机械原理：游丝和摆轮组成一个有固定周期的摆，摆动的周期由摆轮的质量、游丝的弹性及长短而决定，调整快慢时实际是调节游丝参加摆动部分的有效长短（在机械钟里可以看得更清楚）。
写字机械人，它并不与计时部分机械相连,是一套独立的机械设置,只需上弦开动，即可演示。
但游丝和摆轮组成的摆因摩擦力的存在，同时还要推动棘叉摆动，其能量如不能补充，将很快停下。
这能量补充的关键在擒纵器上：棘轮上每个齿的顶端是一个斜面，当擒从器一个圆销释放棘齿，从棘齿上将离开时，发条传递到棘轮上的力量利用棘齿顶端的斜面，将圆销推动，一方面将擒从器另一圆销推向锁定棘轮继续转动的位置，同时推动棘叉，推动摆轮继续向同一方向转动，这样就补充了摆轮的能量，使写字人钟不断工作下去 。
“铜镀金写字人钟”,它是由著名钟表匠威廉森专为清廷制作,作为贡品进献给乾隆皇帝的。铜镀金写字人钟高231厘米,长和宽均为77厘米。钟由铜镀金的四座西洋亭式建筑自下而上组合而成。顶层圆形亭内,有两人手举一圆筒作舞蹈状,启动后,二人旋身拉开距离,圆筒展为横幅,上书“万寿无疆”四字。
写字机械人为身穿西装，貌似欧洲绅士的机械人。他右腿跪在地上,左腿蹲着,右手执毛笔,左手放在面前的案子上。开动前需将毛笔蘸好墨汁,再启开关,机械人便开始提笔书写,神情专注,一丝不苟。
他的眼睛随着笔动,手在面前的纸上一气呵成，写下“八方向化,九土来王”八个汉字,字迹工整有神。写字的同时,机械人的头随之摆动。从中可以看出设计制造者的智慧与创造才能。
扩展资料：
这件别致的礼品背后有一个鲜为人知的故事。1601年,意大利传教士利玛窦带着两个西洋自鸣钟叩开了中国宫廷的大门,并一举赢得了中国皇帝的欢心。
利玛窦的两架自鸣钟令皇帝大感兴趣，为尽快听到报时的声音,万历皇帝召他进宫调试钟表。据《续文献通考》记载,大自鸣钟中午1时击打一下,2时击打两下,午夜12时击打十二下，到中午12时又打十二下。而小钟每15分钟击打一下,到整点时击打四下。
万历皇帝传旨把利玛窦留在京城,以便他可以随时进宫调试钟表,给他讲解钟表怎么走,怎么修理。利玛窦仅用了三天的时间就教会了皇帝自鸣钟的机械原理,以及如何把钟调试好。万历皇帝念及利玛窦献钟有功,特许他在北京的南城建立了一座教堂。
1610年5月3日,利玛窦在北京病逝。屈指算来,因为钟表的缘故,这位西方传教士曾经连续十个年头自由进出皇宫,让中国的皇帝从一个侧面认识了西方。利玛窦送给万历皇帝的钟表,也成为中国皇宫收藏钟表的一个源头。在这之后,更多西洋传教士带着造型各异的钟表进入皇宫。
参考资料来源：百度百科——清铜镀金写字人钟
铜镀金写字人钟，“英国绅士”为清帝写对联(局部) 珍品馆：英造贡钟能写汉字
上有所好，下必效尤。清代皇帝对自鸣钟的喜爱，不仅引得臣子们争相搜集奇钟异表，一些外国使节也投其所好，不远万里带来专门为清帝设计的结构精巧、寓意吉祥的贡钟。
18世纪伦敦著名的钟表匠威廉森制作进贡的铜镀金写字人钟，是故宫钟表馆现存清代钟表中的精品。
该铜钟高约2米，最底层的写字机械人与计时部分机械并不相连，是一套独立的机械装置，内部设有3个圆盘，盘的边缘有长短距离不一的凹凸槽，这些盘是按笔画、笔锋而特制的。上弦启动机械装置之前，需将机械人手中的毛笔蘸好墨汁，然后启动开关，这时，一个欧洲绅士模样的机械人就会在面前的纸上写下“八方向化，九土来王”8个工整有力的汉字，一边写字，机械人的头一边左右摆动。
据故宫钟表专家介绍，此钟是英国设计师专门为中国皇帝设计制造的，即使在英国现在也看不到类似的钟表，由于写字人钟极其珍贵，入宫以来便绝少迈出故宫大门。
得到这只座钟之后，乾隆对机械人钟的兴趣与日俱增，多次下令造办处对宫中原有的写字机械人钟加以改造。顺便说一下，乾隆朝做钟处主要活计，就是依据上意对各种自鸣钟表进行改造。供职于清宫做钟处的法国传教士汪达洪，就曾经对一件写字机械人钟进行改造，使其能书满文、蒙文的“八方向化、九土来王”。
