I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   1 6 ,   N o .   1 O c t o b er   2 01 9 ,   pp .   544 ~ 552   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 6 .i 1 . pp544 - 552             544       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   T h e   d e si g n   o f   v i r t u a l   l o w e r   l i m b   r e h a b i l i t a t i o n   f o r     p o st - st r o k e   p a t i e n t s         Le e   W e i   Ji an S y ad i ah   N o r   Wan   S h am s u d d i n   F a c ul t y   o f   I nf o r m a t i c s   a nd   C o m put i ng ,   U ni v e r s i t i   S u l t a n   Z a i na l   A bi di n ,   M a l a y s ia       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e N ov   1,   2018   R e v i s e F e b   6,   2019   A c c e pt e M a r   15,   201 9       S t r o ke   i s   o ne   o f   t h e   l e a d i ng   c a us e s   t h a t   e l i c i t s   t o   d i s a bi l i t y   f o r   a du l t s   o v e r   a   l o ng   pe r i o d.   P o s t - s t r o ke   pa t i e nt s   o f t e h a v e   d i f f i c ul t i e s   w i t j o i n t s   a n m us c l e s   i t he i r   l e g s ,   w h i c p r e v e n t s   t he m   f r o m   m ov i ng   a r o und.   L ow e r   l i m b   r e ha bi l i t a t i o he l p s   t o   r e g a i n   no r m a l   m o bi l i t y   a nd  f unc t i o na l i t y   o f   pa t i e nt s   s uc a s   s t a nd i ng ,   w a l ki ng   a nd   c l i m b i ng   s t a i r s .   T h e   i m p l e m e nt a t i o o f   v i r t ua l   r e a l i t y   i n   s t r o ke   r e h a bi l i t a t i o h e l ps   t o   e nc o ur a g e   pa t i e n t s   o f r e que n t   e ng a g e m e nt   w i t h   e x e r c i s e .   T hi s   pa p e r   b r i e f l y   pr e s e nt s   t h e   o ng o i ng   r e s e a r c r e g a r d i ng   l o w e r   l i m b   r e ha b i l i t a t i o n   s y s t e m s   f o r   po s t - s t r o ke   pa t i e n t   i v i r t ua l   r e a l i t y   e nv i r o nm e n t   t o   p r o v i de   a n   o v e r v i e w   o f   t h e   c o nc e pt u a l   d e s i g n,   l i m i t a t i o ns ,   a n s ug g e s t i o ns   f o r   f ut ur e   w o r k   i n   t hi s   di r e c t i o n       Ke y w or d s :   Co n c e pt ua l   f ra m e w o r k   L ow e r   l i m b   S t r o ke   r e h a b i l i t a t i o n   V i rt u a l   r e a l i t y   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   L e e   W e i   J i a n ,   F a c ul t y   o f   In f o r m a t i c s   a n Co m put i n g ,   U n i v e r s i t i   S ul t a Z a i n a l   A b i di n,   M a l a y s i a .   E m a i l :   s dus k@ l i v e . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     S t r o ke   i s   a   c o m m o n   d i s a b l i n g   c o n di t i o n,   w hi c h   i s   t h e   s e c o n d   l e a di ng   c a us e   o f   de a t h   a n o n e   o f   t h e   m a i n   c a us e s   o f   a c qui r e a dul t   d i s a b i l i t y   i n   m a n y   c o un t ri e s   [1] .   S t r o ke   c a n   l e a d   t o   l o w   l e v e l s   of   ph y s i c a l   f i t n e s s   s uc h   a s   s e v e r e   di s a b i l i t y ,   pa r t i a l   p a ra l y s i s ,   a n d   e v e n   de a t h.   S t r o ke   s u r v i v o r s   of t e n   e xpe r i e n c e   l i m i t a t i o n s   i ra n ge   o f   m o t i o n s ,   f i n e   m o t o r   s k i l l s ,   g r o s s   m o t o r   s ki l l s ,   r e a c h i n g ,   a n d   m a ni pul a t i o n.   F u rt h e rm o r e ,   c o m m o i m p a i rm e n t s   a f t e s t r o ke   s uc h   a s   po s t - s t r o ke   p a i m a y   c o m pr o m i s e   o n e ’s   c a p a c i t y   t o   c a rr y   o ut   a c t i v i t i e s   o da i l y   l i v i n g   (A D L t a s ks   [2] .   T hi s   c a us e s   t h e   pa t i e n t   t o   b e   m o r e   de pe nde nt   o o t h e r s   i do i ng   pe r s o n a l   m a na ge m e n t   s uc h   a s   f e e di n g ,   d r i v i n g   a n d   A D L   t a s ks   t h a t   m a y   l e a t o   de p r e s s i o a n d   s o c i a l   i s o l a t i o i l i f e .   P r o b l e m s   w i t h   j o i nt s   a nd  m us c l e s   i l o w e r   l i m b   r e duc e   t h e   e ffi c i e n c y   dur i n a   w a l k .   P o s t - s t r o ke   pa t i e n t   us ua l l y   s uff e r s   f r o m   g a i t   dy s f un c t i o n ,   w hi c i n v o l ve s   t h e   h y pe r e xt e ns i o n   o f   t h e   k n e e   du r i ng  t h e   s up po r t   p ha s e   a n d   t h e   r e duc t i o n   o f   a n k l e   do r s i f l e xi o du r i ng   h i l l   c o n t a c t   [ 3 ].   T h i s   c a us e s   e xc e s s i v e   e n e r gy   c o s t   duri n g   w a l ki ng,   de c r e a s e   ga i t   e f f i c a c y   a n m a y   i n c r e a s e   t h e   r i s k   o f   f a l l s   f r o m   t h e   p a t i e nt s .   V i rt u a l   r e a l i t y   (V R )   de s c ri b e s   t h e   s t i m u l a t i o o f   m ul t i p l e   s e ns o r y   m o da l i t i e s   s uc a s   v i s ua l ,   a u di t o r y   o r   h a p t i c   e xpe ri e n c e s   t hr o ug h   t h e   i nt e ra c t i o n s   b e t w e e n   a i ndi v i dua l   a nd  a   c o m put e r - ge n e r a t e e n v i r o nm e n t   [ 4 ].   V R   t e c hn o l o g y   pr o v i de s   a i m m e r s i v e ,   m ul t i s e n s o r y ,   a n d   t hr e e - d i m e n s i o na l   (3D )   e n v i r o n m e n t   t h a t   i s   s i m i l a t o   t h e   r e a l   w o r l f o r   t h e   us e r s ,   e na b l i n g   t h e m   t o   ha v e   m o di f i e e xpe r i e n c e s   of   r e a l i t y .     In   t h e   m e di c a l   s e c t o r ,   v i r t u a l   r e ha b i l i t a t i o ut i l i z e s   t h e   e xc i t i n f e a t u r e s   of   V R   t o   i n c r e a s e   pa t i e nt ’s   m o t i v a t i o a n d   e ng a ge   pa t i e n t   i a c t i v e l y   t a k i n g   pa rt   i t h e i t h e ra py .   T hi s   a dv a n c e t e c hn o l o gy   a l s s c i e n t i f i c a l l y   v a l i da t e d   a s   a   s upp l e m e n t a l   a nd  s t a nd - a l o n e   (e . g. ,   p a i d i s t ra c t i o n )   t r e a t m e n t   o pt i o f o r   a   v a ri e t y   of   pa i a nd  b e ha v i o r a l   c o n di t i o n s ,   a n d   i t   i s   e m e r g i n a s   a   t o ol   f o r   t h e   de t e c t i o o f   n e ur o l o gi c a l   di s o r de r s   [ 5 ].   T h i s   pa pe b ri e f l y   e xpl a i n s   a b o ut   V R   t h e r a py   fo r   l o w e r   e xt r e m i t i e s   by   (1)  i de n t i f y i n t h e   v a r i o us   g a m e   e l e m e n t s ;   (2)   de s i g n i ng   a   c o n c e pt u a l   f ra m e w o r f o t h e   v i r t u a l   l o w e r   l i m b   r e h a b i l i t a t i o a f t e s t r o ke .   T h i s   w i l l   h e l p   gu i de   f ut u r e   r e s e a r c i r e h a b i l i t a t i o n   us i n g   V R .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       T he   d e s i gn   o f   v i r t u al   l ow e r   l i m b   r e ha bi l i t a t i o f or   p os t - st r o k e   pa t i e nt s   ( L e e   W e i   J i an )   545   2.   C O N C EP TU A F R A M E WO R K   T h e   c o n c e pt ua l   f r a m e w o r w a s   p r o po s e fo r   de s i g ni n g   v i r t ua l   l o w e r   l i m b   r e ha b i l i t a t i o i v i r t u a l   e n v i r o n m e n t .   T h e   c o m b i n a t i o o f   l e a rn i ng  t h e o r i e s   a n d   ga m i f i c a t i o n   a pp r o a c i s   a s   s h o w n   i F i gu r e   1.   T hr e e   t h e o r i e s   o f   m o t i v a t i o n :   S e l f   D e t e r m i n a t i o n   T h e o r y   (S D T ),   o pe r a nt   c o n di t i o n i n g ,   a n t h e o r y   of   i n f l ue n c e   i o ur  v i r t u a l   r e ha b i l i t a t i o t o   e nha n c e   t h e   p a t i e nt ’s   m o t i v a t i o a n d   e n c o ur a ge   t h e i e n g a ge m e n t   i r e h a b i l i t a t i o n .   T h e   a ppl i c a t i o n   o f   M e c h a n i c s   D y n a m i c s   A e s t h e t i c s   (M D A f ra m e w o r a n d   G a m e F l ow   m o de l   a r e   a i m e a t   de ve l o pi n g   a   p r o t o t y pe   t ha t   e n s u r e s   m o r e   e f fe c t i ve   r e h a b i l i t a t i o p r o c e s s   w i t h o ut   a f f e c t i n t h e   p a t i e nt ’s   e n j oy m e n t .   I n   o u r   de s i g n,   pa t i e n t s   w i l l   pe r f o r m   l e g - s t r e n gt h e ni n e xe r c i s e s   (s i t t i n g   k n e e   e xt e n s i o a n s i t t i n g   t o   s t a ndi n g)   b a s e o t h e   ga m e   l e v e l   s e l e c t e d.   D ue   t o   t h e   hi g a c c e s s i b i l i t y   of   m a r ke rl e s s   m o t i o n   s e n s o r,   M i c r o s of t   K i n e c t   i s   c h o s e n   a s   t h e   s e n s o r   t o   c a p t u r e   ki n e m a t i c   da t a .   T h e s e   da t a   a r e   c a l c ul a t e us i ng  v e c t o r   c a l c ul us   t o   o b t a i n   t h e   k n e e   a ngl e   o f   t h e   p a t i e nt .   D a t a   a r e   s t o r e i n   a   d a t a b a s e   fo r   t h e   a s s e s s m e n t   a n e v a l u a t i o n   of   t h e   pa t i e n t ’s   pe r f o r m a n c e .             F i gu r e   1 .   Co n c e pt ua l   f ra m e w o r k       3.   TH E O R I ES   O F   M O TI V A TI O N   M o t i v a t i o n   i s   a i m po r t a nt   a s pe c t   o f   r e ha b i l i t a t i o n,   w hi c h   w i l l   a f f e c t   o n e ’s   pe r f o r m a n c e   a nd  pr o duc t i v i t y .   T h e   i n c o r po r a t i o o f   m o t i v a t i o n a l   t h e o r i e s   w i l l   e n c o ur a ge   t h e   e n g a ge m e n t   o f   pa t i e n t   a nd   c a us e s   t h e   r e h a b i l i t a t i o n   p r o c e s s   t o   b e   m o r e   e f fe c t i ve .   T hr e e   t h e o r i e s   o f   m o t i v a t i o a r e   s e l e c t e f o r   t hi s   pu rpo s e :   S D T ,   o pe r a n t   c o n di t i o ni n g ,   a n d   t h e o r y   of   i n f l ue n c e .     3. 1 .      S e l f   D e t e r m i n at i o n   Th e o r (S D T)   S D T   i s   a   t h e o r y   of   h u m a m o t i v a t i o t ha t   p r o po s e s   h um a n   a re   o r ga ni s m s   w i t i nt r i n s i c   ps y c h o l o gi c a l   gr o w t a nd   de v e l o pm e n t a l   po t e n t i a l .   T h e r e   a r e   t w o   b a s i c   m o t i v a t i o c a t e go ri e s :   i n t ri n s i c   a n d   e xt ri n s i c   m o t i v a t i o n,   b a s e o n   t h e   d i f fe r e nt   r e a s o n s   o r   go a l s   t ha t   r e s u l t   i a   c e rt a i n   b e h a v i o r   [ 6 ].   E x t r i n s i c   m o t i v a t i o n   r e f e r s   t o   t h e   o b t a i n i n g   o f   a   c e r t a i o ut c o m e   f r o m   t h e   e xt e rna l   e n v i r o nm e nt   o r   s t i m ul i   s uc h   a s   ga i ni n g   a   hi g s c o r e   o r   a v o i di n p u n i s hm e nt ,   w h i c c a n   b e   us e t o   e nh a n c e   t h e   b e ha v i o r   o f   a n   i ndi v i du a l .     I nt r i n s i c   m o t i v a t i o i n v o l ve s   t h e   e xe c ut i o o f   a a c t i o w i t i nh e r e n t   s a t i s f a c t i o n,   i n t e r e s t ,   a nd   e n j oy m e n t   i t h e   t a s k   i t s e l f ,   e x i s t i n w i t h i t h e   i n d i v i dua l   w i t h o ut   t h e   de s i r e   f o r   a n y   e xt e rna l   p re s s ur e   o r e w a rd.   Co m pe t e n c e ,   R e l a t e dn e s s ,   a n d   A ut o n o m y   a r e   t h e   t hr e e   i nt ri n s i c   ps y c h o l o gi c a l   n e e ds   t h a t   a l l o w   o pt i m a l   g r o w t h   a nd  l e a ds   t o   i nt r i n s i c   m o t i v a t i o upo s a t i s f a c t i o n   [ 7 ].   Co m pe t e n c e   s t a t e s   t h a t   t h e   m o t i v a t i o o f   a   pe r s o n   i n c r e a s e s   w h e n   h e / s h e   f e e l s   c o m pe t e n t   f o t h e   a c t i o e xe c ut e d.   R e l a t e d n e s s   e xpl a i n s   t h a t   t h e   e s t a b l i s hm e nt   o f   c l o s e   r e l a t i o n s h i ps   w i t h   o t h e r s   i n f l ue n c e s   m o t i v a t i o due   t o   t h e   f e e l i n o f   be l o n gi n g ne s s   a n d   c o nn e c t e dn e s s .   A u t o n o m y   de s c r i b e s   t ha t   pe o pl e   a r e   m o r e   m o t i v a t e w h e t h e y   a r e   u nde o n e ' s   c o n t r o l   a n s po n t a n e o us   be h a v i o r.   B a s e o n   S D T ,   t h e   e xi s t e n c e   of   s o c i a l   e l e m e nt ,   a c hi e v a b l e   go a l s ,   a n f r e e do m   i n   m a k i n de c i s i o n s   i n   t h e   f ra m e w o r c a n   e n c o ura ge   m o t i v a t i o a n d   e n g a ge m e n t   du ri n g   t h e   r e ha b i l i t a t i o p r o c e s s .     3. 2 .       O p e r an C o n d i ti o n i n g   O pe r a nt   c o n di t i o ni n g   i s   o n e   o f   t h e   t w o   t y pe s   of   c o n di t i o ni ng  i b e ha v i o r i s m   t h e o r y .   S ki nn e r   c o i n e t h e   c o n c e pt   of   o p e r a nt   c o n di t i o ni n t hr o ug h   hi s   o r i gi na l   e xpe r i m e nt ,   w hi c h   s t a t e s   t h a t   a l l   b e h a v i o r s   a r e   m o t i v a t e b y   r e w a r ds   [8].   O pe r a nt   c o n di t i o n i n g   i n v o l ve s   t h e   r e s ha p i n g   o f   a n   i n d i v i dua l   b y   pr o v i di n g   r e w a rd  s t ruc t u r e   t hr o ug r e i n f o r c e m e n t   s c h e dul e s   t o   de v e l o s pe c i f i c   c o n t r o l l e b e h a v i o r s   [ 9 ] .   T h e   e s s e n c e   of   o p e r a nt   c o n di t i o n i n g   i s   t ha t   r e i n f o r c e m e n t   o r e w a r d   i n c r e a s e s   t h e   f r e q ue n c y   of   be h a v i o w h e r e a s   pu n i s hm e n t   de c r e a s e s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 6 ,   N o .   1 O c t o b e r   201 9   :     544   -   552   546   i t s   f r e que n c y   [8] .   V a ri o us   ga m e   m e c h a ni s m s   s uc h   a s   po w e r - u ps ,   b o o s t e r s ,   a n g a m e   l e v e l i n a r e   m e a nt   t i n duc e   a n r e i n f o r c e   c o r r e c t   b e h a v i o r ,   w h e r e a s   p u n i s hm e nt s   s uc h   a s   l o s i n g   ga m e   l i v e s   o r   pl a y e r   i n v e n t o r y   t ob s t r uc t   i n c o rr e c t   b e h a v i o [ 9 ]   In   t h i s   r e s e a r c h ,   w e   i n t e n t o   r e w a r pa t i e n t   w i t h   i t e m s   d r o p,   po i nt s ,   a n b a dge s   f o r   c o r r e c t   b e h a v i o s uc h   a s   a c h i e v i n g   h i g h e k n e e   e xt e n s i o n   a n g l e   a n d   f r e que n c y .   P l a y e r s   t e n d   t o   pl a y   h a r de i f   t h e y   a r e   s u r e   t ha t   s o m e t h i n g   f a v o r a b l e   o r   c a p t i v a t i n g   i s   go i ng  t o   h a ppe n.     3. 3    Th e o r o I n fl u e n c e   T h e o r y   of   In f l ue n c e   [ 10 s t a t e s   h o w   s o m e o n e   c a n   b e   i n f l ue n c e by   r e l y i n o n   s i di f f e r e n t   ps y c h o l o gi c a l   pri n c i p l e s ,   na m e l y :   r e c i pr o c i t y ,   s c a r c i t y ,   a ut h o ri t y ,   c o n s i s t e n c y ,   l i k i n a n d   s o c i a l   p r o of .     3. 3 . 1.   R e c i p r o c i ty ,   l i k i n g ,   an d   s c a r c i ty   R e c i pr o c i t y   r e f l e c t s   t h e   f a c t   t ha t   pe o pl e   t e n d   t o   gi v e   w h a t   t he y   r e c e i v e a n r e t u rn   t h e   f a v o r .   L i ki n g   i s   a b o ut   t h e   a pp r e c i a t i o n   o f   pe o pl e   t ow a r ds   t h o s e   w h o   l i ke   a n p ra i s e   t h e m ,   w hi c h   c r e a t e s   a a s s um pt i o n   o t r us t w o r t h i n e s s   a nd  k i n d n e s s   i n   e v e r y   l a t e r   e n c o unt e r.   S c a r c i t y   r e l a t e s   t o   t h e   de s i r e   f o r   s c a r c e   t h i ngs   s uc a s   uni que   a n d   e xc l us i v e   r e w a r ds ,   w h i c b e c o m e s   a   m o t i v a t i o a s pe c t   t hr o ug t h e   f e a o f   l o s i n g   t h e   po t e nt i a l   i n t e r e s t   o f   t h e   s c a r c e   e l e m e n t .   A c c o r di n g   t o   t h e s e   e l e m e nt s ,   w e   s ugge s t   i m pl e m e n t i n g   ra r e   i t e m   d r o ps   f o r   g i f t i n g   s y s t e m   t o   pr o m o t e   s o c i a l   i n t e r a c t i o b e t w e e n   t h e   p a t i e nt s .     3. 3 . 2.   A u th o r i ty   A ut h o r i t y   s t a t e s   t ha t   pe o pl e   us ua l l y   r e s pe c t   a ut h o ri t y   a n d   pa y   a t t e nt i o t o   t h o s e   w i t h   m o r e   e xpe r i e n c e   a n ha v i n go o r e c o m m e n d a t i o n s   s uc h   a s   do c t o r s .   T h e   p a t i e n t   s h o ul b e   m o r e   c o n f i de n t   a n w i l l i n g   t o   pa r t i c i pa t e   i n   r e ha b i l i t a t i o i t h e   p r e s e n c e   o f   a n   e xpe r t .   E xpo s e   t h e   c h a ra c t e ri s t i c s   of   a e xpe rt   s uc h   a s   w e a r i n g   a   l a b   c o a t   du ri n g   r e h a b i l i t a t i o n   u t i l i z e   t hi s   p ri n c i p l e .     3. 3 . 3.   C o n s i s te n c y   Co n s i s t e n c y   e xpl a i n s   t ha t   pe o pl e   a r e   m o r e   w i l l i n t o   b e   c o m m i t t e w h e n   t h e s e   c o m m i t m e n t s   a r e   pub l i c ,   a c t i v e ,   a n d   v o l un t a r y .   T h e   pa t i e n t   c a n   c h o o s e   b e t w e e l e v e l s ,   a l l o w i n t h e m   t o   c o m m i t   v o l unt a ri l y   t t h e   r e ha b i l i t a t i o n   p r o c e s s .     3. 3 . 4.   S o c i al   P r o o f   S o c i a l   p r o o f   i s   a b o ut   h o w   pe o pl e   i m i t a t e   a n d   f o l l ow   t h e   l e a d   o f   s i m i l a o t h e r s .   H um a b e i n gs   de pe n de nt   h e a v i l y   o t h e   pe o pl e   a r o u n d   t h e m   t o   t hi n k,   f e e l ,   a n d   a c t   [1 0 ] .   P e o pl e   f e e l   m o r e   c o nn e c t e a nd   b e i n g   pa r t   o f   a   g r o up   i f   t h e y   a r e   p r o v i de w i t f e e db a c a bo ut   w ha t   o t h e r s   a r e   do i n g .   H e / S h e   w i l l   b e   i n f o r m e d   a b o ut   o t h e r s   p r o g r e s s   t hr o ug h   t h e   l e a de r b o a r ds .       4.   G A M I F I C A TI O N   A P P R O A C H   G a m i f i c a t i o i s   us e t o   i n c r e a s e   m o t i v a t i o n   t hr o ug t h e   i m p l e m e n t a t i o n   o f   ga m e   de s i g e l e m e nt s   i n o n - ga m e   c o n t e xt .   G a m e F l ow   m o de l   a n d   M D A   f r a m e w o r a r e   e m b e dde i t hi s   c o n c e pt ua l   f r a m e w o r k.     4 . 1.       G am e F l o w   T h e   G a m e F l o w   m o d e l   i s   c o n s i s t s   o f   e i gh t   e l e m e nt s :   c o n c e nt r a t i o n,   c ha l l e n ge ,   s ki l l s ,   c o n t r o l ,   c l e a go a l s ,   f e e d b a c k,   i m m e r s i o n,   s o c i a l   i n t e ra c t i o n,   w hi c i s   us e d   t o   de s i gn,   e v a l u a t e   a nd  u nde r s t a n d   e n j oy m e n t   i ga m e s   [1 1] .   1)   Co n c e n t ra t i o s t a t e s   t ha t   ga m e s   s h o ul r e qu i r e   c o n c e n t ra t i o a nd  p l a y e r   c a n   m a i n t a i f o c us   t hr o ug h o ut   t h e   ga m e   w i t h o ut   b urde n e w i t h   u ni m po r t a nt   t a s ks .   T h e r e   s ho ul b e   a   h i g a m o unt   o f   w o r kl o a ds   b ut   do e s   n o t   e xc e e t h e   p l a y e r s ’  pe r c e pt u a l ,   c o gni t i v e ,   a n d   m e m o r y   l i m i t s .     2)   Cha l l e nge   e l e m e n t   i ga m e s   s h o ul d   b e   s uff i c i e n t l y   c h a l l e n g i n g   a n d   m a t c h   t h e   p l a y e r ’s   s ki l l   l e v e l   a t   a a pp r o pri a t e   p a c e .   T hr e e   di f f e r e n t   l e v e l :   i ni t i a l ,   i nt e rm e di a t e ,   a n d   e xpe rt   l e v e l s   s uppo r t   t h e   de v e l o pm e n t   o pl a y e r   s ki l l s   w i t h o ut   r e a di n g   t h e   m a n u a l   a nd  f e e l   b o r i ng .   3)   P l a y e r s   s h o ul d   ha v e   a   s e n s e   o f   c o n t r o l   o ve t h e   ga m e   t hr o ug t h e   ga m e   i n t e r f a c e   a n d   i n pu t   de v i c e s   s u c h   a s   s t a rt ,   s a v e   a n d   s t o p.   F r e e do m   o f   m a k i n g   de c i s i o a ppl i e s   w h e pa t i e n t s   a r e   f r e e   t o   c h o o s e   t h e i f a v o r i t e   l e v e l .   4)   T h e   p r e s e n t a t i o n   o f   go a l s   s h o ul b e   c l e a r l y   a n a pp r o pri a t e l y   t o   a vo i c o n f us i o n .   V i s i b l e   a n di s t i n c t i v e   i c o n s   a r e   de s i g n e t o   d i s t i ngui s i nt e ra c t a b l e   i c o n s   f r o m   o t h e r s .     5)   F e e d b a c de s c r i b e s   t h e   n e e f o r   a p p r o pri a t e   n o t i f i c a t i o a b o ut   t h e   pl a y e r ’s   pr o g r e s s   s uc a s   s c o r e   a nd  s t a t us   t o   de t e rm i n e   t h e   p r o g r e s s   t ow a r ds   o b j e c t i v e s .   Co un t do w n ,   s c o r e ,   a n a n g l e   a r e   d i s pl a y e duri n t h e   ga m e pl a y   fo r   pa t i e n t s   t o   a dj us t   t h e i rh y t hm   f o r   a c h i e v i n g   t h e   ob j e c t i ve .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       T he   d e s i gn   o f   v i r t u al   l ow e r   l i m b   r e ha bi l i t a t i o f or   p os t - st r o k e   pa t i e nt s   ( L e e   W e i   J i an )   547   6)   Im m e r s i o n   s t a t e s   t ha t   e l e m e n t s   s uc a s   a udi o   a n d   na rr a t i v e   c a a f fe c t   pl a y e r s ’  s e n s e s   a n d   d ra w   t h e m   de e pe r   i n t o   t h e   ga m e ,   w h e r e   t h e y   a r e   e m o t i o n a l l y   i n v o l ve i n   t h e   ga m e   a nd  b e c o m e   l e s s   a w a r e   o f   t h e i r   s urr o u n di ngs .   V i rt ua l   r e a l i t y   i s   us e i t hi s   c o n c e pt ua l   f ra m e w o r t o   a t t r a c t   pl a y e r ’s   a t t e nt i o n .   7)   S o c i a l   i nt e ra c t i o s uc h   a s   d i s c us s i o n ,   c o o p e r a t i o n,   a n d   c o m pe t i t i o n   i s   a   s t r o n g   e l e m e n t   o f   e n j oy m e n t   i ga m e s ,   a s   pe o pl e   pl a y   ga m e s   f o r   s o c i a l   i nt e ra c t i o n ;   e v e n   t h e y   di s l i ke   g a m e   [ 1 1 ] .   T h e   p a t i e nt   f e e l s   a pp r e c i a t e d   a nd  b e l o n gs   t o   a   g r o up  w h e o t h e r s   gi f t   t h e m .   G i f t i n g   s y s t e m   a l s o   e na b l e s   t h e   p a t i e nt   t o   r e t u rn  t h e   f a v o r ,   a l l o w i n g   a   c o n t i n uo us   s o c i a l   i nt e r a c t i o n   e s t a b l i s h e i t h e   ga m e .   G a m e F l o w   m o de l   a c t s   a s   a   gui de l i n e   t o   de v e l o b a s i c   r e qu i re m e n t s   f o r   t h e   p r o t o t y pe .       T a b l e   1 .   S u m m a r i z e F e a t u r e s   B a s e o n   G a m e F l o w   m o de l   [11]   E l e m e n t s   G A ME   F E A T U RE S   Co n c e n t ra t i o n   F o c u s   o n   o n e   l i m b   p e g a m e   s e s s i o n   Ch a l l e n g e   P l a y e s k i l l s   M u l t i p l e   l e v e l s   w i t h   d i ffe r e n t   d i ff i c u l t i e s   Co n t r o l   S t a rt ,   s a v e   a n d   s t o p   g a m e   f u n c t i o n s   Cl e a r   g o a l s   V i s i b l e   a n d   d i s t i n c t i v e   i c o n s   F e e d b a c k   D i s p l a y   t i m e r ,   s c o re ,   a n d   a n g l e   d u ri n g   g a m e p l a y   Im m e r s i o n   V i r t u a l   r e a l i t y   a p p r o a c h   S o c i a l   i n t e ra c t i o n   G i ft i n g   s y s t e m       4 . 2 .   M D A   M D A   f r a m e w o r i s   c o n s i s t s   o f   t hr e e   m a j o r   c o n c e pt s :   M e c h a ni c s ,   D y n a m i c s ,   a n d   A e s t h e t i c s   [1 2 ].     4 . 2 . 1.   A e s th e ti c s   A e s t h e t i c s   de s c ri b e   t h e   de s i ra b l e   e m o t i o n a l   r e s po n s e s   i n duc e i t h e   p l a y e r   du ri n g   t h e   i nt e ra c t i o w i t t h e   ga m e   s y s t e m   [1 2 ].   T h e   i nt e r a c t i o n   o f   pl a y e r s   a nd  t h e   g a m e   s y s t e m   e n ha n c e   t h e i r   m o t i v a t i o n   a n e n ga ge m e nt   t hr o ug t h e   s t i m u l a t i o n   o f   e m o t i o n a l   r e s po n s e s   s uc h   a s   f un   a n d   s u r p r i s e   w h i l e   f e e l i n s a t i s f i e upo n   t a s c o m pl e t i o n.   H ow e ve r ,   g a m e   e l e m e nt s   t ha t   a r e   t o o   c h a l l e n gi ng  m i g ht   de p r e s s   a nd  de c r e a s e   t h e   us e e xp e r i e n c e ,   w hi c w i l l   r e duc e   t h e   pl a y e r ’s   p r o duc t i v i t y   [ 13 ].   G a m e   a e s t h e t i c s   i s   c o n s i s t s   o f   t h e   f o l l ow i n w i t h o ut   t h e   l i m i t a t i o o f   t a xo n o m y   [1 2 ]:   a.   S e n s a t i o n :   G a m e   a s   s e n s e - pl e a s u r e   b.   F a n t a s y :   G a m e   a s   m a ke - b e l i e ve   c.   Cha l l e nge :   G a m e   a s   o b s t a c l e   c o ur s e   d.   F e l l ow s h i p:   G a m e   a s   s o c i a l   f ra m e w o r k   e.   E xp r e s s i o n :   G a m e   a s   s e l f - di s c ov e r y   f.   S ub m i s s i o n :   G a m e   a s   pa s t i m e   T hr e e   a e s t h e t i c s :   c ha l l e n ge ,   s e n s a t i o n ,   a n d   f e l l o w s h i p   a r e   s e l e c t e t o   i nt e g r a t e   i n t o   t h e   c o n c e pt ua l   f r a m e w o r k.   A c c o r di n g   t o   p r e v i o us   s t udy   [1 4 ],   r e ha b i l i t a t i o g a m e s   m us t   b e   c h a l l e n gi ng  e n o ug a l o n g   w i t a pp r o pri a t e   c o n s o l e   i n t e r f a c e   t o   a t t r a c t   t h e   a t t e n t i o n   o f   e l de rl y   us e r s   f o r   a c t i v e   pa rt i c i p a t i o n .   R e h a b i l i t a t i o n   ga m e   w i t h   a pp r o p r i a t e   l e v e l   o f   c h a l l e nge   f o r   t h e   p a t i e n t ’s   c urr e nt   s k i l l   l e v e l   ke e ps   t h e   pa t i e n t   e n ga ge d ,   t h us   e n c o ur a ge   t h e   p a t i e nt ’s   s ki l l   de v e l o pm e n t   [9] .   T h e   a ppl i c a t i o o f   s e n s a t i o e l e m e nt   i v i r t ua l   ga m e   de s i g c a n   s t i m u l a t e   t h e   b r a i o f   t h e   e l de r s   a n d   a c h i e v e   t h e   pu r po s e   o f   m o de r a t e   e xe r c i s e   [1 6 ].     4 . 2 . 2 .   D yn am i c s   G a m e   dy n a m i c s   a r e   t h e   r u n - t i m e   b e h a v i o r   o f   t h e   m e c ha n i c s   b a s e o n   pl a y e r   i n pu t s   a n e a c h   o t h e r ’s   o ut put s   o ve r   t i m e   [1 2 ] .   D y n a m i c s   f o r m   t h e   r e a s o n   b e hi n t he   us e r ’s   m o t i v a t i o n a l   b e h a v i o r   t o w a r ds   t h e   g a m e   m e c h a ni c s ,   w hi c h   w o r t o   c r e a t e   a e s t h e t i c   e xpe r i e n c e s .   I t   us ua l l y   t a ke s   a   f e w   m e c h a n i c s   t o   f o r m   a   ga m e   d y n a m i c .   F o r   e x a m p l e :   a.   T i m e   p r e s s ur e   a n d   o ppo n e nt   pl a y   c a n   c r e a t e   c h a l l e n ge .   b.   F e l l ow s h i i s   a b o ut   t h e   t e a m   p l a y   a n s o c i a l   i n t e r a c t i o n   s uc h   a s   s h a ri n i n f o r m a t i o n   o s uppl y i n g   w i nni n g   c o n di t i o n s   t ha t   a r e   m o r e   di f f i c ul t   t o   a c h i e v e   a l o n e .   G a m e   dy n a m i c s   t ha t   a r e   e xpe c t e b a s e o n   t h e   s e l e c t e a e s t he t i c s   a r e   a s   s h o w n   b e l ow :   a.   Co m pe t i t i o n   b e t w e e n   p l a y e r s   e n c o ura ge s   t h e   f r e que n t   i n v o l v e m e n t   i t h e   r e ha b i l i t a t i o n   p r o c e s s .   b.   V i rt u a l   e n v i r o nm e n t   c a n   c r e a t e   i m m e r s i v e   ga m e pl a y   t o   a t t ra c t   t h e   pl a y e r ’s   a t t e nt i o n.     c.   G i f t i ng   s y s t e m   a l l o w s   t h e   s o c i a l   i nt e ra c t i o b e t w e e n   t h e   pl a y e r s   w i t h o ut   c h a t   by   gi f t i n g   e a c o t h e r.           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 6 ,   N o .   1 O c t o b e r   201 9   :     544   -   552   548   4 . 2 . 3.   M e c h an i c s   M e c h a n i c s   i s   de s c ri b e a s   t h e   p a r t i c ul a g a m e   c o m po n e nt s   a t   t h e   l e v e l   of   da t a   r e p r e s e nt a t i o a n d   a l go ri t hm s ,   w hi c ha v e   a   s t r o n g   i m pa c t   o n   t h e   pl a y e r ’s   m o t i v a t i o a n d   e n ga ge m e nt   [12] .   I t   i s   a l s o   r e f e rr e t o   a s   t h e   v a r i o us   a c t i o n s ,   b e h a v i o r s ,   a nd  c o n t r o l   m e c ha n i s m s   s us t a i na b l e   by   t h e   pl a y e r   w i t h i a   ga m e   c o n t e xt   [ 17 ] P o i n t s ,   b a dge s ,   l e a de r b o a r ds ,   l e v e l s ,   que s t s ,   c o unt do w n s ,   m i s s i o n s ,   a n d   o t h e p a r t i c ul a r u l e s   a nd  r e w a rds   a r e   t h e   c o m m o n   ga m e   m e c h a ni c s   us e by   ga m e   de v e l o pe r s .   B a s e o n   t h e   d i s c us s i o e a r l i e r,   ga m e   m e c ha n i c s   a r e   de t e rm i n e d   a nd  s u m m a ri z e d   b e l ow .   P l a y e r   w i l l   f e e l   m o r e   c h a l l e n g i n g   w i t h   t h e   p r e s e n c e   o f   ga m e   m e c ha n i c s   s uc a s   a c h i e v e m e n t s ,   l e a de r b o a r ds ,   a nd  po i nt s .   B e s i de s ,   h a v i n g   t h e   a b i l i t y   t o   s w i t c b e t w e e n   ga m e   l e v e l s   a nd  c o l l e c t   ra r e   i t e m   d r o ps   c r e a t e s   i m m e r s i v e   ga m e pl a y ,   w h i c w i l l   s t i m u l a t e   t h e   s e n s a t i o o f   t h e   p l a y e r .   G i f t i ng   s y s t e m   e n c o ura ge s   t h e   s o c i a l   i n t e r a c t i o n   b e t w e e n   t h e   pl a y e r s   by   gi f t i ng  e a c h   o t h e r .   T a b l e   2   s h o w s   t h e   M D A   c o m po n e n t s   de ri v e d       T a b l e   2 .   M D A   Co m po n e n t s   d e ri v e [12]   T h e o ri e s   o f   M o t i v a t i o n   M E C HA N I CS   D y n a m i c s   A e s t h e t i c s   Co m p e t e n c e   A c h i e v e m e n t s   E a rn   g a m e   i t e m s   fo c h a ra c t e d e v e l o p m e n t   Ch a l l e n g e   S o c i a l   p r oof   L e a d e r b o a rd s   O p p o n e n t   p l a y   a n d   t i m e   p r e s s u r e   Ch a l l e n g e   O p e ra n t   c o n d i t i o n i n g   P o i n t s   (d i s t a n c e / h e i g h t )   Co l l e c t   p o i n t s   Ch a l l e n g e   S c a r c i t y   It e m   d r o p s   ( g i f t s )   Co l l e c t   g i f t s   S e n s a t i o n   Co n s i s t e n c y   A u t o n o m y   D i ffe r e n t   g a m e   l e v e l s   Ch a n g e   l e v e l s / w o rl d s   S e n s a t i on   Re c i p r o c i t y   L i k i n g   Re l a t e d n e s s   G i ft i n g   s y s t e m   G i ft   o r e c e i v e   g i f t   f r o m   o t h e r s   F e l l o w s h i p       5.   K I N EM A TI C   D A TA   C A P TU R I N G   R e a l - t i m e   m o t i o d a t a   s uc a s   k n e e   a n g l e   i s   c a p t u r e d u r i n g   t h e   k n e e   e xt e n s i o p ha s e .   D a t a   a r e   c o l l e c t e us i n g   a   m o t i o n   s e n s o r   a n d   p r o c e s s e b e fo r e   f ur t h e us e .     5 . 1.       V e c to r   C al c u l u s   J o i n t   a n g l e s   c a n   b e   c a l c ul a t e by   us i ng  t h e   do t   p r o duc t   o f   v e c t o r s   [18].     i s   t h e   a n g l e   b e t w e e n   v e c t o r   E F   a nd  v e c t o r   of   h i c e n t e r   po i n t ,     i s   t h e   a n gl e   b e t w e e n   v e c t o r        a nd  v e c t o r        i s   t h e   a n gl e   b e t w e e n   v e c t o r        a nd  v e c t o r      .   T h e   f o r m u l a   f o r   do t   p r o duc t   o f   v e c t o r s   i s   us e d   by   a s s um i n g   t ha t   t h e   a n gl e   b e t w e e n   v e c t o r   a     a nd  v e c t o r   b     i s   θ     θ = a r c c o s ( a   b   | a   | |   | )   (1)     T h e   c o o r di n a t e s   o f   t h e   h i p ,   k n e e ,   a nd   a nkl e   j o i n t s   a r e   n e e de t o   c a l c ul a t e   t h e   a ngl e   a t   t h e   k n e e   j o i nt   us i n t h e   do t   p r o duc t   o f   t h e   v e c t o r   [19] .   F i gu r e   s h o w s   t he   c a l c ul a t i o o f   j o i n t   a n g l e   o r   j o i nt   b e t w e e n   t w c o n n e c t e v e c t o r s   t o   e v a l ua t e   t h e   a c t u a l   m o v e m e n t   o f   t h e   p a t i e nt s   [20] .           F i gu r e   2 J o i n t   a ngl e   c a l c ul a t i o [20 ]   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       T he   d e s i gn   o f   v i r t u al   l ow e r   l i m b   r e ha bi l i t a t i o f or   p os t - st r o k e   pa t i e nt s   ( L e e   W e i   J i an )   549   5 . 2.       M o ti o n   S e n s o r   M i c r o s of t   K i n e c t   w a s   c h o s e a s   t h e   m a r ke r l e s s   m o t i o s e n s o due   t o   i t s   c a pa b i l i t y   of   l e a di ng  us e i nt o   a i m m e r s i v e   v i r t u a l   r e a l i t y   r e h a b i l i t a t i o w i t h o ut   h a v i n g   t o   w e a a n y   ge a r s .   It   i s   i m po rt a nt   t o   o b t a i a c c ura t e   j o i n t   a ngl e   t o   de t e r m i n e   t h e   pa t i e n t ’s   p r o g r e s s .   H e n c e ,   w e   ha v e   s e l e c t e t h e   v e c t o r   c a l c ul u s   a s   t h e   j o i n t   c a l c ul a t i o t e c hni que   s i n c e   i t   o nl y   i n v o l ve s   s i m pl e   m a t h e m a t i c a l   c a l c ul a t i o n       6.   DISCUSSIO N   T h e   pu r po s e   of   t h i s   r e s e a r c h   i s   t o   a d a pt   t h e   t h e o ri e s   a n de s i gn   a   c o n c e pt ua l   f ra m e w o r k,   w h i c h   w i l l   b e   us e i n   t h e   de v e l o pm e n t   o f   p r o t o t y pe   fo r   v i rt u a l   l o w e r   l i m b   s t r o ke   r e ha b i l i t a t i o n.   T h e   p a t i e nt s   us e   t h e   a ppl i c a t i o n   w h e r e   t h e y   c a n   pe r f o r m   t h e i r e h a b i l i t a t i o n   i n   a   v i r t u a l   e n v i r o nm e n t   a n d   t h e ra pi s t   c a a s s e s s   a n d   e v a l ua t e   t h e i p r o g r e s s .   F i gu r e   s h o w s   t h e   l o gi n   i nt e r f a c e .   P a t i e nt   a n t h e r a p i s t   a r e   r e qui r e d   t o   l o gi n   b e fo r e   e nt e ri n i n t o   t h e   m a i n   m e n a s   s h o w n   i n   F i gu r e   a nd  5 .   P a t i e n t s   c a n   c h o os e   t o   pl a y   of   t h e   ga m e   a v a i l a b l e   o r   e n t e r   t h e   a c hi e v e m e n t s   i nt e r f a c e   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   4 .   T h e   c o n c e pt   o f   a ut o n o m y   a ppl i e s   h e r e   w h e r e   p a t i e nt s   a r e   f r e e   t o   m a ke   de c i s i o n s   a nd  ha v e   c o n t r o l   o v e r   t h e   g a m e           F i gu r e   3 L o gi n   I nt e r f a c e           F i gu r e   4 .   M a i m e n u   f o r   p a t i e n t       F i gu r e   i s   t h e   m a i n   m e n f o r   t h e r a p i s t s   w h e r e   t h e y   c a n   c h o os e   t o   r e gi s t e n e w   pa t i e n t   i n t o   t h e   v i r t u a l   r e h a b i l i t a t i o o v i e w   pr o gr e s s   r e po r t   f o r   p a t i e nt s .   T h e   m o t i o n   d a t a   c o l l e c t e a r e   s t o r e i da t a b a s e   a n t h e ra pi s t s   c a n   a s s e s s   a n e v a l u a t e   t h e   pa t i e n t ’s   p r o gr e s s .   T hi s   r e duc e s   t h e   w o r kl o a d   a n d   h u m a e rr o r   a s   t h e   da t a   a r e   c a p t u r e i n   r e a l   t i m e .           F i gu r e   5 .   M a i m e n u   f o r   t h e ra pi s t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 6 ,   N o .   1 O c t o b e r   201 9   :     544   -   552   550   F i g u r e   6   s h o w s   t h e   a c hi e v e m e n t s   i nt e r f a c e   w h e r e   p a t i e nt s   c a c h e c f o r   t h e   b a d ge s   t h e y   ha v e   e a rn e d.   B a dge s   a r e   r e w a r de d   f o r   e a c a c h i e v e m e n t   a c hi e v e t o   f ul f i l l   t h e   c o n c e pt   o f   o pe r a nt   c o n d i t i o n i ng.   A c h i e v i ng  a   p a r t i c ul a a c hi e v e m e n t   w i l l   e a rn   o n e   s t a r ;   e a c a c h i e v e m e nt   c a ge t   a   m a xi m um   n u m b e r   o f   t hr e e   s t a r s .   A s   pa t i e nt s   a r e   c o l l e c t i n b a dge s   by   c o m pl e t i n c e rt a i n   c h a l l e n gi ng  r e qui r e m e nt s ,   t h e   e l e m e nt   o f   s c a r c i t y   i s   f ul f i l l e d.           F i gu r e   6.   A c h i e v e m e n t s   i n t e r f a c e       A f t e r   c h o o s i n a   g a m e ,   pa t i e n t s   w i l l   e n t e r   t h e   m e n a s   s h o w n   i n   F i gu r e   7 .   T h e   i t e m s   d r o ppe t h a t   c a b e   gi f t e t o   o t h e r s   a r e   d i s pl a y e d.   P a t i e n t s   c a c h o o s e   t o   pl a y   t h e   ga m e ,   r e a d   t h e   i n s t r uc t i o n s   o r   e n t e t h e   l e a de r b o a r ds .           F i gu r e   7.   Co l l e c t   t h e   c o i n s   m e n u       F i gu r e   s h o w s   t h e   l e a de r b o a r ds .   T h e   h i g s c o r e s   a r e   di s p l a y e fo r   b o t h   l e gs   a n d   c a n   b e   s o r t e by   l e f t   o r   r i g ht   l e g .   T h e   g i f t i n s y s t e m   e n a b l e s   o t h e r s   t o   gi f t   t h o s e   m a de   i t   i n t o   t h e   l e a de r b o a r ds .   T h e   ra n k i n f o r   r e c e i v i n g   a n d   g i f t i n g   a r e   a l s o   a v a i l a b l e   i t h i s   i nt e r f a c e .   B e fo r e   s t a rt i n g   a   g a m e ,   p a t i e nt s   a r e   r e qui r e d   t o   c h o o s e   t h e   l e f t   o r   r i g ht   l e b e fo r e   p r o c e e di n t o   t h e   ga m e pl a y   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   9 .   F i gu r e   10   s h o w s   t h e   l i f t   y our  l e ga m e pl a y ,   w h e r e   pa t i e n t s   c a e xt e n b o t l e f t   a n d   ri g h t   k n e e   s i m u l t a n e o us l y .   T h e   a v a t a p r o v i de s   r e a l   t i m e   f e e d b a c w i t t h e   m o v e m e n t   pe r f o r m e by   t h e   pa t i e n t s .           F i gu r e   8 .   L e a de r b o a r ds   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       T he   d e s i gn   o f   v i r t u al   l ow e r   l i m b   r e ha bi l i t a t i o f or   p os t - st r o k e   pa t i e nt s   ( L e e   W e i   J i an )   551       F i gu r e   9 .   Co l l e c t   t h e   c o i n s   pl a y   o pt i o n s           F i gu r e   10 .   L i f t   y o ur   l e g       F i gu r e   11   s h o w s   t h e   g a m e p l a y   fo c o l l e c t   t h e   c o i n s .   I t h i s   g a m e ,   pa t i e n t s   c a c o n t r o l   t h e   f l i g ht   a l t i t ude   by   e xt e n di n g   t h e i k n e e   a ngl e .   T h e y   a r e   r e qui r e d   t o   c o l l e c t   a s   m a n y   c o i n s   a s   po s s i b l e   i a     l i m i t e d   t i m e .           F i gu r e   11 Co l l e c t   t h e   c o i n s       G r o w   t h e   p l a nt s   i s   t h e   g a m e pl a y   s h o w i F i gu r e   12,   w h e r e   pa t i e nt s   a r e   r e qui r e d   t o   g r o w   t h e   p l a nt s   i n   a   l i m i t e t i m e .   T h e   m o r e   pl a n t s   t h e y   gr o w ,   t h e   hi g h e r   t h e   s c o r e   t h e y   c a ge t .           F i gu r e   12 .   G r o w   t h e   pl a n t s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 6 ,   N o .   1 O c t o b e r   201 9   :     544   -   552   552   7.   C O N C LU S I O N   T h i s   pa pe r   p r e s e nt s   o u r   o n go i n g   r e s e a r c h   r e g a r di ng  v i r t ua l   l ow e r   l i m b   r e h a b i l i t a t i o n   f o r   po s t - s t r o ke   pa t i e nt s   a nd  t h e   de s i g n   t ha t   o ur  r e s e a r c h   ha s   r e n de r e d.   W e   di s c us s   t h e   i m po rt a n c e   o f   m o t i v a t i o n ,   ga m i f i c a t i o a n t h e   n e e f o r   t h e   de v e l o pm e n t   o f   v i r t u a l   r e h a b i l i t a t i o n .   A l l   t h e   ga m e   e l e m e n t s   di s c us s e a r e   b a s e o n   p r e v i o us   r e s e a r c a nd  v a r i o us   t h e o ri e s .   F u t u r e   w o r s h o ul b e   do n e   t o   de t e rm i n e   t h e   s u i t a b i l i t y   of   ga m e   e l e m e nt s   di s c us s e t ha t   a r e   i n c l ude i t h e   r e h a b i l i t a t i o n   ga m e   f o r   po s t - s t r o ke   pa t i e nt .   T hi s   i s   t o   m o t i v a t e   t h e   us e r   a c c ur a t e l y   a nd  h e n c e ,   m a x i m i z e   t h e   e ff e c t   of   t h e   t h e ra py .       A C K N O WL ED G M EN T   T h e   a u t h o r s   w o ul l i ke   t o   t h a nk  t h e   G o v e r n m e nt   o f   M a l a y s i a   f o r   f u n di ng  t h i s   r e s e a r c h   u nde t h e   M O S T S c i e n c e F u n P r o j e c t   (06 - 01 - 18 - S F 001 0/ R R 220)  a n d   a l s o   t h e   R e s e a r c h   M a na ge m e n t ,   I nn o v a t i o n   a n d   Co m m e r c i a l i z a t i o n   o f   U n i v e r s i t i   S u l t a n   Z a i n a l   A b i d i n .       R EF ER EN C ES   [ 1]   K a t a n   M ,   L uf t   A .   G l o ba l   B u r de n   o f   S t r o ke Se m i nar s   i n   N e ur o l ogy 38( 2) :   208 - 211 .   201 8   [ 2]   L o   B uo no   V ,   C o r a l l o   F ,   B r a m a nt i   P ,   M a r i no   S .   C o pi ng   s t r a t e g i e s   a nd   h e a l t h - r e l a t e d   qu a l i t y   o f   l i f e   a f t e r   s t r o ke .   J ou r na l   of   H e al t P s y c ho l og y ”,   2 2( 1 ) :   16 - 28.   20 16   [ 3]   A que v e que   P ,   O r t e g a   P ,   P i no   E ,   S a a v e dr a   F ,   G e r m a ny   E ,   G óm e z   B .   A f t e r   S t r o ke   M o v e m e nt   I m pa i r m e n t s :   A   R e v i e w   o f   C ur r e n t   T e c hno l o g i e s   f o r   R e h a bi l i t a t i o n ”,   I n :   T a n   U .   E d i t or .   P hy s i c a l   D i s a b i l i t i e s   -   T h e r a pe u t i c   I m pl i c a t i o ns .   I nT e c h 96 - 116.   2 017   [ 4]   C o r ni c J E ,   B l a s c o v i c J .   A r e   V i r t ua l   E nv i r o n m e n t s   t h e   N e w   F r o nt i e r   i O b e s i t y   M a na g e m e n t ?   So c i al   &   P e r s onal i t y   P s y c hol ogy ”,   C om pa s s . ;   8 ( 11 ) :   650 - 658 .   2 014   [ 5]   W i e de r ho l B ,   M i l l e r   I ,   W i e d e r ho l d   M .   U s i ng   V i r t u a l   R e a l i t y   t o   M o bi l i z e   H e a l t C a r e :   M o bi l e   V i r t ua l   R e a l i t y   T e c hno l o gy   f o r   A t t e nu a t i o o f   A nxi e t y   a nd   P a i n ”,   I E E E   C o ns um e r   E l e c t r oni c s   M aga z i ne .   7( 1 ) :   106 - 109 .   2018   [ 6]   W hi t e   R .   M o t i v a t i o n   r e c o ns i de r e d:   T he   c o nc e pt   o f   c o m pe t e nc e ”,   P s y c h ol o gi c al   R e v i e w 66( 5 ) :   297 - 333 .   1959   [ 7]   R y a R ,   D e c i   E .   I nt r i n s i c   a nd  E xt r i n s i c   M o t i v a t i o ns :   C l a s s i c   D e f i ni t i o ns   a n N e w   D i r e c t i o ns .   C on t e m por ar y   E duc a t i ona l   P s y c ho l og y ,   25 ( 1 ) :   54 - 67.   200 0   [ 8]   N e v i J S .   E s s e n t i a l s   o f   P s y c ho l o g y:   C o n c e pt s   a nd   A ppl i c a t i o ns .   B o s t o n :   C e ng a g e   L e a r n i ng ,   175 - 20 0.   20 16   [ 9]   S ha N .   D e s i g ni ng   m o t i v a t i o na l   g a m e s   f o r   r o bo t - m e di a t e d   s t r o ke   r e h a bi l i t a t i o n.   P hD   T h e s i s H e r t f o r ds h i r e :   P o s t g r a dua t e   U n i v e r s i t y   o f   H e r t f o r ds h i r e ;   2016 .   [ 10]   C i a l di ni   R B .   I nf l ue nc e :   T he   P s y c h o l ogy   o f   P e r s ua s i o n ,   L o ndo n :   H a r pe r   C o l l i ns .   1 - 205 .   2 009   [ 11]   S w e e t s e r   P ,   W y e t P .   G a m e F l o w :   a   m o de l   f o r   e v a l ua t i ng   p l a y e r   e nj oy m e nt   i n   g a m e s .   C om pu t e r s   i n   E n t e r t a i nm e nt ”,   3( 3 ) :   1 - 24 .   2005   [ 12]   H uni c ke   R ,   L e B l a nc   M ,   Z ub e R .   M D A :   A   F or m al   A pp r oa c t o   G am e   D e s i gn  a nd  G am e   R e s e ar c h .   P r o c e e di ng s   o f   t he   C ha l l e ng e s   i G a m e s   A I   W o r ks ho p,   N i ne t e e nt h   N a t i o na l   C o nf e r e nc e   o f   A r t i f i c i a l   I nt e l l i g e nc e ,   1 - 4.   200 4   [ 13]   M a t a l l a o u i   A ,   H a n ne r   N ,   Z a r n e ko w   R .   I nt r o duc t i o t o   G a m i f i c a t i o n:   F o unda t i o a nd  U nde r l y i ng   T he o r i e s .   I n :   S t i e g l i t z   S ,   L a t t e m a nn   C ,   R o br a - B i s s a n t z   S ,   Z a r ne ko w   R ,   B r o c km a n T E d i t o r s G a m i f i c a t i o n   U s i ng   G a m e   E l e m e nt s   i S e r i o us   C o nt e x t s .   C ha m :   S pr i ng e r   3 - 18 .   2016   [ 14]   J i e   S ,   H a o y o n g   Y ,   C ha w   T L ,   C h i a ng   C C ,   V i j a y a v e nka t a r a m a n   S A i n t e r ac t i v e   up pe r   l i m r e hab   de v i c e   f or   e l de r l y   s t r ok e   p at i e nt s P r o c e di a   C I R P .   B e df o r d,     6 0:   488 - 493.   2 017   [ 15]   S hi n   J ,   R y H ,   J a ng   S .   A   t a s k - s p e c i f i c   i n t e r a c t i v e   g a m e - ba s e d   v i r t ua l   r e a l i t y   r e ha b i l i t a t i o s y s t e m   f o r   pa t i e n t s   w i t s t r o ke :   a   us a b i l i t y   t e s t   a nd  t w o   c l i n i c a l   e xp e r i m e n t s ,   J ou r nal   of   N e ur oE ng i ne e r i ng   and   R e hab i l i t at i on   11( 3 2) :   1 - 10.   20 14   [ 16]   L i K Y ,   H ua ng   H L ,   C h e n   S M .   C om bi n i n n ar r at i v e   and   d y nam i c   as s e s s m e nt   t he or y   t o   de s i g a   gam e   f or   t he   e l de r l y   on  c o gn i t i v e   f unc t i on  t r a i n i ng ,     P r o c e e di ng s   o f   t he   201 I E E E   I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o A ppl i e S y s t e m   I nn o v a t i o n :   A ppl i e d   S y s t e m   I nnov a t i o f o r   M o de r n   T e c hno l o gy ,   I C A S I   2017.   S a ppo r o ,   18 49 - 1852 .   201 7   [ 17]   K i m   B .   G a m e   M e c ha ni c s ,   D y na m i c s ,   a nd   A e s t h e t i c s .   L i b r ar y   T e c h nol o gy   R e por t s ,   51( 2) :   17 - 19.   2 015   [ 18]   P e i   W ,   X u   G ,   L i   M ,   D i ng   H ,   Z h a ng   S ,   L uo   A .   A   m ot i on   r e hab i l i t a t i on  s e l f - t r a i n i ng   and   e v al u at i on   s y s t e m   us i ng   K i ne c t ,     13t I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o U bi q ui t o us   R o bo t s   a n A m bi e nt   I nt e l l i g e nc e .   X i a n,   3 53 - 357 .   2016   [ 19]   C ho i   J ,   K a ng   D ,   S e o   J ,   K i m   D ,   Y a ng   S ,   T a c G .   T he   de v e l o pm e n t   a nd  e v a l ua t i o o f   a   p r o g r a m   f o r   l e g - s t r e ng t he n i ng   e xe r c i s e s   a nd   b a l a nc e   a s s e s s m e n t   us i ng   K i ne c t ,   J our nal   o f   P hy s i c a l   T he r ap y   Sc i e nc e   28( 1 ) :   33 - 37.   20 16   [ 20]   T he   C hi e n   H ,   H a   T r a ng   D ,   V i e t   D ung   N .   K i ne c t - b as e v i r t u al   t r ai n i n s y s t e m   f or   r e ha bi l i t a t i on ”,   I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o S y s t e m   S c i e nc e   a n d   E ng i n e e r i ng .   H o   C hi   M i n h,   53 - 56.   20 17 .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.