本發(fā)明涉及通過人體感覺模擬的技術領域，尤其涉及一種體感模擬設備。

背景技術：

體感，也可稱軀體感覺，是觸覺、壓覺、溫覺、痛覺和本體感覺(關于肌肉和關節(jié)位置和運動、軀體姿勢和運動以及面部表情的感覺)的總稱。體感技術，是通過模擬和監(jiān)測體感，實現(xiàn)對應的功能或與其他設備的配合與互動。例如，配合電影或游戲的相關場景，模擬振動、冷的感覺等以加強用戶的真實感。又例如，當你站在一臺電視前方，假使有某個體感裝置可以偵測你手部的動作，此時若是我們將手部分別向上、向下、向左及向右揮，用來控制電視臺的快轉、倒轉、暫停以及終止等功能，便是一種很直接地以體感操控周邊裝置的例子，或是將此四個動作直接對應于游戲角色的反應，便可讓人們得到身臨其境的游戲體驗。

目前的體感模擬裝置一般是結合具體的應用場景，通過穿戴設備模擬場景需要的單個或少數(shù)幾個體感。例如通過體感手套，模擬手部的觸感；通過其中設置傳感器的體感背心，模擬振動的感覺，以配合游戲場景的需要。具體的是，控制單元根據相關分析發(fā)出控制信號，控制對應位置的體感模擬部件進行體感刺激以實現(xiàn)體感模擬。但是，現(xiàn)有的體感模擬裝置只能模擬身體局部的部分感覺，例如手部的觸感，胸口部分的振動等，而未與身體其他部分的感覺進行配合，從而使用戶在體驗應用場景時中的真實度感受不強，降低了體感模擬裝置的模擬有效度。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術之缺陷，提供一種體感模擬設備，以解決現(xiàn)有技術中的體感模擬裝置在用戶身體部分區(qū)域對部分體感進行模擬，從而造成的體感模擬有效度不高的技術問題。

本發(fā)明提供一種體感模擬設備，包括：

體感刺激發(fā)生裝置，包括用于包裹用戶全身的可穿戴本體、用于根據預先設定的功能模擬體感的多個體感模擬組件及用于控制多個所述體感模擬組件按照預先設定的功能模擬體感的控制單元；其中，多個所述體感模擬組件均設置在所述可穿戴本體上；所述控制單元設置在所述可穿戴本體上，且分別與每個所述體感模擬組件電連接；

外部裝置，其設置在所述可穿戴本體的外部，用于在所述體感刺激發(fā)生裝置的外部產生感覺刺激。

本發(fā)明的體感模擬設備的技術效果為：由于體感刺激發(fā)生裝置的可穿戴本體不但可包裹用戶全身，而且其上還設置了多個體感模擬組件，相對于現(xiàn)有技術中的體感模擬設備僅僅是使用戶身體局部部位接受刺激的體感體驗，無疑提升了體感模擬的有效度和用戶感受的真實度。同時地，由于設置了外部裝置，可以根據需求從可穿戴本體外部產生感覺刺激，進一步是豐富了體感模擬的內容。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的體感模擬設備的示意圖；

圖2為本發(fā)明的體感模擬設備的另一實施方式的示意圖；

圖3為本發(fā)明的體感模擬設備的體感刺激發(fā)生裝置的正視圖；

圖4為本發(fā)明的體感模擬設備的體感刺激發(fā)生裝置的后視圖；

圖5為本發(fā)明的體感模擬設備的體感刺激發(fā)生裝置的控制框圖；

圖6為本發(fā)明的體感模擬設備的體感刺激發(fā)生裝置的可穿戴本體的另一實施方式的結構示意圖；

圖7為本發(fā)明的體感模擬設備的體感刺激發(fā)生裝置的體感模擬組件的結構示意圖

圖8為本發(fā)明的體感模擬設備的體感刺激發(fā)生裝置的熱感功能模塊的結構示意圖；

圖9為本發(fā)明的體感模擬設備的體感刺激發(fā)生裝置的冷感功能模塊的結構示意圖；

圖10為本發(fā)明的體感模擬設備的體感刺激發(fā)生裝置的氣味功能模塊的結構示意圖；

圖11為本發(fā)明的體感模擬設備的體感刺激發(fā)生裝置的壓力功能模塊的結構示意圖；

圖12為本發(fā)明的體感模擬設備的體感刺激發(fā)生裝置的風感功能模塊的結構示意圖；

圖13為本發(fā)明的體感模擬設備的被動功能裝置的結構示意圖；

圖14為本發(fā)明的體感模擬設備的被動功能裝置的氣動執(zhí)行件設于用戶身上的結構示意圖；

圖15為本發(fā)明的體感模擬設備的被動功能裝置的氣動執(zhí)行件與供氣源之間的連接關系的示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參閱圖1至圖4，下面對本發(fā)明的體感模擬設備的實施例進行闡述。

本實施例的體感模擬設備1000，包括體感刺激發(fā)生裝置100、體感活動區(qū)域200、視頻裝置300及外部裝置400，下面對體感模擬設備1000的各部件做進一步描述：

體感刺激發(fā)生裝置100包括可穿戴本體10、體感模擬組件20及控制單元30。

其中，可穿戴本體10，用于包裹覆蓋用戶全身；其中，全身的含義是指身體的全部主要部分，包括但不限于通常的長袖上衣和長褲所覆蓋的身體部分。包裹的含義不僅表示覆蓋用戶全身，且與用戶全身大部分部位均接觸，使用戶獲得被包圍和觸及的感覺，從而在用戶接受設置在可穿戴本體10中體感模擬組件20的體感刺激時，用戶感受的真實度提升；為了保證用戶使用時的舒適性，較佳地，該可穿戴本體10采用彈性材料制備而成。

體感模擬組件20，用于根據預先設定的功能模擬體感，例如模擬觸覺感覺，振動感覺，加熱感覺等；其中，體感模擬組件20設有多個，設置在可穿戴本體10的不同位置上，設置的含義是指位于可穿戴本體10上，與可穿戴本體10有接觸，同時，可以與可穿戴本體10連接，也可以不連接。每一個體感模擬組件20都是由多個功能模塊組成，從而能夠在一個位置同時模擬出多種體感。例如設置在背上，胸前，腰部，腿部，手部，頸部等位置設置體感模擬組件20，從而可以通過不同位置具有相同或不同功能的體感模擬組件20在身體的不同位置模擬出一種或多種體感，例如，在胸部和手部同時模擬出痛感以模擬游戲中中彈的感覺；或者在手部模擬出風吹的感覺，腳部模擬出濕潤的感覺，以模擬虛擬場景中進入雨后草地的感覺等。

控制單元30，用于控制多個體感模擬組件20按照預先設定的功能模擬體感；例如，控制位于胸部和手部的體感模擬組件20模擬出痛感功能，或控制位于手部的體感模擬組件20模擬出風吹的感覺，控制位于腳部的體感模擬組件20模擬出濕潤的感覺。其中，控制單元30設置在可穿戴本體10上，且分別與每個體感模擬組件20電連接。另外，該控制單元30也可與視頻裝置300連接，以使用戶在非刺激的情況下，其感官可同步感受到虛擬場景的內容。

具體的,控制單元30可以采用單層次的模式，即控制單元30直接控制每個體感模擬組件20；也可以采用多層次的模式，控制單元30包括控制主單元與控制子單元，控制主單元與控制子單元進行有線或無線的通信連接，控制子單元再對應的控制體感模擬組件20?？刂茊卧?0的具體架構可以基于MCU、FPGA或其他芯片搭建。體感模擬組件20包括的多個功能模塊具體可以采用各類功能傳感器或者其他構件來實現(xiàn)。

體感活動區(qū)域200，用于供用戶于穿戴所述體感刺激發(fā)生裝置后可自由活動的區(qū)域空間。其中，該體感活動區(qū)域200為在三維空間中通過隔阻物或阻擋物界定而成，如房間、容納腔等；當然，亦可直接在三維空間中劃分一區(qū)域，以定義為體感活動區(qū)域200。

視頻裝置300，其設于體感活動區(qū)域200上或者可佩戴地設于用戶的頭部，并與控制單元30電連接，以供用戶可通過其視覺觀看到預先設定的圖像圖面。其中，若視頻裝置300設于體感活動區(qū)域200上，該視頻裝置300可選擇為普通的家庭電視、電腦或液晶平板；而若視頻裝置300可佩戴地設于用戶的頭部，該視頻裝置300可選擇為VR/AR。其中，VR即為虛擬現(xiàn)實技術，其是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)，具體地，它是利用計算機生成一種模擬環(huán)境，而該模擬環(huán)境是一種多源信息融合的交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的仿真系統(tǒng)，可使用戶沉浸到該模擬環(huán)境中；AR，即為增強現(xiàn)實技術，它是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度并加上相應圖像、視頻、3D模型的技術，這種技術的目標是在屏幕上把虛擬世界反映在現(xiàn)實世界并進行互動。

具體地，控制單元30分別與每個體感模擬組件20電連接，用于向一個或多個體感模擬組件20發(fā)出一種或多種的控制指令。即，控制單元30可以根據視頻裝置300播放的不同的場景下，可以選擇性地給一個或多個位置的體感模擬組件20發(fā)出一種或多種指令，可以同一種指令給多個體感模擬組件，也可以不同的體感模擬組件20得到不同的指令，甚至是同一個體感模擬組件20得到不同的指令來使得其中的不同模塊執(zhí)行不同的指令。

外部裝置400，其設置在可穿戴本體10的外部，用于在體感刺激發(fā)生裝置100的外部產生感覺刺激。需要說明的是，可穿戴本體10的外部和體感刺激發(fā)生裝置100的外部是指不接觸可穿戴本體10和體感刺激發(fā)生裝置100的外圍空間。外部裝置400從外部產生的感覺刺激，例如吹暖風、冷風、濕氣、進行支撐等，都是從外部對整個可穿戴本體10施加同一種的整體的感覺刺激，與設置在可穿戴本體10上的體感模擬組件20(其設置在可穿戴本體10的不同位置)可以施加不同的局部的感覺刺激是不同的，從而能夠與體感模擬組件20進行配合，根據需求模擬出內容更加豐富的體感刺激。例如，在虛擬的手碰到火焰場景下，可以控制手部和/或上肢的體感模擬組件20模擬熱感和/或痛感，而在虛擬的人走向火堆的場景下，則可以控制外部裝置吹暖風，使用戶整個身體感受熱刺激。

外部裝置400由控制單元30進行控制，可以是控制單元30直接控制外部裝置400，也可以是控制單元30與第二控制子單元進行通信，第二控制子單元對外部裝置400進行控制。同樣的，第二控制子單元和控制單元30類似，具體架構可以基于MCU、FPGA或其他芯片搭建。

在上述實施例中，由于體感刺激發(fā)生裝置100的可穿戴本體10不但可包裹用戶全身，而且其上還設置了多個體感模擬組件20，那么，當用戶穿戴著可穿戴本體10并置身于體感活動區(qū)域200內時，其全身各個區(qū)域能夠對應地感受到視頻裝置300中播放的應用場景的體感刺激；而且，相對于現(xiàn)有技術中的體感模擬設備僅僅是使用戶身體局部部位接受刺激的體感體驗，無疑提升了體感模擬的有效度和用戶感受的真實度。同時地，由于多個體感模擬組件20能夠模擬出不同的體感，從而能夠豐富一個應用場景下對應可能產生的多種體感，進一步的提高了用戶的真實體驗感。并且，由于設置了外部裝置400，可以根據需求從可穿戴本體10外部產生感覺刺激，進一步是豐富了體感模擬的內容。

具體的，當用戶使用體感模擬設備1000時，先穿著可穿戴本體10，之后，可根據實際需要，選取該體感模擬設備1000的以下兩種操作方式，分別如下：

第一種，使控制單元30與視頻裝置300連接，以接收視頻裝置300所播放的虛擬場景的信息，并根據該信息控制體感模擬組件20工作，由此，使到用戶在體感活動區(qū)域200內，其感官可同步感受到虛擬場景的內容。例如，假設用戶為一名準航空人員，需要對其進行模擬培訓，那么，先使用戶穿著可穿戴本體10，讓其來到體感活動區(qū)域200內，而此時的體感活動區(qū)域200為模擬太空腔，然后，使控制單元30與模擬太空艙內部的視頻裝置300連接，此時，控制單元30在接收視頻裝置300所播放的虛擬場景的信息后，其會根據該信息控制相關體感模擬組件20(如航空模擬功能模塊)工作，以使用戶如置身于真實的太空環(huán)境，有利于用戶的仿真訓練，提高其適應性。

第二種，可使用戶通過視屏裝置200觀看到虛擬場景，以此使到用戶的視覺受到外界刺激，并同時使控制單元30通電工作，中央處理器將獲取的相關信息發(fā)送至控制單元30，而控制單元30接收到該相關信息后，會根據該信息向體感模擬組件20發(fā)出相應的控制指令，由此，可使到用戶在體感活動區(qū)域200內，其感官感受到虛擬場景的內容；例如，假設用戶為一名游戲玩家，那么，在使用戶穿著可穿戴本體10后，讓其處于體感活動區(qū)域200內，并使其佩戴VR/AR之類的視頻裝置300，而當用戶的視覺受到VR/AR影像的刺激后，如影像出現(xiàn)寒風大雪之類的情景，將獲取的相關信息發(fā)送至控制單元30，而控制單元30接收到該相關信息后，會根據該信息向相關體感模擬組件20(如風雪感受功能模塊)發(fā)出相應的控制指令，以此使到用戶可以設身處地感受到風寒感，大大提高用戶體驗感及趣味性；當然，除了應用于游戲娛樂，還可應用于其它領域，如教學培訓、醫(yī)療等。

請參閱圖6，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，其中，本實施例中的可穿戴本體10的優(yōu)選實施方式為，其包括具有包絡狀且可包裹用戶全身的織物11a、及涂覆于織物11a內側且具有透氣功能的透氣性內層12a，多個體感模擬組件20均設于透氣性內層12a上。

較佳地，織物11a主要由高強紗線并采用經緯編織而成，以使織物11a上具有多個針織網孔結構，保證其透氣性。而且，為了保證織物11a良好地使用，該織物11a包括較大透氣結構、及相較于較大透氣結構的透氣性弱的較小透氣結構，具體地，織物11a的較大透氣結構為利用經編或緯編良好的柔性和伸展性特點，織物11a的較大透氣結構處具有單層網孔較大的結構，如，形成集圈組織或網眼組織，該類結構透氣性好，而織物11a的較大透氣結構所采用的材料為錦綸、滌綸或氨綸；至于織物11a的較小透氣結構，由于其織物11a走線的地方變形要求小，透氣的要求需小，因此只需用緊密度的材料便可實現(xiàn)，而織物11a的較小透氣結構所采用的材料也為錦綸、滌綸或氨綸。此外，織物11a還包括面內通風結構，以用于織物11a面內通熱風或冷風；較佳地，該面內通風結構優(yōu)選采用間隔織物(以緯編間隔織物為主)，這是由于兩面織物結構緊密度不同，兩面織物由中間的間隔絲連接，而間隔絲的密度很小，通風效果很好，這類織物很適合做通冷熱風的效果，該類織物用在VR部分游戲場景時，例如滑雪時，迎面吹來寒冷刺骨的風，可以通過在該面料的一面接入通冷風的噴嘴，就可以模擬出真實的冷風效果。

透氣性內層12a的材料優(yōu)選為凝膠，以保證其親膚性及透氣性。凝膠又名凍膠，它是一種介于液體和固體之間的具有一種特殊彈性的半固體狀態(tài)的稠厚物質，它的形成過程是將蛋白、酶、重組蛋白、抗體、核酸等生物分子，經過數(shù)萬次的測定實驗和十五個層析及純化，最終提煉出一種類似人類皮膚特定結果物質的一種物體。當然，這種物質提煉制作的過程非常復雜，它是由植物提取分子組成于天然精油利用水可再生性能衍生復合材料相結合而成。此外，凝膠是液體中的固體，它特殊的觸感是其他材料所無法比擬的，透氣、恒溫、防蟲、防螨以及高粘彈性和通風透氣性讓它成為了稀有物質，這種具有與人體皮膚極為相似屬性的物質更被人們冠以“人造皮膚”的美譽。

請參閱圖3和圖4，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，可穿戴本體10包括可包裹人體軀干和四肢的衣服11，即包括包裹軀干和全部手臂的上衣部分12和包裹全部腿部的褲子部分13，換言之，該可穿戴本體11可以包括長袖上衣和長褲，也可以是包括長袖和長褲的連體衣服，從而使得用戶身體的各個部分均能接受相關體感刺激模擬相關體感，提高了體感模擬的真實度和用戶的體驗感。

請參閱圖3和圖4，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，可穿戴本體10為包括用以包裹用戶的軀干和四肢的衣服11、與衣服11相連以包裹用戶手部的手套14、以及與衣服11相連以包裹用戶腳部的腳套15，相當于，可穿戴本體10為由衣服11、手套14及腳套15組成的連體衣服。即，不僅一般用戶的全身的所有主要部分均被包裹，此外還包括手和腳的部分也被包裹，使得手和腳能夠和身體其他部分同時接受相同或不同的體感刺激，進一步提升體感模擬的真實感。而且，優(yōu)選的情況下，包括帶有手套14和腳套15的衣服是一體的連體衣服的形式，能夠提供更好的體感模擬的真實性，本領域技術人員也應當能夠想到，采用手套14和腳套15與衣服分體的形式也能夠實現(xiàn)本發(fā)明實施例。

請參閱圖3和圖4，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，可穿戴本體10包括用以包裹用戶的軀干和四肢的衣服11、以及用以包裹用戶頭部的帽子16，相當于，可穿戴本體10為由衣服11、及帽子16組成的連體衣服。由此，使得用戶的頭部也能夠與身體同時接受相同或不同的體感刺激，進一步提升用戶體感模擬的真實感。

請參閱圖3和圖4，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，可穿戴本體10包括用以包裹用戶的軀干和四肢的衣服11、與衣服11相連以包裹用戶手部的手套14、與衣服11相連以包裹用戶腳部的腳套15、以及與衣服相連以包裹用戶頭部的帽子16，相當于，可穿戴本體10為由衣服11、手套14、腳套15及帽子16組成的連體衣服。可理解地，不僅一般用戶的全身的所有主要部分均被包裹，此外還包括手、腳及頭的部分也被包裹，使得手、腳及頭能夠和身體其他部分同時接受相同或不同的體感刺激，進一步提升體感模擬的真實感。

請再參閱圖3和圖4，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，可穿戴本體10與用戶全身均緊密接觸。例如采用緊身衣的模式，進一步加強了可穿戴本體10與用戶全身的貼合度，在體感模擬組件20對用戶身體各部分實施體感刺激時，體感模擬更加有效，用戶體驗更加真實。

請參閱圖5，在本發(fā)明另一優(yōu)選實施例中，控制單元30與每個體感模擬組件20的電連接的具體實現(xiàn)方式為，控制單元30與每個體感模擬組件20直接通過電路連接，即，控制單元30與每個體感模擬組件20之間設有電線，以實現(xiàn)直接的電連接，簡化結構，并有利于實施控制。

優(yōu)選地，控制單元30可以是一個或多個，在控制單元30多個的情況下，控制單元30包括一個主控制單元和若干從控制單元，一個主控制單元與所有若干從控制單元電連接，若干從控制單元與對應的體感模擬部件直接電連接。

在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，控制單元30與每個體感模擬組件20的電連接為：控制單元30與一部分體感模擬組件20直接連接，并與剩余部分的體感模擬組件20間接連接，其中間接連接通過一部分體感模擬組件20與剩余部分的體感模擬組件20的直接連接實現(xiàn)。例如，控制單元30與胸部的體感模擬組件20直接通過導線電連接，胸部的體感模擬組件20直接通過導線與肩部的體感模擬組件20電連接，以此實現(xiàn)控制單元30與肩部的體感模擬組件20的電連接。

在以上實施例中，優(yōu)選地，控制單元30可以是一個或多個，在控制單元30多個的情況下，控制單元30包括一個主控制單元和若干從控制單元，一個主控制單元與所有若干從控制單元直接或間接電連接，若干從控制單元與對應的體感模擬部件直接或間接電連接，從而能夠節(jié)約整個體感刺激發(fā)生裝置100中電連接使用的導線長度，簡化了體感刺激發(fā)生裝置100的結構，并減少了由于導線故障引起的故障率。

在以上實施例中，優(yōu)選地，每個體感模擬組件20均包括若干個體感功能模塊。

請參閱圖7，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，其結合上述實施例的實施方式，且在本實施例中，體感模擬組件20包括振動功能模塊21、觸感功能模塊22、及痛感功能模塊23，下面對體感模擬組件20的各功能模塊進行詳細說明：

振動功能模塊21為用于產生體表振動刺激，以使用戶身體受到按摩或振動，較佳地，該振動功能模塊21包括體表震動功能電路板、及設于體表震動功能電路板上并與體表震動功能電路板電連接的體表震動元件，其中，該體表震動功能電路板可采用柔性電路板、剛性電路板或剛柔結合電路板，且體表震動功能電路板與控制單元30電連接；而體表震動元件采用有規(guī)律的長時間振動元件，以此保證可實現(xiàn)不同頻率、不同時間間隔、不同持續(xù)時間的震動組合方式，并且保證可在不同震動場合實施工作。

觸感功能模塊22為用于產生觸覺刺激，通過刺激用戶的感知部位，以使用戶觸覺反饋，較佳地，該觸感功能模塊22包括觸覺震動功能電路板、及設于觸覺震動功能電路板上并與觸覺震動功能電路板電連接的觸覺震動元件，其中，該觸覺震動功能電路板可采用柔性電路板、剛性電路板或剛柔結合電路板，且觸覺震動功能電路板與控制單元30電連接；而觸覺震動元件采用震動時間短且可產生不同震動強度的振動元件，以實現(xiàn)不同的震動強度及持續(xù)時間，據此，若將觸感功能模塊22放在可穿戴本體10中裹覆用戶手指末端的位置處或者其他感知部位的位置處，即可實現(xiàn)觸覺反饋，如使用戶感受到觸碰、拿物體、射箭反饋等。

痛感功能模塊23為用于產生無創(chuàng)傷痛刺激，以使用戶受到無創(chuàng)傷刺痛感，較佳地，該痛感功能模塊23包括刺痛功能電路板、及設于刺痛功能電路板上并與刺痛功能電路板電連接以通過電擊而使用戶感受刺痛感的電擊器，其中，該刺痛功能電路板可采用柔性電路板、剛性電路板或剛柔結合電路板，且刺痛功能電路板與控制單元30電連接；而通過電擊器可實現(xiàn)不同的強度、不同的脈沖間隔、不同的刺激頻率，據此，可以仿真不同的強烈短時間刺激，比如槍擊、重物擊中。

請參閱圖8，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，其結合上述實施例的實施方式，且在本實施例中，體感模擬組件20還包括用于產生熱刺激的熱感功能模塊24，以使用戶身體部分感受到熱觸感。而借由熱感功能模塊24，可實現(xiàn)某些場景的熱觸感，比如突然創(chuàng)傷流血、突然接觸火焰等，由此，既可擴展體感模擬設備1000的應用范圍，又能提高用戶的體驗感。

而為了使到熱感功能模塊24簡化結構，并便于安裝于可穿戴本體10上，較佳地，熱感功能模塊24包括熱感功能電路板241、及設于熱感功能電路板241上并與熱感功能電路板241電連接的石墨烯242。

其中，該熱感功能電路板241可采用柔性電路板、剛性電路板或剛柔結合電路板，且熱感功能電路板241與控制單元30電連接。

至于石墨烯242，由于其具有發(fā)熱速度快、散熱速度快、以及可以精確控制溫度范圍的優(yōu)點，故此，有利于實現(xiàn)遠紅外發(fā)熱治療，并同時減少燙傷的發(fā)生；而且較佳地，石墨烯242可采用片狀結構，亦可采用薄膜狀結構，以便于安裝設置；當然，亦可根據實際情況，采用金屬發(fā)熱絲代替石墨烯242，以利于降低生產成本。

據此，當用戶遇到火焰的場景時，控制單元30會通過熱感功能電路板241控制石墨烯242工作，而石墨烯242工作后，其會快速產生熱量，以使用戶體驗熱感刺激，整個操作過程簡單方便。

請參閱圖9，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，其結合上述實施例的實施方式，且在本實施例中，體感模擬組件20還包括用于產生冷刺激的冷感功能模塊25，以使用戶身體部分感受到冷觸感。借由冷感功能模塊25，可實現(xiàn)某些場景的冰觸感，比如碰到冰，由此，既可擴展體感模擬設備1000的應用范圍，又能提高用戶的體驗感。

而為了使到冷感功能模塊25簡化結構，并便于安裝于可穿戴本體10上，較佳地，冷感功能模塊25包括冷感功能電路板251、及設于冷感功能電路板251上并與冷感功能電路板251電連接的半導體252。

其中，該冷感功能電路板251可采用柔性電路板、剛性電路板或剛柔結合電路板，且冷感功能電路板251與控制單元30電連接。

至于半導體252，將其作為特種冷源，在技術應用上具有以下的優(yōu)點和特點：

1、不需要任何制冷劑，可連續(xù)工作，沒有污染源沒有旋轉部件，不會產生回轉效應，沒有滑動部件是一種固體片件，工作時沒有震動、噪音、壽命長，安裝容易。

2、半導體252具有兩種功能：一為能制冷，二為加熱。制冷效率一般不高，但制熱效率很高，永遠大于1。因此，使用一個片件就可以代替分立的加熱系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)。

3、半導體252是電流換能型片件，通過輸入電流的控制，可實現(xiàn)高精度的溫度控制，再加上溫度檢測和控制手段，很容易實現(xiàn)遙控、程控、計算機控制，便于組成自動控制系統(tǒng)。

4、半導體252熱慣性非常小，制冷制熱時間很快，在熱端散熱良好冷端空載的情況下，通電不到一分鐘，制冷片就能達到最大溫差。

5、半導體252的反向使用就是溫差發(fā)電，而且，其一般適用于中低溫區(qū)發(fā)電。

6、半導體252的單個制冷元件對應的功率較小，而要獲取較大功率時，可以采用多個同類型的制冷元件并通過電堆串、并聯(lián)的方法使其組合成電堆，以形成制冷系統(tǒng)，由此，便可以獲得較大功率的半導體252。而此種結構特征，也使到半導體252的制冷功率可以做到幾毫瓦到上萬瓦的范圍。

7、半導體252的溫差范圍大，從正溫90℃到負溫度130℃都可以實現(xiàn)。

同時地，半導體252可優(yōu)先采用片狀結構，以便于安裝設置。

在實際使用時，可附加散熱片和散熱風扇，以提高整體的制冷效果。

據此，當用戶遇到寒冰的場景時，控制單元30會通過冷感功能電路板251控制半導體252工作，而半導體252工作后，其會產生冷源，以使用戶體驗冷感刺激，整個操作過程簡單方便。

請參閱圖10，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，其結合上述實施例的實施方式，且在本實施例中，體感模擬組件20還包括用于產生氣味刺激的氣味功能模塊26，以使用戶聞到氣味。借由氣味功能模塊26，可實現(xiàn)某些特定香味場景，由此，既可擴展體感模擬設備1000的應用范圍，又能提高用戶的體驗感。

而為了使到氣味功能模塊26簡化結構，并便于安裝于可穿戴本體10上，較佳地，氣味功能模塊26包括氣味功能電路板261、設于氣味功能電路板261上并與氣味功能電路板261電連接且可組合出多種香味的氣味源262、及設于氣味功能電路板261上并與氣味功能電路板261電連接以將氣味源262產生的氣味引送至用戶嗅覺的氣味引流器263。

其中，氣味功能模塊26還包括一具有包絡狀結構以供部件固定設置的殼體，氣味功能電路板261和氣味源262均設于該殼體內部，以受到該殼體的包裹保護；同時，該殼體可采用塑料制備，以減輕其重量。

另外的是，該氣味功能電路板261可采用柔性電路板、剛性電路板或半柔半剛性電路板，而氣味功能電路板261與控制單元30電連接。

氣味源262為由多種具有不同氣味的香料組成，如茉莉香料、玫瑰香料、百合香料、青草香料、蘋果香料等；且每種香料對應設置在一密封容器內，而該密封容器配設有一可電動打開或關閉其內部的開關裝置，該開關裝置與氣味功能電路板261電連接，以可由氣味功能電路板261控制工作。據此，當需要用戶嗅到茉莉氣味時，控制單元30會向氣味功能電路板261發(fā)出工作指令，而氣味功能電路板261接收到相關指令后，其會向氣味源262中盛放有茉莉香料的密封容器上的開關裝置發(fā)出工作指令，以打開盛放有茉莉香料的密封容器，從而釋放茉莉氣味，以讓用戶感受嗅到。而當需要用戶嗅到茉莉和玫瑰的混合氣味時，控制單元30會向氣味功能電路板261發(fā)出工作指令，而氣味功能電路板261接收到相關指令后，其會向氣味源262中盛放有茉莉香料的密封容器上的開關裝置、及盛放有玫瑰香料的密封容器上的開關裝置分別發(fā)出工作指令，以分別打開盛放有茉莉香料的密封容器、及盛放有玫瑰香料的密封容器，從而釋放茉莉和玫瑰的混合氣味，以讓用戶感受嗅到。而較佳地，該開關裝置可采用電動閥門，當然，其亦可采用其它電動開關裝置，以便于容納有香料的密封容器可隨時打開，快捷地釋放相應的氣味。

氣味引流器263為氣泵，而且該氣泵273為微型氣泵，以可借由其微型化結構，減少空間的占用，以及有利于攜帶，并便于安裝設置；而且，其長度尺寸范圍為130mm-180mm，寬度尺寸范圍為50mm-85mm，高度尺寸范圍為100mm-155mm，而較佳地，其長寬高的優(yōu)選尺寸為177mm×76mm×132mm。亦可選擇地，氣味引流器263為風扇，而且該風扇為微型風扇，以可借由其微型化結構，減少空間的占用，以及有利于攜帶，并便于安裝設置；同時地，微型風扇的長度尺寸范圍為8mm-20mm，寬度尺寸范圍為8mm-20mm，高度尺寸范圍為2mm-5mm。

另外，為了使到氣味引流器263順利地并且可按預設軌道地將氣味引流至指定位置處，氣味功能模塊26包括還包括一端朝向指定位置處而另一端與氣味引流器263相連接的導引管。

在本發(fā)明的以上實施例中，優(yōu)選地，氣味功能模塊26設有多個，該多個氣味功能模塊26分設于可穿戴本體10上對應靠近用戶臉部或者鼻子的位置處，以可通過多個氣味功能模塊26同時釋放的氣味濃度達到指定要求，以此保證用戶可以清楚地聞到所需的氣味；其中，需要說明的是，此處的多個指的是兩個或兩個以上，亦即，該氣味功能模塊26可以為兩個、三個或四個等，而此種實施方式也屬于本實施例的保護范疇。同時，該多個氣味功能模塊26之間電連接，而該多個氣味功能模塊26連接時，可以是直接連接，也可以是間接連接，例如，通過控制單元30實現(xiàn)間接連接。

請參閱圖11，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，其結合上述實施例的實施方式，且在本實施例中，體感模擬組件20還包括用于產生壓迫感覺刺激的壓力功能模塊27，以使用戶感到壓迫感。借由壓力功能模塊27的設置，可實現(xiàn)某些需要纏繞勒緊身體部分部位的場景，比如蛇/藤條的纏繞、捆綁等，由此，既可擴展體感模擬設備1000的應用范圍，又能提高用戶的體驗感。

而為了使到壓力功能模塊27簡化結構，并便于安裝于可穿戴本體10上，壓力功能模塊27包括壓迫功能電路板271、設于可穿戴本體10上且可膨脹擠壓用戶的氣囊272、及設于壓迫功能電路板271上并與氣囊272連接以向氣囊272提供使其膨脹的氣體的氣泵273。

其中，該壓迫功能電路板271可采用柔性電路板、剛性電路板或剛柔結合電路板，且壓迫功能電路板271與控制單元30電連接。

另外，該氣泵273為微型氣泵，以可借由其微型化結構，減少空間的占用，以及有利于攜帶，并便于安裝設置；而且，其長度尺寸范圍為130mm-180mm，寬度尺寸范圍為50mm-85mm，高度尺寸范圍為100mm-155mm。

那么，當用戶遇到壓迫場景時，控制單元30會通過壓迫功能電路板271控制氣泵273工作，而氣泵273工作后，其會產生氣體，以控制氣囊的充氣而壓迫用戶，從而使到用戶產生壓迫感。

請參閱圖12，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，其結合上述實施例的實施方式，且在本實施例中，體感模擬組件20還包括用于產生風吹感覺的風感功能模塊28，以使用戶感到吹風感覺。借由風感功能模塊28，可實現(xiàn)某些場景的吹風感，由此，既可擴展體感模擬設備1000的應用范圍，又能提高用戶的體驗感。

而為了使到風感功能模塊28簡化結構，并便于安裝于可穿戴本體10上，風感功能模塊28包括風感功能電路板281、設于風感功能電路板281上并與風感功能電路板281電連接以向用戶吹送氣流的氣流產生器282、及設于可穿戴本體10上以供由氣流產生器282產生的氣流送至用戶身體的通風結構(圖中未標示)。

其中，該風感功能電路板281可采用柔性電路板、剛性電路板或剛柔結合電路板，且風感功能電路板281與控制單元30電連接。

氣流產生器282為風扇，而且該風扇為微型風扇，以可借由其微型化結構，減少空間的占用，以及有利于攜帶，并便于安裝設置；同時地，微型風扇的長度尺寸范圍為8mm-20mm，寬度尺寸范圍為8mm-20mm，高度尺寸范圍為2mm-5mm。

通風結構包括設于可穿戴本體10上且與氣流產生器282連通的通路。

據此，當用戶遇到吹風的場景時，控制單元30會通過風感功能電路板281控制氣流產生器282工作，而氣流產生器282啟動后，其會產生氣流，并會通過可穿戴本體10上的通路將氣流風送到指定的部位，以使用戶體驗風感刺激，整個操作過程簡單方便。

請參閱圖7，并結合圖6，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，其結合上述實施例的實施方式，且在本實施例中，體感模擬組件20還包括用于產生濕潤感覺刺激的濕潤功能模塊29，以使用戶感到濕潤感覺。借由濕潤功能模塊29，可實現(xiàn)某些皮膚濕潤的場景，由此，既可擴展體感模擬設備1000的應用范圍，又能提高用戶的體驗感。

較佳地，濕潤功能模塊29包括涂覆于可穿戴本體10上且通電后可由半固體狀態(tài)變成可流動的液體狀態(tài)的濕潤材料，而濕潤材料優(yōu)選為凝膠，其中，凝膠通電后，凝膠由半固體狀態(tài)變成可流動的液體狀體，當該材料密封于可穿戴本體10的袖子上部時，在某些VR游戲場景中，遇到刀刺和子彈擊中，人體表面會感到流血觸感，因此，用該類相變材料可以去模擬這類感覺。而且，為了簡化結構，以及節(jié)省成本，該濕潤材料與涂覆于可穿戴本體10上的透氣性內層12a為同一材料。

請參閱圖1，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，其結合上述實施例的實施方式，且在本實施例中，外部裝置400包括設于體感活動區(qū)域200上以用于產生暖感刺激的暖感功能裝置401，以使用戶身體部分可以感受溫暖。而借由暖感功能裝置401，可實現(xiàn)某些全場景的溫暖效果，比如飛向太陽、接近巖漿之類的場景，由此，既可擴展體感模擬設備1000的應用范圍，又能提高用戶的體驗感。

其中，暖感功能裝置401的優(yōu)選實施方式為，其包括正面朝向用戶并可產生光暖效果的暖氣燈4011，暖氣燈4011與控制單元30電連接，據此，當用戶需要感受溫暖時，直接啟動暖氣燈4011，并使暖氣燈4011的正面朝向用戶，即可使到用戶快速地感受到溫暖，整個操作簡單方便。

而較佳地，暖氣燈4011與控制單元30采用無線連接，以避免用戶在體感活動區(qū)域200內活動時出現(xiàn)被連接暖氣燈4011與控制單元30之間的連接線絆倒的情況，保證用戶的安全使用。

請再參閱圖1，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，其結合上述實施例的實施方式，且在本實施例中，外部裝置400還包括設于體感活動區(qū)域200上以用于產生風濕刺激的風濕功能裝置402，以使用戶身體部分可以感受風濕。而借由風濕功能裝置402，可實現(xiàn)飛向濕潤區(qū)域的風濕效果，由此，既可擴展體感模擬設備1000的應用范圍，又能提高用戶的體驗感。

其中，風濕功能裝置402的優(yōu)選實施方式為，其包括正面朝向用戶以可產生氣流作用的氣流產生器4021、及設于氣流產生器4021上以可產生濕潤效果的加濕器4022，具體地，氣流產生器4021和加濕器4022均與控制單元30電連接，據此，當用戶需要感受風濕時，直同時使氣流產生器4021和加濕器4022工作，并使氣流產生器4021的正面朝向用戶，此時，氣流產生器4021產生的氣流與加濕器4022產生的濕氣會混合一起形成風濕，并被引導至用戶的身上，以使其感受風濕。

而較佳地，該氣流產生器為風扇，以利于取材及控制成本。

同時地，該氣流產生器4021和加濕器4022均與控制單元30無線連接，以避免用戶在體感活動區(qū)域200內活動時出現(xiàn)被連接氣流產生器4021與控制單元30之間的連接線、和/或連接加濕器4022與控制單元30之間的連接線絆倒的情況，保證用戶的安全使用。

請繼續(xù)參閱圖1，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，其結合上述實施例的實施方式，且在本實施例中，外部裝置400還包括設于體感活動區(qū)域200上以用于產生冷風刺激的冷風功能裝置403，以使用戶身體部分可以感受冷風。而借由冷風功能裝置403，可現(xiàn)某些冷風場景，比如攀登雪峰、參觀北方冰雕之類的場景，由此，既可擴展體感模擬設備1000的應用范圍，又能提高用戶的體驗感。

其中，冷風功能裝置403的優(yōu)選實施方式為，其包括可產生冷風效果的冷風機4031，冷風機4031與控制單元30電連接，據此，當用戶需要感受冷風時，直接啟動冷風機4031，并使冷風機4031的正面朝向用戶，即可使到用戶快速地感受到冷風，整個操作簡單方便。

而較佳地，冷風機4031與控制單元30采用無線連接，以避免用戶在體感活動區(qū)域200內活動時出現(xiàn)被連接冷風機4031與控制單元30之間的連接線絆倒的情況，保證用戶的安全使用。

請參閱圖13至圖15，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，其結合上述實施例的實施方式，且在本實施例中，外部裝置400還包括可接觸用戶身體部分并使該身體部分受到限制被動的被動功能裝置404，以用于控制用戶身體部分而使用戶感受到被動刺激。需要說明的是，被動功能裝置404，其作用就是對用戶的全身或身體某一部分施加預設的限制用戶正常活動的控制操作，并可通過該控制操作控制已被限制的用戶的全身或身體某一部分按預設定義進行活動，如固定用戶的雙手或雙腳的控制操作，以使用戶的雙手或雙腳被限制而不能正常自由活動，并且還可通過該控制操作控制用戶的雙手或雙腳做出非用戶意愿的動作行為，譬如用戶的雙手被動控制擊打虛擬場景中的某一事物、人物或其它。被動功能裝置模擬的被動刺激即用戶被限制了不能自由活動的這種感覺刺激。而借由被動功能裝置404，可實現(xiàn)用戶某些被動的肢體動作，比如捆綁、受傷等，由此，既可擴展體感模擬設備1000的應用范圍，又能提高用戶的體驗感。

其中，被動功能裝置404的優(yōu)選實施方式為，其包括支架4041、活動設于支架4041上以用于接觸用戶身體部分并控制該身體部分活動的控制構件4042、設于支架4041上并與控制構件4042連接以驅動控制構件4042工作的氣動執(zhí)行件4043、及設于支架4041上并與氣動執(zhí)行件4043連接以向氣動執(zhí)行件4043供應氣體的供氣源4044，供氣源4044與控制單元電連接。而且，該支架4041可采用金屬材料制備，如鋁、合金鋁等；而該供氣源4044為氣泵，以便于取材安裝。

那么，當用戶在視頻裝置300中遇到其雙腳被捆綁的場景時，控制單元30會向供氣源4044發(fā)出工作指令，而供氣源4044接收到工作指令后，其會向氣動執(zhí)行件4043供應所需的氣體，以使氣動執(zhí)行件4043在獲取氣體后執(zhí)行指定操作，即，氣動執(zhí)行件4043驅動控制構件4042接觸并控制用戶的雙腳，以使用戶感受到其雙腳被動限制，從而實現(xiàn)用戶雙腳被捆綁的感受刺激。

較佳地，氣動執(zhí)行件4043為氣動肌肉，其中，氣動肌肉由外部提供的壓縮空氣驅動，作推拉動作，其過程就像人體的肌肉運動。它可以提供很大的力量，而重量卻比較小，最小的氣動肌肉重量只有10g。氣動肌肉會在達到推拉極限時自動制動，不會突破預定的范圍。多個氣動肌肉可以按任意方向、位置組合，不需要整齊的排列。同時地，作為一種新型的拉伸執(zhí)行元件,氣動肌肉與其它執(zhí)行元件相比較具有以下一些特有的優(yōu)點:①結構簡單,重量輕,易于小型化；②具有柔性,不會損害操作對象；③動作平滑,無相對摩擦運動部件；④輸出力-自重比大,能量轉換效率高；⑤在操作過程中產生的熱、噪聲小；⑥價格低廉,維護方便,應用領域廣泛。而且，該氣動肌肉上設有用以控制進入其內部的電動控制閥，電動控制閥通過以導管與供氣源4044連接。

作為本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，被動功能裝置404為機械外骨骼，其中，機械外骨骼，又名“外骨骼裝甲”或“外骨骼機甲”，其結構類似昆蟲的外骨骼那樣，能穿在人身上，給人提供保護、額外的動力或能力，增強人體機能，如使腿殘疾的人能自己上樓，讓士兵能健步如飛、無障礙奔跑且不會疲勞、不會受傷，可以使用二段跳，機架上面的手套具有粘性，可以吸附金屬等等。

在本發(fā)明的以上實施例中，優(yōu)選地，每個體感模擬組件20和每個控制單元30均為可拆卸的。那么在需要調整體感模擬組件20和和控制單元30的位置時，能夠進行靈活的調整，擴大本發(fā)明的體感刺激發(fā)生裝置100的適用范圍并節(jié)省了成本。

以上所述僅為本發(fā)明較佳的實施例而已，其結構并不限于上述列舉的形狀，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。