柔性位移机构是实现精密定位和位移技术的重要载体。柔性机构以柔性构件的变形实现能量、力或者运动的传递，与刚性机构相比，它具有运动连续和结构紧凑等特点，因而成为了精密机械设计的热点研究方向之一。柔性机构的机械结构直接决定了机构的性能，柔性构件和柔性机构的构型综合是柔性机构性能优劣的直接决定因素。本文针对常见柔性位移平台行程较小、结构复杂等问题，开展了高精度大行程柔性位移机构的设计与分析工作，主要内容有：1、分析了现有柔性构件中典型柔性构件的性能，选取柔性板为研究对象，使用不同方法建立了柔性板的力学模型，并对其进行了分析。对柔性机构的构型综合方法进行了介绍，并针对一维柔性机构设计提出了一种基于矢量运算的机构构型综合方法。提出了柔性位移机构设计的三个准则。在柔性机构的设计中，加入了刚性构件和刚性运动副来实现耦合位移的补偿，进而实现高精度一维直线运动。2、在对柔性板进行刚度分析的基础上，研究了柔性板尺寸等因素对柔性位移平台刚度特性的影响。分析了平台在受拉力载荷和压力载荷时平台刚度的变化。采用有限元分析对平台的刚度特性进行了分析验证。3、对柔性板的动能和势能进行了分析，建立了柔性板的动力学方程，进而推导了位移平台的动力学方程。使用有限元分析软件对平台进行了模态分析，获得了平台的前六阶模态振型和频率。分析了材料类型和柔性板尺寸等因素对平台固有频率的影响。使用应力-寿命模型对平台的疲劳寿命进行了预测。4、对平台的误差源进行了分析，建立了平台直线度和耦合位移量的误差模型，分析了各参数对平台性能的影响。通过实验对平台直线度和耦合位移量进行了测量，实验证明，本文的柔性位移平台具有较高的运动精度，符合设计要求。