En 2016, 417 agricultores y trabajadores agrícolas murieron a causa de una lesión relacionada con el trabajo en los Estados Unidos, y 312 en Japón, según el informe de seguridad agrícola de 2018 de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. Los tractores volcados son la principal causa de muerte para los agricultores de todo el mundo.

Para reducir la tasa de tractores volcados, Investigadores de Japón han desarrollado un modelo para comprender las condiciones que provocan el vuelco de un tractor. Basaron su modelo en una fuente poco probable:un modelo utilizado para comprender la imprevisibilidad de una pelota que rebota.

El estudio fue publicado en la edición impresa de Ingeniería de biosistemas en junio.

"Como la mayoría de los tractores agrícolas no tienen sistemas de suspensión, pueden producirse vibraciones violentas en el tractor, y las ruedas a veces se apartan del suelo en lo que se llama un fenómeno de 'rebote', "dijo Kenshi Sakai, profesor de ingeniería ambiental y agrícola en el Instituto de Ciencias Agrícolas de la Universidad de Agricultura y Tecnología de Tokio (TUAT). "Los modelos estándar de tractores agrícolas no han tenido en cuenta este proceso de rebote".

Los rebotes se vuelven particularmente graves cuando los tractores circulan en pendientes pronunciadas, como desde un campo de arroz hasta un camino agrícola, según Sakai. Si la carretera tiene una pendiente de más de 18 grados, el riesgo de que las ruedas se salgan de la carretera aumenta significativamente. Si las ruedas delanteras se salen de la carretera, el tractor rebota y puede hacer que las ruedas traseras se salgan de la carretera, así como, conduciendo a un vuelco.

Al usar el mismo sistema de modelado de dinámica para comprender cómo una pelota rebota desde una superficie y regresa a la superficie, los investigadores examinaron cómo un tractor podría responder a varios escenarios de rebote a través de simulaciones por computadora. También realizaron simulaciones basadas en varios accidentes reales que ocurrieron en Japón.

Los investigadores encontraron que los tractores que rebotan se comportan de la misma manera que las pelotas que rebotan:de manera no lineal. Según Sakai, la imprevisibilidad debe tenerse en cuenta en el modelado de la dinámica del comportamiento para predecir cómo podría responder un vehículo y, finalmente, incorpore una solución para compensar el rebote para evitar vuelcos.

"Para describir tan grave, comportamiento dinámico violento e inesperado que ocurre en tractores agrícolas y vehículos, es fundamental implementar el proceso de rebote en el modelo, ", Dijo Sakai." Nuestro modelo propuesto podría ser un nuevo paradigma en el modelado de tractores agrícolas ".

"Estamos ampliando el modelo de rebote del tractor propuesto para describir la mayoría de los casos típicos de accidentes de vuelco, ", Dijo Sakai." Nuestro objetivo final es desarrollar un simulador de conducción de tractores agrícolas que pueda realizar accidentes tan graves en un espacio virtual para la capacitación y educación para reducir los accidentes fatales causados ​​por los tractores agrícolas.