一种虚拟现实脚部触感模拟鞋垫

1.本实用新型涉及虚拟现实与触感模拟相关的技术领域，更具体地说，它涉及一种虚拟现实脚部触感模拟鞋垫。


背景技术：

2.虚拟现实技术(简称vr)是20世纪发展起来的一项全新的实用技术，并在近年来越来越受关注。目前的虚拟现实技术是通过vr硬件设备将模型、环境等呈现在虚拟世界，并利用硬件设备实现物体与物体、虚拟人物与物体之间交互从而达到模拟现实环境中人物与物体之间、物体与物体之间交互的纯虚拟环境的交互。目前的虚拟现实技术一般只针对人的视觉和听觉进行模拟，视觉模拟出场景和物体的真实性，听觉模拟出现实中的声音环境，增强使用者在虚拟环境中的沉浸感和真实性，但仅依靠视、听这两方面并不能完全在虚拟环境中还原用户在现实环境中体验到的真实性。如果虚拟现实技术需要获得更进一步的发展，必然需要针对人的五感进行模拟和还原，其中目前针对触感的模拟和还原一般是限于手部，而在脚部的触感反馈设备甚少。
3.显然，针对手部的触感和针对脚部的触感进行模拟和还原是不同的，并不能直接将手部的触感反馈设备直接应用到脚部，想要在虚拟环境中完全还原用户在现实生活内体验到的触感还远远不足。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种虚拟现实脚部触感模拟鞋垫，通过蓝牙模块接收信息，根据地形特征波信息产生不同频率的电压刺激，模拟和还原使用者在现实生活中体验到的脚部触感，以解决市场上缺少脚部触感反馈装置的问题。
5.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
6.一种虚拟现实脚部触感模拟鞋垫，至少包括鞋垫本体和信号接收器；
7.所述鞋垫本体与人体脚部匹配，且所述鞋垫本体内设置有多个电极，多个所述电极根据人体脚部与鞋垫本体接触的位置分布；
8.所述信号接收器至少包括壳体及设置于壳体内的蓝牙模块、电池、电流监测模块和电压放大器，所述电池分别与蓝牙模块和电流监测模块电连接，所述蓝牙模块和电流监测模块均与电压放大器电连接，所述电流监测模块分别与多个电极电连接。
9.蓝牙模块接收从主机端发出来的地形特征波信息，根据特征波波形变化产生不同频率的刺激电压，经过电压放大器将原本的刺激电压增强，通过电流监测模块控制输出电流大小不超过人体安全电流。
10.在其中一个实施例中，所述电池为充电电池，所述壳体设置有与充电电池电连接的充电口。
11.在其中一个实施例中，所述信号接收器还包括数码管，所述数码管与电压放大器连接，用于观察输出电压的大小。所述数码管是现有常规的数码管，如七段数码管。
12.在其中一个实施例中，所述信号接收器还包括电源指示灯，所述电源指示灯与电池电连接。当电流超过人体安全范围时，电源指示灯亮红，电流监测模块中断电流的输出，有助于确保使用者的人身安全。
13.在其中一个实施例中，所述鞋垫本体的侧面至少设置第一绑带和第二绑带，所述第一绑带位于鞋垫本体的前端，所述第二绑带位于鞋垫本体的中间。
14.在其中一个实施例中，第一绑带和第二绑带均设置粘扣带固定结构。
15.在其中一个实施例中，所述信号接收器设置有腿部绑带，用于将信号接收器固定在使用者的小腿处。
16.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
17.本实用新型成本较低，通过蓝牙信号实现的触感装置，信息传递依靠蓝牙进行，无须使用过多的连线，本实用新型可适用于多种类型的场景，有利于将vr技术应用至更多的行业，获得较大的经济效益。
附图说明
18.图1是本实用新型的整体示意图；
19.图2是本实用新型的结构示意图；
20.图3是本实用新型的使用示意图。
21.图中：1-鞋垫本体，2-信号接收器，3-电极，4-第一绑带，5-第二绑带，6-电池，7-蓝牙模块，8-电压放大器，9-电流监测模块，10-数码管，11-充电口，12-电源指示灯，13-腿部绑带。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。
23.值得注意的是，本文所涉及的“上”“下”等方位词均相对于附图视角而定，仅仅只是为了便于描述，不能够理解为对技术方案的限制。
24.如图1-3所示，本实用新型提供了一种虚拟现实脚部触感模拟鞋垫，至少包括鞋垫本体1和信号接收器2；
25.所述鞋垫本体1与人体脚部匹配，且所述鞋垫本体1内设置有多个电极3，多个所述电极3根据人体脚部与鞋垫本体1接触的位置分布；
26.所述信号接收器2至少包括壳体及设置于壳体内的蓝牙模块7、电池6、电流监测模块9和电压放大器8，所述电池6分别与蓝牙模块7和电流监测模块9电连接，所述蓝牙模块7和电流监测模块9均与电压放大器8电连接，所述电流监测模块9分别与多个电极3电连接。
27.本实用新型主要形成两条线路，第一条线路包括电源、蓝牙模块7、电压放大器8和电流监测模块9，具体地，电源与蓝牙模块7的电流输入端连接，蓝牙模块7的电流输出端与电压放大器8的电流输入端连接，实现电刺激的增强效果，电压放大器8的电流输出端与电流监测模块9的电流输入端连接，实现对电路电流的监控，电流监测模块9的电流输出端与鞋垫本体1的电极3连接，实现对使用者的触觉模拟。第二条线路是电源和电流监测模块9，电池6为电流监测模块9供电。
28.本实用新型的鞋垫本体1上沿水平方向设置多个电极3，电极3至少需要分布在鞋
垫本体1与使用者脚部接触的面积较大的位置及人体脚部较敏感的位置，如脚掌和脚后跟的位置。
29.具体地，本实用新型的使用方法是，蓝牙模块7接收从主机端发出来的地形特征波信息，根据特征波波形变化产生不同频率的电流刺激刺激电压，经过电压放大器8将原本的刺激电压增强，通过电流监测模块9控制电流大小不超过人体安全电流。
30.进一步地，所述电池6为充电电池，所述壳体设置有与充电电池电连接的充电口11。
31.进一步地，所述信号接收器2还包括数码管10，所述数码管10与电源放大器8连接，用于观察输出电流的大小。所述数码管10是现有常规的数码管，如七段数码管。
32.具体地，通过观察数码管10了解输出电压的大小，当电压超过人体安全范围时，停止电源电流输出，确保使用者的人身安全。
33.进一步地，所述信号接收器2还包括电源指示灯12，所述电源指示灯12与电池6电连接。具体地，当电流超过人体安全范围时，电源指示灯12亮红，中断电池6的输出，有助于确保使用者的人身安全。
34.进一步地，所述鞋垫本体1的侧面至少设置第一绑带4和第二绑带5，所述第一绑带4位于鞋垫本体1的前端，所述第二绑带5位于鞋垫本体1的中间。
35.具体地，第一绑带4的作用是固定使用者的脚掌部分，第二绑带5的作用是固定使用者的足弓部分，通过第一绑带4和第二绑带5将使用者的脚部与鞋垫本体1牢靠固定。
36.进一步地，第一绑带4和第二绑带5均设置粘扣带固定结构即魔术贴结构，具体地，以第一绑带4为例，第一绑带4分为分别与鞋垫本体1左右两侧固定连接的两部分，位于左边的部分设置毛面，位于右边的部分设置与毛面配合的勾面，可以根据不同使用者的脚部尺寸来调整第一绑带4的松紧。第二绑带5的结构与第一绑带4相同。
37.进一步地，所述信号接收器2设置有腿部绑带13，用于将信号接收器2固定在使用者的小腿处。
38.需要说明的是，本实用新型的蓝牙模块7、电流监测模块9和电压放大器8均是现有常规的电子元件。
39.以下通过具体的实施例说明本实用新型的使用方法：
40.使用者的双脚与鞋垫本体1接触，通过第一绑带4和第二绑带5固定，通过腿部绑带13将信号接收器2固定在使用者的小腿处；
41.蓝牙模块7接收从主机端发出来的地形特征波信息，根据特征波波形变化产生不同频率的刺激电压，经过电压放大器8将原本的刺激电压增强，通过电流监测模块9控制电流大小不超过人体安全电流；
42.通过观察数码管10了解输出电压的大小，当电流超过人体安全范围时，电源指示灯12亮红并停止电源电流输出，确保使用者的人身安全。
43.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。