Acest articol prezintă proiectarea și testarea unui sistem de poziționare de precizie cu 6 grade de libertate (DOF), care este asamblat de două etaje de poziționare de precizie 3-DOF diferite, fiecare fiind acționat de trei actuatori piezoelectrici (PEA). Pe baza PEA-urilor de precizie și a mecanismelor de balama flexibilă, se obține o mișcare de mare precizie. Se investighează metodologia de proiectare și caracteristicile cinematice ale sistemului de poziționare 6-DOF. În conformitate cu un model cinematic eficient, se obțin matricile de transformare, care sunt utilizate pentru a prezice relația dintre deplasarea de ieșire din aranjamentul sistemului și cantitatea de expansiune a PEA-urilor. În plus, caracteristicile statice și dinamice ale sistemului 6DOF au fost evaluate prin simularea prin metoda elementelor finite (FEM) și prin experimente. Structura de proiectare oferă o lățime de bandă dinamică ridicată, cu prima frecvență naturală de 586,3 Hz. Se propune un control de decuplare pentru a rezolva mișcarea de cuplare existentă a sistemului 6DOF. Între timp, pentru a compensa histerezisul PEA-urilor, modelul Bouc-Wen inversat a fost aplicat ca un compensator de histerezis de tip feedforward în metoda de control hibrid feedforward/feedback. În cele din urmă, au fost efectuate experimente extinse pentru a verifica performanța de urmărire a mecanismului dezvoltat.