CN115774486A

CN115774486A - 提供虚拟触觉的方法及装置

Info

Publication number: CN115774486A
Application number: CN202111049018.7A
Authority: CN
Inventors: 舒琳; 陈居圣; 魏磊; 林楚杭; 花浩镪; 朱齐
Original assignee: South China University of Technology SCUT; Tencent Technology Shenzhen Co Ltd
Current assignee: South China University of Technology SCUT; Tencent Technology Shenzhen Co Ltd
Priority date: 2021-09-08
Filing date: 2021-09-08
Publication date: 2023-03-10

Abstract

本公开涉及一种提供虚拟触觉的方法及装置、以及一种指套和电子皮肤。所述方法包括：获取用于虚拟触觉渲染阵列的各个虚拟触觉渲染点的触觉信息，其中每个触觉渲染点包括刺激电极以及围绕所述刺激电极设置的抑制电极；基于所述各个虚拟触觉渲染点的触觉信息，对于所述各个触觉渲染点中的每个触觉渲染点，确定用于所述触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流，其中，所述刺激电流与所述抑制电流的流向反向；以及向所述各个触觉渲染点施加对应的刺激电流及抑制电流，以通过所述各个触觉渲染点提供虚拟触觉。本公开能够大幅提高虚拟触觉渲染的精度。

Description

提供虚拟触觉的方法及装置

技术领域

本公开涉及虚拟现实领域，更具体地，涉及一种提供虚拟触觉的方法及装置、以及一种指套和电子皮肤。

背景技术

随着信息技术和虚拟现实(VR)技术的蓬勃发展，虚拟现实技术被广泛的应用到计算机辅助设计与制造业、虚拟装配、遥操作、教育、娱乐和医疗等领域。但目前人机交互集中在视听觉，缺乏日常可实现的触觉信息交互，造成虚拟现实、机器人控制等应用交互刺激模式不足和沉浸感不够。在虚拟现实技术中增加虚拟触觉反馈，是虚拟现实技术的又一重大突破。

触觉是人体最大的感觉外界的器官，触觉能够帮助用户认知形状、大小、长短、重量等复杂多样的外界信息，因此触觉是除了视觉和听觉之外又一个人体重要的感知觉之一。通过在虚拟现实中增加触觉渲染，可以让人们在虚拟世界中有更强的沉浸感，使虚拟世界更加的真实。触觉渲染除了可以应用在虚拟现实技术中，在电子触摸屏、人机交互和远程医疗上也有广泛的应用前景。

实现虚拟触觉渲染(virtual haptic rendering)(又称为虚拟触觉显示(virtualhaptic display))的方式多种多样，但总体的可以分为以下几种：电刺激、机械刺激、流体刺激及电刺激和机械刺激相结合等。然而，虚拟触觉反馈技术目前尚未成熟，各种实现虚拟触觉的方法都存在一定的不足。例如，基于机械刺激产生虚拟触觉的设备体积笨重，成本高昂，不便于穿戴。基于电刺激产生虚拟触觉的设备相较机械刺激设备有着设备简单轻便，操作灵活，成本低。电刺激触觉反馈相较于其他的刺激方式有许多的优点，但是仍然存在的许多急待解决的问题。

目前大多的电刺激研究都集中在如何通过刺激阵列的设计及施加刺激电流的模态实现多种触觉感觉(压力感、振动感和纹理感等)，对于如何实现高精度定点产生虚拟触觉并没有太多的探索，缺少一种可以实现高精度的定点触觉渲染的刺激阵列及方法，因为无论是在虚拟现实中还是在人机交互和远程医疗等应用上，对高精度定点产生虚拟触觉有着很高的需求。因此设计一种可以实现高精度定点产生虚拟触觉的微电流虚拟触觉反馈阵列及电刺激的方法对推动虚拟触觉技术的发展是非常重要的。

发明内容

本公开提供一种提供虚拟触觉的方法及装置、以及一种指套和电子皮肤。本公开还进一步考虑到了人体的触觉感受的最小感受阈值以及人体能耐受的最大电流强度，由此本公开不仅能够实现高精度虚拟触觉渲染效果，还能够保证在使用过程中的安全以及个体的适配度。

本公开的实施例提供一种提供虚拟触觉的方法，包括：获取用于虚拟触觉渲染阵列的各个虚拟触觉渲染点的触觉信息，其中每个触觉渲染点包括刺激电极以及围绕所述刺激电极设置的抑制电极；基于所述各个虚拟触觉渲染点的触觉信息，对于所述各个触觉渲染点中的每个触觉渲染点，确定用于所述触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流，其中，所述刺激电流与所述抑制电流的流向反向；以及向所述各个触觉渲染点施加对应的刺激电流及抑制电流，以通过所述各个触觉渲染点提供虚拟触觉。

可选地，所述确定用于该触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流还包括：基于最低感受阈值电流、最高感受阈值电流、以及所述各个触觉渲染点的触觉信息，对于所述各个触觉渲染点中的每个触觉渲染点，确定用于该触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流，其中，所述最小感受阈值对应于触觉感受者能够识别到虚拟触觉时的最小刺激电流，所述最大感受阈值对应于触觉感受者感受到疼痛时的最大刺激电流。

可选地，所述确定用于该触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流还包括：基于所述各个虚拟触觉渲染点对应的结构信息以及位置信息中的至少一项，确定用于该触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流，其中，所述各个虚拟触觉渲染点对应的结构信息包括以下各项中的至少一项：刺激电极的形状、抑制电极的形状、刺激电极与抑制电极之间的间隔，其中，所述各个虚拟触觉渲染点对应的位置信息包括以下各项中的至少一项：相邻虚拟触觉渲染点之间的距离、虚拟触觉渲染点在虚拟渲染阵列中的位置。

可选地，所述确定用于该触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流还包括：确定用于所述触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流对应的以下各项中的至少一项：幅值、脉宽、频率、时序、波形、施加模式、起始时刻和终止时刻。

可选地，所述施加模式包括：第一施加模式，所述第一施加模式指示：对于每个触觉虚拟渲染点，将所述抑制电流和所述刺激电流同时施加在所述触觉虚拟渲染点的所述抑制电极和所述刺激电极上，第二施加模式，所述第二施加模式指示：对于每个触觉虚拟渲染点，将所述刺激电流和所述抑制电流先后分别施加在所述触觉虚拟渲染点的所述刺激电极和所述抑制电极上。

可选地，所述基于所述各个虚拟触觉渲染点对应的结构信息以及位置信息中的至少一项，确定用于该触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流还包括：以沿行方向递增或递减的方式，确定所述虚拟触觉渲染阵列中的虚拟触觉渲染点对应的刺激电流和抑制电流的幅值；或以沿列方向递增的方式，确定所述虚拟触觉渲染阵列中的虚拟触觉渲染点对应的刺激电流和抑制电流的幅值。

可选地，所述多个虚拟触觉渲染点排列成包括M行和N列的矩阵，M和N均为大于1的整数，确定用于位于第i行第j列的虚拟触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流包括：将所述刺激电流的幅值I_sti确定为：

将所述抑制电流的幅值I_sup确定为：

其中，I_min为最低感受阈值电流的幅值，I_max为最高感受阈值电流的幅值，K为刺激电极与抑制电极之间的间隔，H_ij为针对所述虚拟触觉渲染点的触觉信息指示的电流幅值调整系数。

本公开的实施例提供一种提供虚拟触觉的装置，包括：虚拟触觉渲染阵列，包括多个虚拟触觉渲染点，每个触觉渲染点包括刺激电极以及围绕所述刺激电极设置的抑制电极；驱动模块，被配置为向所述每个虚拟触觉渲染点的所述刺激电极提供刺激电流以及向所述抑制电极提供抑制电流，以提供所述虚拟触觉。

可选地，上述装置还包括：驱动控制模块，被配置为获取用于所述多个触觉渲染点的触觉信息，并基于所述多个触觉渲染点的触觉信息，对于所述多个触觉渲染点中每个触觉渲染点，确定其刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流。

可选地，所述多个虚拟触觉渲染点排列成包括M行和N列的矩阵，M和N均为大于1的整数，对于每个触觉渲染电极，所述抑制电极与所述刺激电极间隔第一距离，每个虚拟触觉渲染点之间间隔第二距离，所述第二距离大于所述第一距离。

可选地，所述刺激电极为直径为第一长度的圆形电极或边长为第一长度的圆角方形电极，所述抑制电极为环宽为第二长度的圆环状电极或扇环状电极或圆角方形环状电极。

可选地，所述刺激电流和抑制电流的幅值、脉宽、频率、时序至少部分地基于最低感受阈值电流、最高感受阈值电流和第一距离而被设置，并且刺激电流与抑制电流的流向反向以提供集中于刺激电极下方的虚拟触觉且所述虚拟触觉的扩散被抑制，其中，所述最小感受阈值对应于触觉感受者能够识别到虚拟触觉时的最小刺激电流，所述最大感受阈值对应于触觉感受者感受到疼痛时的最大刺激电流。

可选地，对于每个触觉虚拟渲染点，将所述抑制电流和所述刺激电流同时施加在所述触觉虚拟渲染点的所述抑制电极和所述刺激电极上，或者，将所述刺激电流和所述抑制电流先后分别施加在所述触觉虚拟渲染点的所述刺激电极和所述抑制电极上。

此外，本公开还提供了一种指套，所述指套包括上述的提供虚拟触觉的装置，其中，所述指套在提供虚拟触觉的过程中，指腹以指腹螺纹为中心覆盖所述装置中的虚拟触觉渲染阵列。

此外，本公开还提供了一种电子皮肤，所述电子皮肤包括上述的提供虚拟触觉的装置，其中，所述电子皮肤在提供虚拟触觉的过程中，触觉感受者的部分皮肤与所述装置中的虚拟触觉渲染阵列接触。

此外本公开还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有驱动指令，该驱动指令被执行或加载时，提供上述方法。

根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括指令，该指令存储在计算机可读存储介质中，所述指令被执行或加载时，提供上述方法。

本公开的实施例通过设置刺激电极和抑制电极将人体感受到的虚拟触觉刺激限定在特定空间范围内，从而大幅提高了虚拟触觉渲染的空间分辨率。本公开还进一步考虑到了人体的触觉感受的最小感受阈值以及人体能耐受的电流强度，由此本公开不仅能够实现高精度虚拟触觉渲染效果，还能够保证在使用过程中的安全以及个体的适配度。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些示例性实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

在此，附图中：

图1A示出了根据本公开实施例的提供虚拟触觉的装置的示意图。

图1B示出了根据本公开实施例的提供虚拟触觉的方法的示意图。

图2示出了根据本公开实施例的虚拟触觉渲染阵列的局部放大的示意图，其中包括，圆角方形状的刺激电极和圆环状的抑制电极。

图3示出了根据本公开实施例的虚拟触觉渲染阵列的局部放大的示意图，其中包括，圆角方形状的刺激电极和扇环状的抑制电极。

图4示出了根据本公开实施例的虚拟触觉渲染阵列的局部放大的示意图，其中包括，圆形状的刺激电极和圆环状的抑制电极。

图5示出了根据本公开实施例的虚拟触觉渲染阵列的局部放大的示意图，其中包括，圆形状的刺激电极和扇环状的抑制电极。

图6示出了根据本公开实施例的微电流在触觉感受者的皮肤内部的流转示意图。

图7示出了根据本公开实施例的确定用于各个触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流的示意图。

图8示出了根据本公开实施例的指套中的触觉渲染点的位置分布情况。

图9示出了根据本公开实施例的不同施加模式的示意图。

具体实施方式

为了使得本公开的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本公开的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是本公开的全部实施例，应理解，本公开不受这里描述的示例实施例的限制。

此外，在本说明书和附图中，具有基本上相同或相似步骤和元素用相同或相似的附图标记来表示，且对这些步骤和元素的重复描述将被省略。

此外，在本说明书和附图中，根据实施例，元素以单数或复数的形式来描述。然而，单数和复数形式被适当地选择用于所提出的情况仅仅是为了方便解释而无意将本公开限制于此。因此，单数形式可以包括复数形式，并且复数形式也可以包括单数形式，除非上下文另有明确说明。

此外，在本说明书和附图中，所涉及的术语“第一\第二”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可理解地，“第一\第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本发明实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

此外，在在本说明书和附图中，所使用的“上”、“下”、“垂直”、“水平”等涉及方位或位置关系的术语仅用于方便描述根据本公开的实施例，而无意将本公开限制于此。因此不应理解为对本公开的限制。

此外，在本说明书和附图中，除非另有明确说明，“连接”并不意味着必须“直接连接”或“直接接触”，在此，“连接”既可表示固定作用也可表示电学意义上的连通。

作为一个示例，本公开可以应用于与人工智能(Artificial Intelligence，AI)相结合的智能传感器领域。其中，人工智能是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。换句话说，人工智能是计算机科学的一个综合技术，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。人工智能也就是研究各种智能机器的设计原理与实现方法，使机器具有感知、推理与决策的功能。

人工智能技术是一门综合学科，涉及领域广泛，既有硬件层面的技术也有软件层面的技术。人工智能基础技术一般包括如传感器、专用人工智能芯片、云计算、分布式存储、大数据处理技术、操作/交互系统、机电一体化等技术。人工智能软件技术主要包括计算机视觉技术、语音处理技术、自然语言处理技术以及机器学习/深度学习等几大方向。

当前，随着人工智能技术研究和进步，人工智能技术在多个领域展开研究和应用，例如常见的智能家居、智能穿戴设备、虚拟助理、智能音箱、智能营销、无人驾驶、自动驾驶、无人机、机器人、智能医疗、智能客服等。当前，利用人工智能的感知、推理与决策功能，已经将人工智能与各种类型的机器人相结合并且应用到智能农业、智能工厂以及智能仓储等各种领域中，以实现代替人工来对上述领域中的各种对象进行所期望的操作(例如使将对象搬运至目标地点)并且显著提高上述领域的自动化程度并减少人力资源成本的目的。

本公开的实施例还提供一种提供虚拟触觉的装置，包括：虚拟触觉渲染阵列，包括多个虚拟触觉渲染点，每个触觉渲染点包括刺激电极以及围绕所述刺激电极设置的抑制电极；驱动模块，被配置为向所述每个虚拟触觉渲染点的所述刺激电极提供刺激电流以及向所述抑制电极提供抑制电流，以提供所述虚拟触觉。

由此，本公开的实施例通过设置刺激电极和抑制电极将人体感受到的虚拟触觉刺激限定在特定范围内，从而大幅提高了虚拟触觉渲染的空间分辨率。本公开还进一步考虑到了人体的触觉感受的最小感受阈值以及人体能耐受的电流强度，由此本公开不仅能够实现高精度虚拟触觉渲染效果，还能够保证在使用过程中的安全以及个体的适配度。

以下结合图1A至图5来描述根据本公开的实施例的示例方法和示例装置。图1A示出了根据本公开实施例的提供虚拟触觉的装置100的示意图。图1B示出了根据本公开实施例的提供虚拟触觉的方法1000的示意图。图2至图5示出了根据本公开实施例的虚拟触觉渲染阵列101的局部放大的不同示例的示意图。

进一步地，参考图1A，其示出了虚拟触觉渲染阵列的示例。如图1A所示，提供虚拟触觉的装置100包括：虚拟触觉渲染阵列101和驱动模块102。其中，虚拟触觉渲染阵列101包括多个虚拟触觉渲染点，每个触觉渲染电极包括刺激电极(以白色方块示出)以及围绕所述刺激电极设置的环状抑制电极(以白色圆环示出)。驱动模块102，被配置为向所述每个虚拟触觉渲染点的所述刺激电极提供刺激电流以及向所述抑制电极提供抑制电流，以提供所述虚拟触觉。本领域技术人员应当理解虽然以白色方块示出了刺激电极并以白色圆环示出了抑制电极，然而刺激电极和抑制电极的形状也可以是其他形状。例如，刺激电流与抑制电流的流向反向以提供集中于刺激电极下方的虚拟触觉且所述虚拟触觉的扩散被抑制。

例如，如图1A所示，所述多个虚拟触觉渲染点排列成包括M行和N列的矩阵，M和N均为大于1的整数。其中，可选地，对于每个触觉渲染电极，所述抑制电极与所述刺激电极间隔第一距离。每个虚拟触觉渲染点之间间隔第二距离，第二距离大于第一距离。本领域技术人员理解，虽然多个虚拟触觉渲染点排列成包括M行和N列的矩阵，但是每行的虚拟触觉渲染点的数量可以少于N，每列的虚拟触觉渲染点的数量也可以少于M，本公开并不以此为限。以下参考图2至图5示出第一距离和第二距离的示例。

例如，如图2所示，刺激电极为边长为第一长度的圆角方形电极，所述抑制电极为环宽为第二长度的圆环状电极。可选地，如图3所示，在刺激电极为边长为第一长度的圆角方形电极的情况下，抑制电极还可以为环宽为第二长度的扇环状电极。直角方形形态的刺激电极往往会在直角处累积较高的电荷密度，从而在提供虚拟触觉时，触觉感受者往往会在直角处感受到较强的不适感。圆角方形形态的刺激电极相比于直角方形形态的刺激电极能够减少电流在拐角处的电流密度，从而增加触觉感受者的体验感。可选地，在这样的情况下，所述第一长度为0.89毫米，第二长度为0.3毫米，第一距离为0.4毫米，第二距离为2毫米。本领域技术人员应当理解，以上数值的选择仅是示例，本公开并不以此为限。

例如，如图4所示，所述刺激电极直径为第一长度的圆形电极，所述抑制电极为环宽为第二长度的圆环状电极。可选地，如图5所示，在刺激电极为直径为第一长度的圆形电极的情况下，抑制电极还可以为环宽为第二长度的扇环状电极。可选地，在这样的情况下，所述第一长度为1毫米，第二长度为0.4毫米，第一距离为0.4毫米，第二距离为2毫米。本领域技术人员应当理解，以上数值的选择仅是示例，本公开并不以此为限。

本领域技术人员应当理解，以上选择仅是示例，刺激电极还可以由多个小圆形刺激子电极/点状刺激子电极/小方片子电极组成，从而进一步提高刺激电流的精度。类似地，抑制电极也可以由多个小圆形刺激子电极/点状刺激子电极/小方片子电极绕刺激电极组成。此外，一个抑制电极还可以围绕多个刺激电极设置，以节约成本。甚至在一些情况下，同一个虚拟触觉渲染阵列中可以包括不同形态的刺激电极和/或抑制电极。本公开并不对刺激电极和抑制电极的形态进行进一步限制。

本领域技术应当理解，刺激电极和/或抑制电极的不同形态往往会导致虚拟触觉的渲染效果不同。也即上述的刺激电极的形状、抑制电极的形状、刺激电极与抑制电极之间的间隔，甚至第一距离、第二距离、第一长度、第二长度均会影响虚拟触觉的渲染效果。因此，可选地，本公开将根据各个虚拟触觉渲染点对应的结构信息来确定刺激电流和抑制电流。之后将参考图7至图9进一步描述所述各个虚拟触觉渲染点对应的结构信息以及位置信息对于虚拟触觉的渲染效果的影响，此处不再赘述。

可选地，提供虚拟触觉的装置100还可以包括驱动控制模块103，被配置为获取用于所述多个触觉渲染点的触觉信息，并基于所述多个触觉渲染点的触觉信息，对于所述多个触觉渲染点中每个触觉渲染点，确定其刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流。

如图1B所示，根据本公开实施例的提供虚拟触觉的方法1000可以例如通过虚拟触觉渲染阵列101产生虚拟触觉。在一些示例中，装置100中的虚拟触觉渲染阵列101可以被包括在指套或电子皮肤上，以提供虚拟触觉。

例如，方法1000包括步骤S1001至步骤S1003。在步骤S1001中，获取用于虚拟触觉渲染阵列的各个虚拟触觉渲染点的触觉信息，其中每个触觉渲染点包括刺激电极以及围绕所述刺激电极设置的抑制电极。在步骤S1002，基于所述各个虚拟触觉渲染点的触觉信息，对于所述各个触觉渲染点中的每个触觉渲染点，确定用于所述触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流，其中，所述刺激电流与所述抑制电流的流向反向。在步骤S1003中，向所述各个触觉渲染点施加对应的刺激电流及抑制电流，以通过所述各个触觉渲染点提供虚拟触觉。

例如，在步骤S1001中，用于虚拟触觉渲染阵列的各个虚拟触觉渲染点的触觉信息指示该虚拟触觉渲染点应当提供的虚拟触觉的相关信息，例如，压力感、振动感和纹理感等等。不同的触觉信息对应于不同的刺激电流和抑制电流的模态。在一些情况下，触觉信息的确定至少是部分基于人工智能和/神经网络的，其根据个体对于触觉的感受，自适应地确定待渲染的虚拟触觉与触觉信息之间的关系。本公开不对如何获取触觉信息进行限制。

例如，如果触觉信息指示向触觉感受者提供针刺感，其对应的刺激电流和抑制电流可以是较高电压幅值且较高频率的方波。如果触觉信息指示向触觉感受者提供纹理感，则位于不同位置的虚拟触觉渲染点的刺激电流和抑制电流可能存在区别，从而模拟出材质的纹理。本公开不对触觉信息进行进一步的限制，只要其能够实现多种不同的触觉感受的模拟即可。

可选地，正如上所述，不同的触觉信息对应于不同的刺激电流和抑制电流的模态。在步骤S1002中，确定用于所述触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流的示例包括：确定刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流对应的以下各项特征中的至少一项：幅值、脉宽、频率、时序、波形、施加模式、起始时刻和终止时刻。本领域技术人员应当理解，触觉信息不仅可以用于确定刺激电流/抑制电流的上述特征，触觉信息还可以用于确定刺激电流/抑制电流更多或更少的特征，本公开并不以此为限。

例如，刺激电流/抑制电流对应的施加模式包括：第一施加模式，所述第一施加模式指示：对于每个触觉虚拟渲染点，将所述抑制电流和所述刺激电流同时施加在所述触觉虚拟渲染点的所述抑制电极和所述刺激电极上，第二施加模式，所述第二施加模式指示：对于每个触觉虚拟渲染点，将所述刺激电流和所述抑制电流先后分别施加在所述触觉虚拟渲染点的所述刺激电极和所述抑制电极上。本领域技术人员应当理解，刺激电流/抑制电流对应的施加模式还可以包括更多或更少的施加模式，例如，仅施加刺激电流，仅施加抑制电流等等，本公开并不以此为限。

在步骤S1003中，与触觉信息对应的刺激电流和抑制电流可以被施加在装置100中的各个虚拟触觉渲染点的刺激电极和抑制电极上。其中，所述刺激电流与所述抑制电流的流向反向，由此实现了虚拟触觉渲染的精度的大幅提高。之后将参考图6来进一步说明通过刺激电流和抑制电流的协作来提高虚拟渲染触觉的精度的原理，本公开在此就不再赘述。

由此，本公开的实施例通过设置刺激电极和抑制电极将人体感受到的虚拟触觉刺激限定在特定范围内，从而大幅提高了虚拟触觉渲染的空间分辨率。此外，本公开还进一步考虑到了人体的触觉感受的最小感受阈值以及人体能耐受的电流强度，由此本公开不仅能够实现高精度虚拟触觉渲染效果，还能够保证在使用过程中的安全以及人体的适配度。之后将参考图7来进一步描述如何确定用于所述触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流，本公开在此就不再赘述。

接下来，参考图6来说明本公开的原理。图6示出了根据本公开实施例的微电流在触觉感受者的皮肤内部的流转示意图，其示出了装置100在工作时的一个竖直剖面。

作为一个示例，驱动模块向刺激电极提供刺激电流。可选地，刺激电流为微电流的形式传递至触觉感受者。该微电流通过皮肤与刺激电极的接触位置，从皮肤的表皮层传递到真皮层，从而使得触觉感受者感受到虚拟触觉。表皮层是皮肤最外面的一层，表皮由外到内包括角质层(Stratumcorneum)、透明层(Stratumlucidum)、颗粒层(Stratumgranulosum)、棘层(Stratum Spinosum)和基底层(Stratum Basale)所组成，内无血管，但有游离神经末稍。表皮、真皮层(Dermis)及皮下组织可被等效地看作一个电阻值很大的电阻。然而，在微电流传递到真皮层后，由于神经元之间的网状连接结构，微电流将在真皮层扩散性的传导，并逐渐传导至皮下组织。因此，不仅是皮肤与刺激电极的接触位置能够感受到虚拟触觉，接触位置附近的神经元也可能受到电脉冲的作用，从而使得触觉感受者感觉到虚拟触觉。

例如，如果提供虚拟触觉的装置100尝试向触觉感受者提供被针尖刺到的感觉。假设仅存在刺激电极且仅向刺激电极提供刺激电流。由于微电流在真皮层中扩散，人体的神经系统则会将所提供的虚拟触觉解释为以接触位置为中心的附近区域都被针尖刺到，而难以分辨出具体是哪个位置被针尖刺到。

为此，作为一个示例，驱动模块102还向抑制电极提供抑制电流，并且刺激电流与抑制电流的流向反向。由此真皮层和皮下组织中扩散的微电流将被引导回抑制电极，进而虚拟触觉的扩散被抑制。由此，人体的神经系统则会将这样的虚拟触觉解释为仅在刺激电极下方存在针刺感，从而提高了更高精度的虚拟触觉。

由此，本公开通过提供流向反向的刺激电流和抑制电流，从而提供了集中于刺激电极下方的虚拟触觉且所述虚拟触觉的扩散被抑制在抑制电极限定的空间范围内，从而大幅提高了虚拟触觉渲染的空间分辨率。

本公开还进一步考虑到了人体的触觉感受的最小感受阈值、人体能耐受的电流强度、以及人体的触觉感受器的分布程度，由此本公开不仅能够实现高精度虚拟触觉渲染效果，还能够保证在使用过程中的安全。

接下来，参考图7至图9来说明本公开如何确定用于各个触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流。图7示出了根据本公开实施例的确定用于各个触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流的示意图。图8示出了根据本公开实施例的指套中的触觉渲染点的位置分布情况。图9示出了根据本公开实施例的不同施加模式的示意图。

如图7所示，方法1000或装置100基于所述各个虚拟触觉渲染点的触觉信息，确定用于各个触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流。正如上述，触觉信息指示该虚拟触觉渲染点应当提供的虚拟触觉的相关信息，例如，压力感、振动感和纹理感等等。更进一步地，各个触觉渲染点的触觉信息将进一步提供各个触觉渲染点的刺激电流及抑制电流的幅值、脉宽、频率、时序、波形、施加模式、起始时刻和终止时刻的相关信息。例如，如果触觉信息指示向触觉感受者提供针刺感，其对应的刺激电流和抑制电流可以是较高电压幅值且较高频率的方波。如果触觉信息指示向触觉感受者提供纹理感，则位于不同位置的虚拟触觉渲染点的刺激电流和抑制电流的起始时刻和终止时刻和波形可能存在区别，从而模拟出材质的纹理。本公开不对触觉信息进行进一步的限制，只要其能够实现多种不同的触觉感受的模拟即可。

然而，不同的触觉感受者对于相同的刺激电流和抑制电流的触觉感受往往是不同的。因此可以针对不同的触觉感受者来调整/校准刺激电流和抑制电流。例如，不同触觉感受者可能具有不同的感受阈值，因此可以基于不同触觉感受者的不同感受阈值来进一步调整/校准刺激电流和抑制电流。

例如，如图7所示，可选地，在已知触觉感受者的感受阈值的情况下，方法1000或装置100还可以基于最低感受阈值电流、最高感受阈值电流、以及各个触觉渲染点的触觉信息，对于所述各个触觉渲染点中的每个触觉渲染点，确定用于该触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流。其中，所述最小感受阈值对应于触觉感受者能够识别到虚拟触觉时的最小刺激电流，所述最大感受阈值对应于触觉感受者感受到疼痛时的最大刺激电流。

可选地，确定用于所述触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流是指确定刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流对应的以下各项中的至少一项：幅值、脉宽、频率、时序、波形、施加模式、起始时刻和终止时刻。其中，可选地，所述施加模式包括：第一施加模式，所述第一施加模式指示：对于每个触觉虚拟渲染点，将所述抑制电流和所述刺激电流同时施加在所述触觉虚拟渲染点的所述抑制电极和所述刺激电极上，第二施加模式，所述第二施加模式指示：对于每个触觉虚拟渲染点，将所述刺激电流和所述抑制电流先后分别施加在所述触觉虚拟渲染点的所述刺激电极和所述抑制电极上。

例如，进一步地，在未知触觉感受者的感受阈值的情况下，可以进一步地测试触觉感受者的感受阈值。接下来，参见图8来进一步描述校准触觉感受者的最低感受阈值电流和最高感受阈值电流的方案。可选地，装置100可以置于根据本公开的实施例的指套内。触觉感受者将手指以指腹螺纹为中心将指腹覆盖在装置100的虚拟触觉渲染阵列上。图8示例性地示出了两种不同的虚拟触觉渲染阵列A和B。

例如，在一些示例中，可以使用设置有虚拟触觉渲染阵列A的指套来测试触觉感受者的最低感受阈值电流和最高感受阈值电流。作为一个示例，驱动控制模块103可以是型号为Master-9的电压信号发生器，其根据触觉信息确定对应于刺激电流和抑制电流的两个电压信号的频率和脉宽。接着驱动控制模块103将这两个电压信号发送至驱动模块102。驱动模块102是型号为ISO-Flex的信号转换器，其将这两个电压信号分别转换为对应于刺激电流和抑制电流的两个恒流信号，并在之后将这样的恒流信号提供给触觉感受者。

在校准或实际使用过程中，触觉感受者可以用酒精擦拭手指以使得手指干燥洁净，避免手指上的汗液等异物对最低感受阈值电流和最高感受阈值电流的测试产生影响。触觉感受者戴上眼罩，以减少其他外界信息对触觉感受者虚拟触觉感受的干扰。接着，将电极片贴于触觉感受者指背作为地电极。触觉感受者以指腹螺纹为中心位置，将指腹置于虚拟触觉渲染阵列上，使手指完全覆盖如图8中所示的虚拟触觉渲染阵列A中的五个虚拟触觉渲染点或者虚拟触觉渲染阵列B中的九个虚拟触觉渲染点。图8中，以黑色的圆角方形或黑色的圆形示出刺激电极，以黑色圆环示出抑制电极。

接着，固定电流的频率和脉宽，调节幅值，从0.1mA大小的微电流开始，以0.02mA为精度逐次递进，找到最低感受阈值电流的幅值I_min、最高感受阈值电流的幅值I_max。其中，所述最小感受阈值对应于触觉感受者能够识别到虚拟触觉时的最小刺激电流，所述最大感受阈值对应于触觉感受者感受到疼痛时的最大刺激电流。由此，可以将最低感受阈值电流的幅值I_min、最高感受阈值电流的幅值I_max作为参考信息/校准信息以用于后续的虚拟触觉的渲染。

例如，可以进一步地基于最低感受阈值电流的幅值I_min、最高感受阈值电流的幅值I_max来设定各个虚拟触觉渲染点的刺激电流和抑制电流的基准幅值I^Base。例如，基准幅值I^Base可以被设定为最低感受阈值电流的幅值I_min和最高感受阈值电流的幅值I_max的均值，也即，I^Base＝0.5×(I_min+I_max)。本领域技术人员应当理解基准幅值I^Base还可以被设定为其它值，本公开并不以此为限。基准幅值I^Base可以用于调整/校准刺激电流和抑制电流。例如，如果触觉信息指示在渲染某种触觉时触觉渲染点(i，j)对应的电流幅值调整系数H_ij，那么该触觉渲染点对应的刺激电流幅值可以为I_sti＝I^Base×H_ij，抑制电流幅值可以为

可选地，当抑制电流幅值I_sti为刺激电流幅值I_sup的

时，控制刺激电流的扩散的效果最好，能有效地抑制虚拟触觉的扩散。当然，本公开并不以此为限。

又例如，不同的触觉感受者的皮肤上的触觉感受器的分布位置也可能是不同的。而不同的触觉感受者的皮肤与虚拟触觉渲染点的接触位置往往与虚拟触觉渲染点对应的结构信息以及位置信息相关。如图7所示，可选地，方法1000或装置100还可以基于所述各个虚拟触觉渲染点对应的结构信息以及位置信息中的至少一项，确定用于该触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流。其中，所述各个虚拟触觉渲染点对应的结构信息包括以下各项中的至少一项：刺激电极的形状、抑制电极的形状、刺激电极与抑制电极之间的间隔。其中，所述各个虚拟触觉渲染点对应的位置信息包括以下各项中的至少一项：相邻虚拟触觉渲染点之间的距离、虚拟触觉渲染点在虚拟渲染阵列中的位置。

由此，还可以继续针对每个触觉渲染点设定其特定的基准幅值，以进一步个体化虚拟触觉的提供。继续参考图8，不同的虚拟触觉渲染点将与指腹的不同的位置处的皮肤相接触。

对于大多数的触觉感受者而言，在水平方向上靠近拇指一侧更加敏感，在垂直方向上靠近指尖一侧更加敏感。因此，方法1000或装置100还可以以沿行方向递增或递减的方式，确定所述虚拟触觉渲染阵列中的虚拟触觉渲染点对应的刺激电流和抑制电流的幅值；或以沿列方向递增的方式，确定所述虚拟触觉渲染阵列中的虚拟触觉渲染点对应的刺激电流和抑制电流的幅值。

例如，可选地，在所述多个虚拟触觉渲染点排列成包括M行和N列的矩阵，M和N均为大于1的整数的情况下，方法1000或装置100可以通过以下方式确定用于位于第i行第j列的虚拟触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流：将所述刺激电流的幅值I_sti确定为：

将所述抑制电流的幅值I_sup确定为：

其中，I_min为最低感受阈值电流的幅值，I_max为最高感受阈值电流的幅值，K为刺激电极与抑制电极之间的间隔(例如上述的第一距离)，H_ij为针对所述虚拟触觉渲染点的触觉信息指示的电流幅值调整系数。

此时，位于第i行第j列的虚拟触觉渲染点的基准电流幅值

其中，参数i和参数j是所述虚拟触觉渲染点的位置信息的示例，参数K是所述虚拟触觉渲染点的结构信息的示例，本领域技术人员应当理解本公开并不以此为限。

然而，不同的触觉感受者在指尖的感受器分布不同，敏感度也不同。例如，某些重度使用手指的触觉感受者在水平方向上靠近拇指一侧可能存在由于皮肤长期摩擦导致的坏死组织(俗称为老茧)。因此，对于这样的触觉感受者可能在水平方向上远离拇指一侧更加敏感。或者，某些触觉感受者可能在水平方向上远离拇指一侧受过伤。这样的触觉感受者可能在水平方向上远离拇指一侧更加敏感。为准确地确定各个虚拟触觉渲染点对应的位置信息对虚拟触觉的渲染造成的影响，还可以进一步地考虑采用以下方案来测试各个虚拟触觉渲染点对应的结构信息和/或位置信息与刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流之间的关系。

例如，对于如图8中所示的虚拟触觉渲染阵列A，可以通过多路开关依次选通位置1、2、3、4、5处的虚拟触觉渲染点，每个虚拟触觉渲染点刺激1秒。告知戴上眼罩的触觉感受者当前渲染的虚拟触觉为哪个位置的虚拟触觉渲染点产生的，上述过程一共进行两次，以便触觉感受者熟悉每个虚拟触觉渲染点在指腹上所产生的虚拟触觉。接着，触觉感受者可以通过自身的感受调整不同位置处的虚拟触觉渲染点的刺激电流和抑制电流的基准幅值I^Base。

又例如，或者，对于如图8中所示的虚拟触觉渲染阵列B，可以通过多路开关依次选通1、2、3、4、5、6、7、8、9的虚拟触觉渲染点，位置5处的虚拟触觉渲染点作为参考点。首先，可以在位置5处的虚拟触觉渲染点施加刺激电流和抑制电流1秒，0.5秒后向其它位置处的虚拟触觉渲染点1秒施加刺激电流和抑制电流。告知触觉感受者当前的虚拟触觉为哪个位置的虚拟触觉渲染点产生的，上述过程一共进行两次，以便触觉感受者熟悉每个刺激位置在指腹上所产生的虚拟触觉。接着，触觉感受者可以通过自身的感受调整不同位置处的虚拟触觉渲染点的刺激电流基准幅值I^Base。

可选地，在对于特定触觉感受者确定了各虚拟触觉渲染点的刺激电流和抑制电流的基准幅值之后，或者在对于标准触觉感受者确定了各虚拟触觉渲染点的刺激电流和抑制电流的基准幅值之后，在进行虚拟触觉反馈时，还可以以该基准幅值为基础来进一步设置调整用于各个触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流。例如，如果触觉信息指示在渲染某种触觉时触觉渲染点(i，j)对应的电流幅值调整系数H_ij，那么该触觉渲染点对应的刺激电流幅值可以为

抑制电流幅值可以为

为触觉渲染点(i，j)对应的基准电流幅值。本公开并不以此为限。

可选地，不同的触觉感受者在指尖的感受器分布不同，敏感度也不同，因此对于不同的施加模式，其感受到的虚拟触觉也不同。参考图9，其示出了上述的第一施加模式和第二施加模式。

参考图9，第一施加模式对应的方波类型的刺激电流和抑制电流左图所示，其中，抑制电流和刺激电流同时施加在各个触觉虚拟渲染点的抑制电极和刺激电极上。第二施加模式对应的方波类型的刺激电流和抑制电流右图所示，其中，抑制电流和刺激电流先后分别施加在各个触觉虚拟渲染点的抑制电极和刺激电极上。例如，抑制电流可以在刺激电流施加后，0-5毫秒内施加。

可选地，在虚拟触觉校准过程中，第一施加模式和第二施加模式对应的刺激电流的幅值均为刺激电流基准幅值I^Base，抑制电流的幅值均为刺激电流基准幅值I^Base的

当然，本公开并不对虚拟触觉校准过程中不同施加模式对应刺激电流/抑制电流的幅值进行限制，只要其能校准不同施加模式的呈现的虚拟触觉即可。

为准确地确定不同的施加模式对虚拟触觉的渲染造成的影响，还可以进一步地考虑采用以下方案来测试不同的施加模式与刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流之间的关系。

例如，可以随机选通图8中所示的虚拟触觉渲染阵列A所示的不同位置(1、2、3、4、5)的虚拟触觉渲染点。例如，在单次校准测试(每次测试对应不同的施加模式)中，可以每个位置处的虚拟触觉渲染点各选通5次，一共选通25次。触觉感受者在进行实验时根据感受到的虚拟触觉判断哪个位置上的虚拟触觉渲染点被选通。根据测试，触觉感受者对于第一施加模式能够在83.5％的情况下准确判断出虚拟触觉渲染点的位置，而对于第二施加模式，触觉感受者则仅能在78.5％的情况下准确判断出虚拟触觉渲染点的位置。而如果完全不施加抑制电流，触觉感受者则仅能在76.5％的情况下准确判断出虚拟触觉渲染点的位置。

又例如，还可以随机选通图8中所示的虚拟触觉渲染阵列B所示的不同位置(1、2、3、4、5、6、7、8、9)的虚拟触觉渲染点。例如，在单次校准测试(每次测试对应不同的施加模式)中，可以每个位置处的虚拟触觉渲染点各选通5次，一共选通45次。触觉感受者在进行实验时根据感受到的虚拟触觉判断哪个位置上的虚拟触觉渲染点被选通。根据测试，触觉感受者对于第一施加模式能够在86.9％的情况下准确判断出虚拟触觉渲染点的位置，而对于第二施加模式，触觉感受者则仅能在82.2％的情况下准确判断出虚拟触觉渲染点的位置。而如果完全不施加抑制电流，触觉感受者则仅能在80.8％的情况下准确判断出虚拟触觉渲染点的位置。

可见，通常情况下，第一施加模式往往对应于精度要求更高的虚拟触觉呈现，第二施加模式可以对应于精度较低的虚拟触觉呈现。当然本公开并不以此为限，其会根据触觉感受者的个体差异而调整。

由此，本公开的实施例通过上述的虚拟触觉渲染阵列、驱动模块和驱动控制模块提供了一种提高虚拟触觉渲染空间分辨率的提供虚拟触觉的方法及装置。本公开的实施例通过设置刺激电极和抑制电极将人体感受到的虚拟触觉刺激限定在特定范围内，从而大幅提高了虚拟触觉渲染的空间分辨率。更进一步的，驱动控制模块根据虚拟触觉渲染阵列的参数和个体差异来设置刺激电流及抑制电流的参数，从而保证了在使用过程中的安全和个体的适配度。

由此，综上所述，本公开已经详细描述了本公开的各种实施例。此外，本公开的实施例还提供一种指套，所述指套包括上述的提供虚拟触觉的装置，其中，所述指套在提供虚拟触觉的过程中，指腹以指腹螺纹为中心覆盖所述装置中的虚拟触觉渲染阵列。本公开的实施例还可以提供一种电子皮肤，所述电子皮肤包括上述的提供虚拟触觉的装置，其中，所述电子皮肤在提供虚拟触觉的过程中，触觉感受者的部分皮肤与所述装置中的虚拟触觉渲染阵列接触。

根据本公开实施例的一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现上述方法。

技术中的程序部分可以被认为是以可执行的代码和/或相关数据的形式而存在的“产品”或“制品”，通过计算机可读的介质所参与或实现的。有形的、永久的储存介质可以包括任何计算机、处理器、或类似设备或相关的模块所用到的内存或存储器。例如，各种半导体存储器、磁带驱动器、磁盘驱动器或者类似任何能够为软件提供存储功能的设备。

所有软件或其中的一部分有时可能会通过网络进行通信，如互联网或其他通信网络。此类通信可以将软件从一个计算机设备或处理器加载到另一个。因此，另一种能够传递软件元素的介质也可以被用作局部设备之间的物理连接，例如光波、电波、电磁波等，通过电缆、光缆或者空气等实现传播。用来载波的物理介质如电缆、无线连接或光缆等类似设备，也可以被认为是承载软件的介质。在这里的用法除非限制了有形的“储存”介质，其他表示计算机或机器“可读介质”的术语都表示在处理器执行任何指令的过程中参与的介质。

本公开使用了特定词语来描述本公开的实施例。如“第一/第二实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本公开至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本公开的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，本领域技术人员可以理解，本公开的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们的任何新的和有用的改进。相应地，本公开的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。此外，本公开的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。

除非另有定义，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

上面是对本发明的说明，而不应被认为是对其的限制。尽管描述了本发明的若干示例性实施例，但本领域技术人员将容易地理解，在不背离本发明的新颖教学和优点的前提下可以对示例性实施例进行许多修改。因此，所有这些修改都意图包含在权利要求书所限定的本发明范围内。应当理解，上面是对本发明的说明，而不应被认为是限于所公开的特定实施例，并且对所公开的实施例以及其他实施例的修改意图包含在所附权利要求书的范围内。本发明由权利要求书及其等效物限定。

Claims

1.一种提供虚拟触觉的方法，包括：

获取用于虚拟触觉渲染阵列的各个虚拟触觉渲染点的触觉信息，其中每个触觉渲染点包括刺激电极以及围绕所述刺激电极设置的抑制电极；

基于所述各个虚拟触觉渲染点的触觉信息，对于所述各个触觉渲染点中的每个触觉渲染点，确定用于所述触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流，其中，所述刺激电流与所述抑制电流的流向反向；以及

向所述各个触觉渲染点施加对应的刺激电流及抑制电流，以通过所述各个触觉渲染点提供虚拟触觉。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定用于该触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流还包括：

基于最低感受阈值电流、最高感受阈值电流、以及所述各个触觉渲染点的触觉信息，对于所述各个触觉渲染点中的每个触觉渲染点，确定用于该触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流，

其中，所述最小感受阈值对应于触觉感受者能够识别到虚拟触觉时的最小刺激电流，所述最大感受阈值对应于触觉感受者感受到疼痛时的最大刺激电流。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述确定用于该触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流还包括：

基于所述各个虚拟触觉渲染点对应的结构信息以及位置信息中的至少一项，确定用于该触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流，

其中，所述各个虚拟触觉渲染点对应的结构信息包括以下各项中的至少一项：刺激电极的形状、抑制电极的形状、刺激电极与抑制电极之间的间隔，

其中，所述各个虚拟触觉渲染点对应的位置信息包括以下各项中的至少一项：相邻虚拟触觉渲染点之间的距离、虚拟触觉渲染点在虚拟渲染阵列中的位置。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述确定用于该触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流还包括：

确定用于所述触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流对应的以下各项中的至少一项：幅值、脉宽、频率、时序、波形、施加模式、起始时刻和终止时刻。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述施加模式包括以下至少一项：

第一施加模式，所述第一施加模式指示：对于每个触觉虚拟渲染点，将所述抑制电流和所述刺激电流同时施加在所述触觉虚拟渲染点的所述抑制电极和所述刺激电极上，

第二施加模式，所述第二施加模式指示：对于每个触觉虚拟渲染点，将所述刺激电流和所述抑制电流先后分别施加在所述触觉虚拟渲染点的所述刺激电极和所述抑制电极上。

6.如权利要求3所述的方法，其中，所述基于所述各个虚拟触觉渲染点对应的结构信息以及位置信息中的至少一项，确定用于该触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流还包括以下至少一项：

以沿行方向递增或递减的方式，确定所述虚拟触觉渲染阵列中的虚拟触觉渲染点对应的刺激电流和抑制电流的幅值；

以沿列方向递增的方式，确定所述虚拟触觉渲染阵列中的虚拟触觉渲染点对应的刺激电流和抑制电流的幅值。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述虚拟触觉渲染阵列中的虚拟触觉渲染点排列成包括M行和N列的矩阵，M和N均为大于1的整数，确定用于位于第i行第j列的虚拟触觉渲染点的刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流包括：

将所述刺激电流的幅值I_sti确定为：

将所述抑制电流的幅值I_sup确定为：

8.一种提供虚拟触觉的装置，包括：

虚拟触觉渲染阵列，包括多个虚拟触觉渲染点，每个触觉渲染点包括刺激电极以及围绕所述刺激电极设置的抑制电极；

驱动模块，被配置为向所述每个虚拟触觉渲染点的所述刺激电极提供刺激电流以及向所述抑制电极提供抑制电流，以提供所述虚拟触觉。

9.如权利要求8所述的装置，还包括：

驱动控制模块，被配置为获取用于所述多个触觉渲染点的触觉信息，并基于所述多个触觉渲染点的触觉信息，对于所述多个触觉渲染点中每个触觉渲染点，确定其刺激电极的刺激电流及抑制电极的抑制电流。

10.如权利要求8所述的装置，其中，所述多个虚拟触觉渲染点排列成包括M行和N列的矩阵，M和N均为大于1的整数，对于每个触觉渲染电极，所述抑制电极与所述刺激电极间隔第一距离，每个虚拟触觉渲染点之间间隔第二距离，所述第二距离大于所述第一距离。

11.如权利要求8所述的装置，其中，所述刺激电极为直径为第一长度的圆形电极或边长为第一长度的圆角方形电极，所述抑制电极为环宽为第二长度的圆环状电极或扇环状电极或圆角方形环状电极。

12.如权利要求9所述的装置，其中，所述刺激电流和抑制电流的幅值、脉宽、频率、时序至少部分地基于最低感受阈值电流、最高感受阈值电流和第一距离而被设置，并且刺激电流与抑制电流的流向反向以提供集中于刺激电极下方的虚拟触觉且所述虚拟触觉的扩散被抑制，

13.如权利要求8所述的装置，其中，对于每个触觉虚拟渲染点，

将所述抑制电流和所述刺激电流同时施加在所述触觉虚拟渲染点的所述抑制电极和所述刺激电极上，或者，

将所述刺激电流和所述抑制电流先后分别施加在所述触觉虚拟渲染点的所述刺激电极和所述抑制电极上。

14.一种指套，所述指套包括如权利要求8-13中任一项所述的提供虚拟触觉的装置，其中，所述指套在提供虚拟触觉的过程中，指腹以指腹螺纹为中心覆盖所述装置中的虚拟触觉渲染阵列。

15.一种电子皮肤，所述电子皮肤包括如权利要求8-13中任一项所述的提供虚拟触觉的装置，其中，所述电子皮肤在提供虚拟触觉的过程中，触觉感受者的部分皮肤与所述装置中的虚拟触觉渲染阵列接触。