in 2016, 417 boeren en landarbeiders stierven aan een werkgerelateerd letsel in de Verenigde Staten, en 312 in Japan, volgens het 2018 landbouwveiligheidsrapport van de Centers for Disease Control and Prevention. Omvallende tractoren zijn de belangrijkste doodsoorzaak voor boeren over de hele wereld.

Om het aantal omgevallen tractoren te verminderen, onderzoekers in Japan hebben een model ontwikkeld om de omstandigheden te begrijpen die ertoe leiden dat een tractor kantelt. Ze baseerden hun model op een onwaarschijnlijke bron:een model dat werd gebruikt om de onvoorspelbaarheid van een stuiterende bal te begrijpen.

De studie werd gepubliceerd in het gedrukte nummer van Biosysteemtechniek in juni.

"Omdat de meeste landbouwtractoren geen veersystemen hebben, heftige trillingen kunnen optreden in de tractor, en de wielen wijken soms van de grond af in wat een 'stuiterend' fenomeen wordt genoemd, " zei Kenshi Sakai, hoogleraar milieu- en landbouwtechniek aan het Institute of Agricultural Science aan de Tokyo University of Agriculture and Technology (TUAT). "Standaardmodellen van landbouwtractoren hebben geen rekening gehouden met dit stuiterende proces."

Stuiteren wordt bijzonder ernstig wanneer tractoren op steile hellingen rijden, zoals van een rijstveld naar een landbouwweg, volgens Sakai. Als de weg meer dan 18 graden helt, het risico dat de wielen van de weg raken neemt aanzienlijk toe. Als de voorwielen van de weg raken, de tractor stuitert en kan ervoor zorgen dat de achterwielen van de weg raken, ook, leidt tot kantelen.

Door hetzelfde dynamische modelleringssysteem te gebruiken om te begrijpen hoe een bal omhoog stuitert van een oppervlak en terugkeert naar een oppervlak, de onderzoekers onderzochten hoe een tractor zou kunnen reageren op verschillende stuiterscenario's door middel van computersimulaties. Ze voerden ook simulaties uit op basis van verschillende echte ongelukken die zich in Japan hebben voorgedaan.

De onderzoekers ontdekten dat stuiterende tractoren zich op dezelfde manier gedragen als stuiterende ballen:op een niet-lineaire manier. Volgens Sakai, er moet rekening worden gehouden met de onvoorspelbaarheid in gedragsdynamische modellering om te voorspellen hoe een voertuig zou kunnen reageren en, eventueel, een oplossing opnemen om het stuiteren te compenseren om kantelen te voorkomen.

"Om zo'n ernstige te beschrijven, gewelddadig en onverwacht dynamisch gedrag dat optreedt in landbouwtractoren en voertuigen, het is essentieel om het stuiterproces in het model te implementeren, "Zei Sakai. "Ons voorgestelde model zou een nieuw paradigma kunnen zijn in het modelleren van landbouwtractoren."

"We breiden het voorgestelde model voor het stuiteren van een tractor uit om de meeste typische gevallen van kantelongevallen te beschrijven, "Zei Sakai. "Ons uiteindelijke doel is om een ​​rijsimulator voor landbouwtractoren te ontwikkelen die dergelijke ernstige ongevallen in virtuele ruimte kan realiseren voor training en onderwijs om de dodelijke ongevallen veroorzaakt door landbouwtractoren te verminderen.