Nel 2016, 417 agricoltori e lavoratori agricoli sono morti per un infortunio sul lavoro negli Stati Uniti, e 312 in Giappone, secondo il rapporto sulla sicurezza agricola 2018 dei Centers for Disease Control and Prevention. I trattori ribaltati sono la prima causa di morte per gli agricoltori di tutto il mondo.

Al fine di ridurre il tasso di ribaltamento dei trattori, ricercatori in Giappone hanno sviluppato un modello per comprendere le condizioni che portano al ribaltamento di un trattore. Hanno basato il loro modello su una fonte improbabile:un modello utilizzato per comprendere l'imprevedibilità di una palla che rimbalza.

Lo studio è stato pubblicato nel numero di stampa di Ingegneria dei biosistemi nel mese di giugno.

"Poiché la maggior parte dei trattori agricoli non ha sistemi di sospensione, possono verificarsi vibrazioni violente nel trattore, e le ruote a volte si staccano dal suolo in quello che viene chiamato un fenomeno di "rimbalzo", "ha detto Kenshi Sakai, professore di ingegneria ambientale e agraria presso l'Istituto di scienze agrarie dell'Università di agricoltura e tecnologia di Tokyo (TUAT). "I modelli standard di trattori agricoli non hanno tenuto conto di questo processo di rimbalzo".

Il rimbalzo diventa particolarmente grave quando i trattori corrono su pendii ripidi come da una risaia a una strada agricola, secondo Sakai. Se la strada ha una pendenza superiore a 18 gradi, il rischio che le ruote escano di strada aumenta notevolmente. Se le ruote anteriori lasciano la strada, il trattore rimbalza e può far uscire le ruote posteriori dalla strada, anche, portando al ribaltamento.

Utilizzando lo stesso sistema di modellazione dinamica per capire come una palla rimbalza da una superficie e ritorna su una superficie, i ricercatori hanno esaminato come un trattore potrebbe rispondere a vari scenari di rimbalzo attraverso simulazioni al computer. Hanno anche eseguito simulazioni basate su diversi incidenti reali avvenuti in Giappone.

I ricercatori hanno scoperto che i trattori che rimbalzano si comportano allo stesso modo delle palle che rimbalzano:in modo non lineare. Secondo Sakai, l'imprevedibilità deve essere considerata nella modellazione della dinamica del comportamento per prevedere come un veicolo potrebbe rispondere e, infine, incorporare una soluzione per compensare il rimbalzo per evitare il ribaltamento.

"Per descrivere così grave, comportamento dinamico violento e imprevisto che si verifica nei trattori e nei veicoli agricoli, è essenziale implementare il processo di rimbalzo nel modello, " Ha detto Sakai. "Il nostro modello proposto potrebbe essere un nuovo paradigma nella modellazione dei trattori agricoli".

"Stiamo ampliando il modello proposto di rimbalzo del trattore per descrivere la maggior parte dei casi tipici di incidenti di ribaltamento, " Sakai ha detto. "Il nostro obiettivo finale è sviluppare un simulatore di guida di trattori agricoli in grado di realizzare incidenti così gravi in ​​uno spazio virtuale per la formazione e l'istruzione per ridurre gli incidenti mortali causati dai trattori agricoli.