Este artículo propone un método mejorado basado en vigas para sintetizar un mecanismo paralelo compliant (CPM) con múltiples grados de libertad (DoFs). El método propuesto utiliza una técnica de optimización estructural para sintetizar un CPM de tres patas con una estructura de viga única construida por dos segmentos perpendiculares en cada pata para lograr los DoFs deseados y un movimiento completamente desacoplado. Además, se propone una función objetivo para optimizar las frecuencias resonantes primarias en las direcciones de actuación a valores objetivo para lograr los comportamientos dinámicos deseados. Se sintetiza un CPM de 4 DoF, con una traducción y tres rotaciones, utilizando el método mejorado basado en vigas y todas las frecuencias resonantes primarias se optimizan a los valores objetivo. El prototipo de CPM de 4 DoF se fabrica monolíticamente y se evalúa experimentalmente en términos de sus características mecánicas, espacio de trabajo y modos resonantes. Los resultados obtenidos muestran que la rigidez experimental y las propiedades dinámicas coinciden con las predicciones. En particular, el prototipo tiene una buena capacidad de desacoplamiento de movimiento, como lo refleja la alta relación de rigidez de más de 500 entre las direcciones no actuantes y actuantes; los grandes espacios de trabajo de hasta 4.0 mm y 7.2 grados para la traducción y las rotaciones, respectivamente; y las frecuencias resonantes que están cerca de las deseadas. Además, las mayores desviaciones entre los resultados predichos y experimentales son del 9.49% y 9.13% para la rigidez y los comportamientos dinámicos, respectivamente, demostrando la corrección y efectividad del método propuesto.