本发明涉及纳米定位、测量与加工装置的技术领域，更具体地，涉及一种基于柔顺并联机构的三轴刀具伺服装置，包括外侧固定基座、内侧固定基座以及通过柔顺铰链和柔性杆件传递运动的单轴纳米定位平台和三轴末端执行器，所述三轴末端执行器上连接有刀具；所述三轴末端执行器设有电容传感器，所述电容传感器连接有控制器；所述控制器的输出端连接有压电陶瓷驱动器，所述压电陶瓷驱动器连接于单轴纳米定位平台的输入端，所述三轴末端执行器连接于三个单轴纳米定位平台的输出端。本发明能够实现三轴末端执行器的纳米级直线位移的输出，同时通过传感器直接测量末端输出位移并反馈控制，具有高刚度、高精度、高带宽、大行程、高速度、高加速度、大承载力和优异的解耦性能。