苏颂为了让小木人准确报时，便在使浑仪中安装了一个巧妙的设置，也就是现在钟表的核心系统——擒纵装置，利用旋转水车的原理，为小木人提供动力，使得整个装置保持匀速转动，每天的误差不超过10秒。
关于水运浑天仪的制造和原理，其实在古代文献中都有详细的记载和说明，但是在苏颂之后，却没有一人能将其复原，比如南宋的袁惟几，曾是苏颂的助手，还有苏颂之子苏携，大儒朱熹等等，全都以失败告终。
时间一转眼，就到了近代，随着国际科学交流的不断增多，世界上其他国家的科学家，也开始尝试复制水运浑天仪，比如著名的英国科技历史学家李约瑟教授，日本的精工表公司等，他们花了将近10年时间才复制出水运浑天仪，但最后的结果却不算成功，因为都不能正常运转。
难道水运浑天仪难度太高，就不能被复原吗？究竟是古定胜今，还是今定胜古？科学家们的回答是后者。
因此成功复制水运浑天仪的重担，也就落到了我国科学的肩膀上。自新中国成立后，我国科学就开始对复制工作，展开了孜孜不倦的研究和尝试。
首先科学家们研究了文献史料，根据《四库全书》，《新仪像法要》中记载，复原了当年苏颂制造水运浑天仪的全部图纸，而且还包括其中最关键的部件——擒纵装置（擒纵机构是一种机械能量传递的开关装置，这个开关受计时基准的控制，以一定的频率开关的主传动链 ）是如何起到精准的作用的，有了更充分的认识。我国的科学家绘制完图纸之后，就开始借助计算机建立数学模型，对水运浑天仪的全部部件进行逐个分析。
这套水运浑天仪的99%的部件的工作原理，都被搞明白之后，就到了最关键的擒纵装置。
科学家们进行反复的实验测算，同时还复制出浑天仪所用的擒纵装置，让其一边运行，一边调整，最终就克服了枢轮控制系统卡壳或者是不均匀的难题。接下来就是对全部部件的组合安装，经过近万次的实验模拟，水运浑天仪的最后成型，已经到了水到渠成的阶段。
最后担任复制任务的科学家，在国家天文台专家的协助之下，根基天体运动的知识和原理，最终在2015年，成功复制出了可以准确运行的水运浑天仪。
