本发明涉及一种用于软骨材料纳米压痕实验的四自由度平台夹具，属于材料原位力学性能测试领域。包括软骨夹持单元、X轴直线运动单元、Y轴直线运动单元、Z轴旋转运动单元和Y轴旋转运动单元，软骨夹持单元在最上方，其下是Z轴旋转运动单元，两个单元之间通过法兰结构实现连接；Z轴旋转运动单元与其下方的Y轴旋转运动单元连接；Y轴旋转运动单元与其下方的X轴直线运动单元连接；X轴直线运动单元与Y轴直线运动单元连接，实现了X轴直线运动单元和其下方的Y轴直线运动单元之间的连接。优点在于：可以实现对关节软骨全范围的测试。避免了传统压痕实验制备样品的的过程中对关节软骨表面和结构的破坏。