen methode (FEM) simulatie en experimenten. De ontwerpstructuur biedt een hoge dynamische bandbreedte met een eerste natuurlijke frequentie van 586,3 Hz. Ontkoppelingscontrole wordt voorgesteld om de bestaande koppelbeweging van het 6-DOF systeem op te lossen. Om de hysteresis van PEA’s te compenseren, werd het inverse Bouc-Wen model toegepast als een feedforward hysteresis compensator in de feedforward/feedback hybride regelmethode. Tenslotte werden uitgebreide experimenten uitgevoerd om de trackingprestaties van het ontwikkelde mechanisme te verifiëren.