一种虚拟现实触觉反馈交互系统技术方案

本发明专利技术涉及虚拟现实交互技术，为一种虚拟现实触觉反馈交互系统，包括依次连接的头显模块、存储模块、电刺激设备、时分复用电路和柔性电极阵列，存储模块接收虚拟场景交互事件中对应的触觉反馈参数，并通过其驱动电路将对应的触觉反馈参数转换为相应的电信号；电刺激设备根据接收到的电信号，控制各个电刺激通道输出脉冲参数，再经时分复用电路选择各个触觉感受的最优刺激范式，并输出相应的脉冲至柔性电极阵列。本发明专利技术可增强虚拟现实场景中的体验效果，同时通过对电极阵列的结构和材质进行了相关改进，丰富了电刺激的方式，提高了电刺激的准确度，进而增加了虚拟场景的沉浸感。

A Virtual Reality Tactile Feedback Interactive System

The invention relates to virtual reality interaction technology, which is a tactile feedback interactive system of virtual reality, including head display module, storage module, electrical stimulation device, time division multiplexing circuit and flexible electrode array connected in turn. The storage module receives corresponding tactile feedback parameters in virtual scene interaction events and drives electricity through the storage module. The circuit converts the corresponding tactile feedback parameters into corresponding electrical signals; the electrical stimulation device controls the output pulse parameters of each electrical stimulation channel according to the received electrical signals, and then chooses the optimal stimulation paradigm of each tactile sensation by time division multiplexing circuit, and outputs the corresponding pulses to the flexible electrode array. The invention can enhance the experience effect in the virtual reality scene, and enriches the way of electric stimulation by improving the structure and material of the electrode array, improves the accuracy of electric stimulation, and thus increases the immersion feeling of the virtual scene.

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟现实触觉反馈交互系统
本专利技术涉及虚拟现实交互技术，具体地，涉及一种基于柔性电极阵列及经皮神经电刺激的虚拟现实触觉反馈交互系统。
技术介绍
随着科学技术的发展，虚拟现实(VirtualReality)技术得到了广泛的应用，特别是在游戏、影视、教育、遥操作、医疗等方面VR技术有着广阔的前景。虚拟现实技术是一种有效的模拟人在自然环境中视、听、动等行为的高级人机交互技术。虚拟现实技术通过计算机图形构造虚拟环境,借助相应的硬件手段的帮助,如数据手套、头盔显示器或立体眼镜等设备，提供视、听、触、嗅觉等感官刺激，可以使用户沉浸在虚拟环境中，产生亲临其境的临场感。电触觉反馈交互技术，是虚拟现实技术的触觉感知的一种途径。目前，国内外的VR设备在实现力反馈交互方面，主要存在以下三方面的不足：首先，在视觉、听觉上融合处理的交互反馈技术发展得已经比较成熟，但是在视觉、力触觉，甚至视、听、力触觉融合处理的交互反馈技术亟待提高；然后，触觉反馈的形式大多是通过传感器震动体表或压力刺激的方式来实现，在人机交互时不容易对使用者产生有效的约束，极大地降低了虚拟场景的沉浸感；电触觉相对于其他的触觉反馈方式有着本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种虚拟现实触觉反馈交互系统，其特征在于，包括：头显模块：用于提供虚拟场景下的触觉交互环境；存储模块：与头显模块连接，用于存储不同触觉交互环境与不同触觉反馈参数之间的对应关系；存储模块包括相应的驱动电路，用于产生表征当前虚拟场景参数的电信号；不同触觉交互环境与不同触觉反馈参数之间的对应关系为不同电信号与不同触觉反馈参数之间的对应关系；设有多个电刺激通道的电刺激设备：与存储模块连接，用于根据接收到的不同电信号，控制各个电刺激通道输出电流脉冲的频率脉宽参数，并将电流脉冲输出至时分复用电路；时分复用电路：与电刺激设备连接，用于接收电刺激设备输出的相应电流脉冲，并通过选择控制不同的输出通道，得到不...

【技术特征摘要】
1.一种虚拟现实触觉反馈交互系统，其特征在于，包括：头显模块：用于提供虚拟场景下的触觉交互环境；存储模块：与头显模块连接，用于存储不同触觉交互环境与不同触觉反馈参数之间的对应关系；存储模块包括相应的驱动电路，用于产生表征当前虚拟场景参数的电信号；不同触觉交互环境与不同触觉反馈参数之间的对应关系为不同电信号与不同触觉反馈参数之间的对应关系；设有多个电刺激通道的电刺激设备：与存储模块连接，用于根据接收到的不同电信号，控制各个电刺激通道输出电流脉冲的频率脉宽参数，并将电流脉冲输出至时分复用电路；时分复用电路：与电刺激设备连接，用于接收电刺激设备输出的相应电流脉冲，并通过选择控制不同的输出通道，得到不同触觉感受器的最优刺激范式；将相应的电流脉冲进行时-空间上的脉宽频率组合，并输出至柔性电极阵列；柔性电极阵列：与时分复用电路连接，用于输出相应的电刺激脉冲。2.根据权利要求1所述的虚拟现实触觉反馈交互系统，其特征在于，所述柔性电极阵列包括基底和布设于基底上的若干触点电极，每个触点电极与一路相应的电刺激通道连接；每个电刺激通道由电刺激设备控制通断，实现对不同的触点电极施加不同极性的电流；对电刺激通道进行选通设置，以激活不同的触点电极，在柔性电极阵列的基底形成不同形状的刺激电场，从而在柔性电极阵列上产生不同形状的刺激区域。3.根据权利要求1所述的虚拟现实触觉反馈交互系统，其特征在于，所述柔性电极阵列包括一由布料制成的基底，布料表面附有若干个柔性干式触点电极，柔性干式触点电极采用柔性导电织物材料并均匀分布于整个基底。4.根据权利要求2或3所述的虚拟现实触觉反馈交互系统，其特征在于，柔性电极阵列的触点电极大小相等，触点电极采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒琳，彭谦，徐向民，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44