Los mecanismos de tensegridad (TM) son muy valorados por su cumplimiento y ligereza, lo que hace que su teoría de diseño sea un tema de investigación candente recientemente. Sin embargo, debido a los grados de libertad no restringidos, el diseño y análisis de los TM son generalmente más complicados que los mecanismos tradicionales compuestos de enlaces y juntas rígidas. Se introduce un manipulador de tensegridad compacto de 3 grados de libertad y se propone un método avanzado de modelado cinemático en dos pasos en este documento. Este método asume primero que las barras y cables son rígidos para estimar el estado de equilibrio utilizando el método basado en energía. Luego, se considera la flexibilidad de las barras y cables, y se resuelven las ecuaciones del método de densidad de fuerza utilizando el estado de equilibrio obtenido en el paso anterior como la suposición inicial de iteración para un cálculo rápido. Basado en el método de dos pasos, se analizan las prestaciones del TM, como el espacio de trabajo, la manipulabilidad, la energía potencial y la rigidez. Posteriormente, se optimizan la posición de instalación y el tamaño del manipulador bajo la restricción del espacio de trabajo. En el proceso de optimización, se utilizan puntos discretos en el contorno del espacio de trabajo de la tarea prescrita para simplificar la restricción y mejorar la eficiencia computacional. Finalmente, se investigan casos de estudio para validar el método propuesto, y también se verifica la viabilidad del método de muestreo discreto para la simplificación de restricciones.