具有被動刺激功能的體感模擬設備的製作方法

2023-11-10 19:26:02 4

本發明涉及通過人體感覺模擬的技術領域，尤其涉及一種具有被動刺激功能的體感模擬設備。

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(關於肌肉和關節位置和運動、軀體姿勢和運動以及面部表情的感覺)的總稱。體感技術，是通過模擬和監測體感，實現對應的功能或與其他設備的配合與互動。例如，配合電影或遊戲的相關場景，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於遊戲角色的反應，便可讓人們得到身臨其境的遊戲體驗。

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，以配合遊戲場景的需要。具體的是，控制單元根據相關分析發出控制信號，控制對應位置的體感模擬部件進行體感刺激以實現體感模擬。但是，現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；尤其為，現有的體感模擬裝置大多缺乏可產生被動感的功能模塊，使用戶缺少感受被動感的體驗機會，從而也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。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術之缺陷，提供一種具有被動刺激功能的體感模擬設備，以解決現有技術中的體感模擬裝置僅在用戶身體部分區域進行被動刺激，從而造成被動感刺激有效度不高的技術問題。

本發明提供一種具有被動刺激功能的體感模擬設備，包括：

體感刺激發生裝置，包括用於包裹用戶全身的可穿戴本體、用於根據預先設定的功能模擬體感的多個體感模擬組件及用於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，設置在所述可穿戴本體的外部，用於在所述體感刺激發生裝置的外部對用戶產生感覺刺激；其中，所述外部裝置至少包括可接觸用戶身體部分並使該身體部分受到限制被動的被動功能裝置，以可使用戶至少感受到被動的體感刺激。

本發明的具有被動刺激功能的體感模擬設備的技術效果為：由於體感刺激發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，相對於現有技術中的體感模擬裝置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，由於設置了外部裝置，可以根據需求從可穿戴本體外部產生感覺刺激，進一步地豐富了體感模擬的內容；而且，該外部裝置至少能產生被動效果，以可使用戶至少感受到被動的體感刺激，保證了用戶對於被動感的要求及真實體驗。

附圖說明

圖1為本發明的具有被動刺激功能的體感模擬設備的示意圖；

圖2為本發明的具有被動刺激功能的體感模擬設備的另一實施方式的示意圖；

圖3為本發明的具有被動刺激功能的體感模擬設備的體感刺激發生裝置的正視圖；

圖4為本發明的具有被動刺激功能的體感模擬設備的體感刺激發生裝置的後視圖；

圖5為本發明的具有被動刺激功能的體感模擬設備的體感刺激發生裝置的控制框圖；

圖6為本發明的具有被動刺激功能的體感模擬設備的體感刺激發生裝置的可穿戴本體的另一實施方式的結構示意圖；

圖7為本發明的具有被動刺激功能的體感模擬設備的體感刺激發生裝置的體感模擬組件的結構示意圖

圖8為本發明的具有被動刺激功能的體感模擬設備的體感刺激發生裝置的熱感功能模塊的結構示意圖；

圖9為本發明的具有被動刺激功能的體感模擬設備的體感刺激發生裝置的冷感功能模塊的結構示意圖；

圖10為本發明的具有被動刺激功能的體感模擬設備的體感刺激發生裝置的氣味功能模塊的結構示意圖；

圖11為本發明的具有被動刺激功能的體感模擬設備的體感刺激發生裝置的壓力功能模塊的結構示意圖；

圖12為本發明的具有被動刺激功能的體感模擬設備的體感刺激發生裝置的風感功能模塊的結構示意圖；

圖13為本發明的具有被動刺激功能的體感模擬設備的被動功能裝置的結構示意圖；

圖14為本發明的具有被動刺激功能的體感模擬設備的被動功能裝置的氣動執行件設於用戶身上的結構示意圖；

圖15為本發明的具有被動刺激功能的體感模擬設備的被動功能裝置的氣動執行件與供氣源之間的連接關係的示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發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明，並不用於限定本發明。

請參閱圖1至圖4，並結合圖13至圖15下面對本發明的具有被動刺激功能的體感模擬設備的實施例進行闡述。

本實施例的具有被動刺激功能的體感模擬設備1000，包括體感刺激發生裝置100、體感活動區域200、視頻裝置300及外部裝置400，下面對具有被動刺激功能的體感模擬設備1000的各部件做進一步描述：

體感刺激發生裝置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，用於包裹覆蓋用戶全身；其中，全身的含義是指身體的全部主要部分，包括但不限於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採用彈性材料製備而成。

體感模擬組件20，用於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，設置的含義是指位於可穿戴本體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遊戲中中彈的感覺；或者在手部模擬出風吹的感覺，腳部模擬出溼潤的感覺，以模擬虛擬場景中進入雨後草地的感覺等。

控制單元30，用於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，控制位於胸部和手部的體感模擬組件20模擬出痛感功能，或控制位於手部的體感模擬組件20模擬出風吹的感覺，控制位於腳部的體感模擬組件20模擬出溼潤的感覺。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可以採用單層次的模式，即控制單元30直接控制每個體感模擬組件20；也可以採用多層次的模式，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。控制單元30的具體架構可以基於MCU、FPGA或其他晶片搭建。體感模擬組件20包括的多個功能模塊具體可以採用各類功能傳感器或者其他構件來實現。

體感活動區域200，用於供用戶於穿戴所述體感刺激發生裝置後可自由活動的區域空間。其中，該體感活動區域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域，以定義為體感活動區域200。

視頻裝置300，其設於體感活動區域200上或者可佩戴地設於用戶的頭部，並與控制單元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設於體感活動區域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可佩戴地設於用戶的頭部，該視頻裝置300可選擇為VR/AR。其中，VR即為虛擬實境技術，其是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，具體地，它是利用計算機生成一種模擬環境，而該模擬環境是一種多源信息融合的交互式的三維動態視景和實體行為的仿真系統，可使用戶沉浸到該模擬環境中；AR，即為增強現實技術，它是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度並加上相應圖像、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實世界並進行互動。

具體地，控制單元30分別與每個體感模擬組件20電連接，用於向一個或多個體感模擬組件20發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，用於在體感刺激發生裝置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生裝置100的外部是指不接觸可穿戴本體10和體感刺激發生裝置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、溼氣、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。

其中，外部裝置400至少包括可接觸用戶身體部分並使該身體部分受到限制被動的被動功能裝置404，以可使用戶至少感受到被動的體感刺激。被動功能裝置模擬的被動的體感刺激即用戶被限制了不能自由活動的這種感覺刺激。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，並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，並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願的動作行為，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。那麼，藉由被動功能裝置404，可實現用戶某些被動的肢體動作，比如捆綁、受傷等，由此，既可擴展具有被動刺激功能的體感模擬設備1000的應用範圍，又能提高用戶的體驗感。

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，具體架構可以基於MCU、FPGA或其他晶片搭建。

在上述實施例中，由於體感刺激發生裝置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，那麼，當用戶穿戴著可穿戴本體10並置身於體感活動區域200內時，其全身各個區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，相對於現有技術中的體感模擬裝置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，由於多個體感模擬組件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。並且，由於設置了外部裝置400，可以根據需求從可穿戴本體10外部產生感覺刺激，進一步地豐富了體感模擬的內容；而且，該外部裝置400至少能產生被動效果，以可使用戶至少感受到被動的體感刺激，保證了用戶對於被動感的要求及真實體驗。

請參閱圖13至圖15，被動功能裝置404的優選實施方式為，其包括支架4041、活動設於支架4041上以用於接觸用戶身體部分並控制該身體部分活動的控制構件4042、設於支架4041上並與控制構件4042連接以驅動控制構件4042工作的氣動執行件4043、及設於支架4041上並與氣動執行件4043連接以向氣動執行件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可採用金屬材料製備，如鋁、合金鋁等；而該供氣源4044為氣泵，以便於取材安裝。

那麼，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發出工作指令，而供氣源4044接收到工作指令後，其會向氣動執行件4043供應所需的氣體，以使氣動執行件4043在獲取氣體後執行指定操作，即，氣動執行件4043驅動控制構件4042接觸並控制用戶的雙腳，以使用戶感受到其雙腳被動限制，從而實現用戶雙腳被捆綁的感受刺激。

較佳地，氣動執行件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，不會突破預定的範圍。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行元件,氣動肌肉與其它執行元件相比較具有以下一些特有的優點:①結構簡單,重量輕,易於小型化；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。

作為本發明的另一優選實施例，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。

請參閱圖6，作為本發明的另一優選實施例，其中，本實施例中的可穿戴本體10的優選實施方式為，其包括具有包絡狀且可包裹用戶全身的織物11a、及塗覆於織物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均設於透氣性內層12a上。

較佳地，織物11a主要由高強紗線並採用經緯編織而成，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、及相較於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的較大透氣結構所採用的材料為錦綸、滌綸或氨綸；至於織物11a的較小透氣結構，由於其織物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，而織物11a的較小透氣結構所採用的材料也為錦綸、滌綸或氨綸。此外，織物11a還包括面內通風結構，以用於織物11a面內通熱風或冷風；較佳地，該面內通風結構優選採用間隔織物(以緯編間隔織物為主)，這是由於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部分遊戲場景時，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，它是一種介於液體和固體之間的具有一種特殊彈性的半固體狀態的稠厚物質，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，這種物質提煉製作的過程非常複雜，它是由植物提取分子組成於天然精油利用水可再生性能衍生複合材料相結合而成。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、恆溫、防蟲、防蟎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，在本發明的另一優選實施例中，可穿戴本體10包括可包裹人體軀幹和四肢的衣服11，即包括包裹軀幹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，在本發明的另一優選實施例中，可穿戴本體10為包括用以包裹用戶的軀幹和四肢的衣服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，相當於，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，採用手套14和腳套15與衣服分體的形式也能夠實現本發明實施例。

請參閱圖3和圖4，在本發明的另一優選實施例中，可穿戴本體10包括用以包裹用戶的軀幹和四肢的衣服11、以及用以包裹用戶頭部的帽子16，相當於，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，在本發明的另一優選實施例中，可穿戴本體10包括用以包裹用戶的軀幹和四肢的衣服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，相當於，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，在本發明的另一優選實施例中，可穿戴本體10與用戶全身均緊密接觸。例如採用緊身衣的模式，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，在本發明另一優選實施例中，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，以實現直接的電連接，簡化結構，並有利於實施控制。

優選地，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。

在本發明的另一優選實施例中，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，並與剩餘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與剩餘部分的體感模擬組件20的直接連接實現。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，從而能夠節約整個體感刺激發生裝置100中電連接使用的導線長度，簡化了體感刺激發生裝置100的結構，並減少了由於導線故障引起的故障率。

在以上實施例中，優選地，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，作為本發明的另一優選實施例，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為用於產生體表振動刺激，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、及設於體表震動功能電路板上並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採用柔性電路板、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；而體表震動元件採用有規律的長時間振動元件，以此保證可實現不同頻率、不同時間間隔、不同持續時間的震動組合方式，並且保證可在不同震動場合實施工作。

觸感功能模塊22為用於產生觸覺刺激，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、及設於觸覺震動功能電路板上並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採用柔性電路板、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；而觸覺震動元件採用震動時間短且可產生不同震動強度的振動元件，以實現不同的震動強度及持續時間，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為用於產生無創傷痛刺激，以使用戶受到無創傷刺痛感，較佳地，該痛感功能模塊23包括刺痛功能電路板、及設於刺痛功能電路板上並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採用柔性電路板、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不同的強度、不同的脈衝間隔、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，作為本發明的另一優選實施例，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還包括用於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。而藉由熱感功能模塊24，可實現某些場景的熱觸感，比如突然創傷流血、突然接觸火焰等，由此，既可擴展具有被動刺激功能的體感模擬設備1000的應用範圍，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，並便於安裝於可穿戴本體10上，較佳地，熱感功能模塊24包括熱感功能電路板241、及設於熱感功能電路板241上並與熱感功能電路板241電連接的石墨烯242。

其中，該熱感功能電路板241可採用柔性電路板、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。

至於石墨烯242，由於其具有發熱速度快、散熱速度快、以及可以精確控制溫度範圍的優點，故此，有利於實現遠紅外發熱治療，並同時減少燙傷的發生；而且較佳地，石墨烯242可採用片狀結構，亦可採用薄膜狀結構，以便於安裝設置；當然，亦可根據實際情況，採用金屬發熱絲代替石墨烯242，以利於降低生產成本。

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工作後，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，作為本發明的另一優選實施例，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還包括用於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。藉由冷感功能模塊25，可實現某些場景的冰觸感，比如碰到冰，由此，既可擴展具有被動刺激功能的體感模擬設備1000的應用範圍，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，並便於安裝於可穿戴本體10上，較佳地，冷感功能模塊25包括冷感功能電路板251、及設於冷感功能電路板251上並與冷感功能電路板251電連接的半導體252。

其中，該冷感功能電路板251可採用柔性電路板、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。

至於半導體252，將其作為特種冷源，在技術應用上具有以下的優點和特點：

1、不需要任何製冷劑，可連續工作，沒有汙染源沒有旋轉部件，不會產生迴轉效應，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：一為能製冷，二為加熱。製冷效率一般不高，但制熱效率很高，永遠大於1。因此，使用一個片件就可以代替分立的加熱系統和製冷系統。

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，很容易實現遙控、程控、計算機控制，便於組成自動控制系統。

4、半導體252熱慣性非常小，製冷制熱時間很快，在熱端散熱良好冷端空載的情況下，通電不到一分鐘，製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電，而且，其一般適用於中低溫區發電。

6、半導體252的單個製冷元件對應的功率較小，而要獲取較大功率時，可以採用多個同類型的製冷元件並通過電堆串、並聯的方法使其組合成電堆，以形成製冷系統，由此，便可以獲得較大功率的半導體252。而此種結構特徵，也使到半導體252的製冷功率可以做到幾毫瓦到上萬瓦的範圍。

7、半導體252的溫差範圍大，從正溫90℃到負溫度130℃都可以實現。

同時地，半導體252可優先採用片狀結構，以便於安裝設置。

在實際使用時，可附加散熱片和散熱風扇，以提高整體的製冷效果。

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工作後，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，作為本發明的另一優選實施例，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還包括用於產生氣味刺激的氣味功能模塊26，以使用戶聞到氣味。藉由氣味功能模塊26，可實現某些特定香味場景，由此，既可擴展具有被動刺激功能的體感模擬設備1000的應用範圍，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，並便於安裝於可穿戴本體10上，較佳地，氣味功能模塊26包括氣味功能電路板261、設於氣味功能電路板261上並與氣味功能電路板261電連接且可組合出多種香味的氣味源262、及設於氣味功能電路板261上並與氣味功能電路板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均設於該殼體內部，以受到該殼體的包裹保護；同時，該殼體可採用塑料製備，以減輕其重量。

另外的是，該氣味功能電路板261可採用柔性電路板、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發出工作指令，而氣味功能電路板261接收到相關指令後，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發出工作指令，而氣味功能電路板261接收到相關指令後，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，該開關裝置可採用電動閥門，當然，其亦可採用其它電動開關裝置，以便於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，以可藉由其微型化結構，減少空間的佔用，以及有利於攜帶，並便於安裝設置；而且，其長度尺寸範圍為130mm-180mm，寬度尺寸範圍為50mm-85mm，高度尺寸範圍為100mm-155mm，而較佳地，其長寬高的優選尺寸為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，以可藉由其微型化結構，減少空間的佔用，以及有利於攜帶，並便於安裝設置；同時地，微型風扇的長度尺寸範圍為8mm-20mm，寬度尺寸範圍為8mm-20mm，高度尺寸範圍為2mm-5mm。

另外，為了使到氣味引流器263順利地並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。

在本發明的以上實施例中，優選地，氣味功能模塊26設有多個，該多個氣味功能模塊26分設於可穿戴本體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於本實施例的保護範疇。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實現間接連接。

請參閱圖11，作為本發明的另一優選實施例，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還包括用於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。藉由壓力功能模塊27的設置，可實現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，既可擴展具有被動刺激功能的體感模擬設備1000的應用範圍，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，並便於安裝於可穿戴本體10上，壓力功能模塊27包括壓迫功能電路板271、設於可穿戴本體10上且可膨脹擠壓用戶的氣囊272、及設於壓迫功能電路板271上並與氣囊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可採用柔性電路板、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，以可藉由其微型化結構，減少空間的佔用，以及有利於攜帶，並便於安裝設置；而且，其長度尺寸範圍為130mm-180mm，寬度尺寸範圍為50mm-85mm，高度尺寸範圍為100mm-155mm。

那麼，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工作後，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，作為本發明的另一優選實施例，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還包括用於產生風吹感覺的風感功能模塊28，以使用戶感到吹風感覺。藉由風感功能模塊28，可實現某些場景的吹風感，由此，既可擴展具有被動刺激功能的體感模擬設備1000的應用範圍，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，並便於安裝於可穿戴本體10上，風感功能模塊28包括風感功能電路板281、設於風感功能電路板281上並與風感功能電路板281電連接以向用戶吹送氣流的氣流產生器282、及設於可穿戴本體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可採用柔性電路板、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，以可藉由其微型化結構，減少空間的佔用，以及有利於攜帶，並便於安裝設置；同時地，微型風扇的長度尺寸範圍為8mm-20mm，寬度尺寸範圍為8mm-20mm，高度尺寸範圍為2mm-5mm。

通風結構包括設於可穿戴本體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啟動後，其會產生氣流，並會通過可穿戴本體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，並結合圖6，作為本發明的另一優選實施例，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還包括用於產生溼潤感覺刺激的溼潤功能模塊29，以使用戶感到溼潤感覺。藉由溼潤功能模塊29，可實現某些皮膚溼潤的場景，由此，既可擴展具有被動刺激功能的體感模擬設備1000的應用範圍，又能提高用戶的體驗感。

較佳地，溼潤功能模塊29包括塗覆於可穿戴本體10上且通電後可由半固體狀態變成可流動的液體狀態的溼潤材料，而溼潤材料優選為凝膠，其中，凝膠通電後，凝膠由半固體狀態變成可流動的液體狀體，當該材料密封於可穿戴本體10的袖子上部時，在某些VR遊戲場景中，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，以及節省成本，該溼潤材料與塗覆於可穿戴本體10上的透氣性內層12a為同一材料。

請參閱圖1，作為本發明的另一優選實施例，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還包括設於體感活動區域200上以用於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。而藉由暖感功能裝置401，可實現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的應用範圍，又能提高用戶的體驗感。

其中，暖感功能裝置401的優選實施方式為，其包括正面朝向用戶並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，並使暖氣燈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採用無線連接，以避免用戶在體感活動區域200內活動時出現被連接暖氣燈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，作為本發明的另一優選實施例，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還包括設於體感活動區域200上以用於產生風溼刺激的風溼功能裝置402，以使用戶身體部分可以感受風溼。而藉由風溼功能裝置402，可實現飛向溼潤區域的風溼效果，由此，既可擴展體感模擬設備1000的應用範圍，又能提高用戶的體驗感。

其中，風溼功能裝置402的優選實施方式為，其包括正面朝向用戶以可產生氣流作用的氣流產生器4021、及設於氣流產生器4021上以可產生溼潤效果的加溼器4022，具體地，氣流產生器4021和加溼器4022均與控制單元30電連接，據此，當用戶需要感受風溼時，直同時使氣流產生器4021和加溼器4022工作，並使氣流產生器4021的正面朝向用戶，此時，氣流產生器4021產生的氣流與加溼器4022產生的溼氣會混合一起形成風溼，並被引導至用戶的身上，以使其感受風溼。

而較佳地，該氣流產生器4021為風扇，以利於取材及控制成本。

同時地，該氣流產生器4021和加溼器4022均與控制單元30無線連接，以避免用戶在體感活動區域200內活動時出現被連接氣流產生器4021與控制單元30之間的連接線、和/或連接加溼器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。

請繼續參閱圖1，作為本發明的另一優選實施例，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還包括設於體感活動區域200上以用於產生冷風刺激的風冷功能裝置403，以使用戶身體部分可以感受冷風。而藉由風冷功能裝置403，可現某些冷風場景，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的應用範圍，又能提高用戶的體驗感。

其中，風冷功能裝置403的優選實施方式為，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，並使冷風機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採用無線連接，以避免用戶在體感活動區域200內活動時出現被連接冷風機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。

在本發明的以上實施例中，優選地，每個體感模擬組件20和每個控制單元30均為可拆卸的。那麼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，擴大本發明的體感刺激發生裝置100的適用範圍並節省了成本。

以上所述僅為本發明較佳的實施例而已，其結構並不限於上述列舉的形狀，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。