为了满足同步辐射衍射极限环、X射线自由电子激光装置等新一代光源光束线中对高稳定机械运动机构在大角度范围内的纳弧度角度分辨需求，研制了一种X射线单色器晶体布拉格角调节装置。此装置将优化改良的偏置式曲柄滑块机构与柔性铰链结合。本文分析了平移-角度正弦的运动学关系，建立了运动机构的优化模型，并利用高精度非接触激光干涉测量方法进行了精确的角位移监测。结果表明：该装置传动性能、角度分辨率和角度稳定性基本符合模型的分析结果，且在线性传动关系范围内，角度分辨率优于31.2 nrad；在800 s时间内角度稳定性优于16 nrad。该机构的设计对晶体单色器的使用具有极大的便利性，并为实现十纳弧度量级角度稳定性关键技术攻关奠定了基础。