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手写运动是人们不可或缺的精细运动技能，其运动执行涉及复杂的生理心理机制，依赖于广泛的神经网络。手写技能的习得和正常发展有利于早期脑结构及其功能的成熟，因此手写对儿童认知能力的发育和知觉完整性的发展至关重要。然而，统计表明中国有10％以上的学龄儿童存在手写障碍问题，很难完成正常的学习活动，严重损害了其正常的身心发展和智力发育。 目前在儿童书写困难、发展性协调障碍等精细运动障碍疾病的诊断中仍缺乏有效的量化手段，对手写运动过程中动态信息的研究较少，尤其是缺乏对手写过程中力矢量信息的获取方法，无法全面的解析儿童手写过程。另外，相关的研究也缺乏一个面向儿童的手写数据库，并且用于量化儿童手写能力的特征指标也不相同，从而使得各研究结果之间难以进行对比。 为此，本论文围绕儿童手写实验方案设计、手写信息全面获取方法、手写特征提取与数据库设计、手写运动特征集构建方法以及手写运动特征量化评估系统设计等关键问题展开研究。论文的主要研究内容如下: (1)儿童手写实验方案设计的研究:基于手写运动的物理意义，在临床医师的指导下，结合儿童认知及其动作技能的发展特点，设计了相应的学龄儿童手写信息获取实验，主要包括自由追随绘画任务、恒速追随绘画任务、恒力追随绘画任务、恒力恒速追随绘画任务和简单汉字手写任务。 (2)儿童手写信息全面获取方法的研究:基于实验室设计的多维力传感器手写信息采集系统，完成了对儿童手写运动信息的采集，实现了对手写过程中三维力矢量信息和位置信息的全面获取。 (3)儿童手写特征提取方法与数据库设计的研究:通过对学龄儿童手绘横线、竖线和圆圈的实验样本采集，完成了对儿童手写运动特征参数的提取，重点研究了三维力矢量信息的提取方法，在此基础上建立了儿童群体的手写运动数据库，为开展儿童手写运动及行为分析等方面的研究构建了公用的基础数据库。 (4)儿童手写特征集构建方法的研究:基于儿童群体的手写运动数据库，通过相关性分析和模式识别方法，完成了对儿童手写运动特征集的构建。 (5)儿童手写运动指标量化方法的研究:利用构建的儿童手写运动特征集，采用统计学方法对儿童手写运动的分布特点进行了分析，完成了对儿童群体的手写运动指标的量化，构建了相应的特征量化评估系统。 本研究不仅为儿童手写能力的研究提供了有效的量化评估方法，并且为其它相关研究提供了面向健康儿童群体的手写样本数据库。另外，本研究也为儿童认知能力的培养、脑部功能神经重塑等方面应用研究提供了基础数据与工具。