Em 2016, 417 agricultores e trabalhadores rurais morreram em decorrência de acidentes de trabalho nos Estados Unidos, e 312 no Japão, de acordo com o relatório de segurança agrícola de 2018 do Centro para Controle e Prevenção de Doenças. Os tratores virados são a principal causa de morte de agricultores em todo o mundo.

A fim de reduzir a taxa de tratores capotados, pesquisadores no Japão desenvolveram um modelo para entender as condições que levam ao capotamento de um trator. Eles basearam seu modelo em uma fonte improvável:um modelo usado para entender a imprevisibilidade de uma bola quicando.

O estudo foi publicado na edição impressa da Engenharia de Biossistemas em junho.

"Como a maioria dos tratores agrícolas não tem sistemas de suspensão, vibrações violentas podem ocorrer no trator, e as rodas às vezes partem do solo no que é chamado de fenômeno de 'salto', "disse Kenshi Sakai, professor de engenharia ambiental e agrícola no Instituto de Ciência Agrícola da Universidade de Agricultura e Tecnologia de Tóquio (TUAT). "Os modelos padrão de tratores agrícolas não são responsáveis ​​por esse processo de oscilação."

O salto torna-se particularmente grave quando os tratores operam em encostas íngremes, como de um arrozal a uma estrada agrícola, de acordo com Sakai. Se a estrada tiver uma inclinação de mais de 18 graus, o risco das rodas saírem da estrada aumenta significativamente. Se as rodas dianteiras saem da estrada, o trator salta e pode fazer com que as rodas traseiras saiam das estradas, também, levando a capotamento.

Usando o mesmo sistema de modelagem dinâmica para entender como uma bola salta de uma superfície e retorna a uma superfície, os pesquisadores examinaram como um trator pode responder a vários cenários de quicando por meio de simulações de computador. Eles também fizeram simulações baseadas em vários acidentes reais ocorridos no Japão.

Os pesquisadores descobriram que os tratores quicando se comportam da mesma maneira que as bolas quicando:de uma maneira não linear. De acordo com Sakai, a imprevisibilidade deve ser considerada na modelagem de dinâmica de comportamento para prever como um veículo pode responder e, eventualmente, incorporar uma solução para compensar o salto para evitar tombamento.

"Para descrever tão sério, comportamento dinâmico violento e inesperado que ocorre em tratores e veículos agrícolas, é essencial implementar o processo de rejeição no modelo, "Sakai disse." Nosso modelo proposto pode ser um novo paradigma na modelagem de tratores agrícolas. "

"Estamos expandindo o modelo de trator saltando proposto para descrever a maioria dos casos típicos de acidentes de capotamento, "Sakai disse." Nosso objetivo final é desenvolver um simulador de condução de trator agrícola que possa realizar esses acidentes graves em espaço virtual para treinamento e educação para reduzir os acidentes fatais causados ​​por tratores agrícolas.