Los mecanismos compliant se utilizan extensamente en sistemas de posicionamiento preciso. Este trabajo presenta un nuevo posicionador Z compliant fino para dirigir el indentor en un sistema de posicionamiento de pruebas de nanoindentación. Inicialmente, el posicionador sugerido consiste en un nuevo amplificador de desplazamiento compliant simétrico híbrido de estructuras de cuatro palancas y Scott Russell combinado con un mecanismo de guiado paralelo. Posteriormente, se modela una característica estática-dinámica del posicionador propuesto mediante el método del cuerpo rígido pseudo y la técnica de Lagrange. Basado en los resultados de FEA, el error de movimiento parasitario del posicionador Z fino desarrollado fue del 0.0956%. En tercer lugar, el resultado analítico fue verificado por análisis de FEA, y el error entre los dos métodos fue del 0.5869%. Por lo tanto, el enfoque analítico propuesto fue confiable para evaluar rápidamente la respuesta de salida del posicionador propuesto. Finalmente, para mejorar la calidad de la respuesta de la estructura propuesta, se optimizan las principales variables de diseño del posicionador Z fino utilizando el algoritmo Firefly. Los hallazgos óptimos indicaron que la primera frecuencia natural ocurre alrededor de 220.16 Hz. La imprecisión entre el resultado óptimo y el resultado de FEA fue del 9.67%. Los resultados analíticos están en estrecha concordancia con el resultado de FEA confirmado. El prototipo fue fabricado mediante el método de fresado numérico computarizado. La inexactitud entre el resultado de FEA y el resultado de la experimentación fue del 11.04%. Basado en los resultados de FEA y experimentación, las proporciones de amplificación de desplazamiento fueron 6.8725 y 8, respectivamente. Además, los resultados experimentales demostraron una buena relación lineal para los mecanismos de guiado en sistemas de posicionamiento de pruebas de nanoindentación.