古代指南车的原理是通过两个轮子的转速差异来实现转向。这个差异通过差动齿轮装置驱动小人转向。
指南车的输入系统包括左、右车轮,直行时,两车轮以相同的转速前行;转弯时,左右两轮的转速不等,车身旋转。这样可以使木人指向固定的方向。
差动轮系是指南车的传动系统,两个输入即为左、右车轮。当左、右车轮转速相同时,输入太阳轮保持静止;当左右车轮有转速差时,驱动木人所在的太阳轮转动。
车辕作为反馈构件位于车中心位置,当车左转时,车辕必向左移动,齿轮啮合,左车轮驱动输出齿轮,并最终带动木人向右转动,以保持指向不变。右转时同理。
指南车的输出系统即作为指向的构件,通过这个输出系统来实现指向的控制。