随着微纳科学技术的快速发展，不同工程领域对精密定位技术的要求不断提高。如何设计和集成具有高精度、大行程以及快速响应的微位移平台是当前精密定位技术的一个关键。为此必须对微位移平台的运动精度、工作空间以及动态特性进行相应的分析和优化，得到各设计因素对其性能的影响。本论文设计了一种以压电陶瓷驱动、基于柔顺机构的空间六自由度微位移精密定位平台，对平台的刚度、工作空间已经输出位姿耦合等进行了分析，并进行了相关的仿真分析和试验研究。针对空间六自由度精密定位平台的设计和分析问题，以作为微位移精密定位平台传动机构的柔顺并联机构为研究对象，结合伪刚体模型法和有限元的方法来进行研究。首先，从传统的空间并联机构出发，选取6-PSS并联机构作为基本构型，并在小变形假设下对其进行了运动学分析；然后根据各种柔性铰链的特点，选取平行四杆柔顺导向机构和双轴柔性铰链分别对刚性平移铰链和球铰进行铰链代换，得到初始设计；在此基础上，结合有限元的方法对初始设计的平台的关键参数进行尺寸优化，得到优化的平台。在柔性铰链刚度矩阵的基础上，通过刚度集组的方法得到柔顺并联机构各条运动支链的全局刚度模型，通过平台的刚体力平衡和位姿约束关系，建立起反映整个平台刚度的模型。对柔顺并联机构的输入刚度和工作空间问题进行了分析，并且结合有限元软件，对耦合位姿进行了仿真分析。设计了一款柔顺微位移放大机构。建立位移放大机构的传统刚体模型和刚度模型对微位移放大机构的放大倍数进行了研究，并选取几个关键参数对位移放大机构进行了优化设计，用有限元软件对优化的结果进行了分析。最后利用双频激光干涉仪，对平台的工作行程、位移的线性度以及平台的耦合位姿进行了实际检测。实验结果表明了设计和分析的合理性。