Tecnologie di sicurezza nell'uso del macchinario agricolo
Il settore agricolo continua a registrare un numero elevato di incidenti mortali, con il ribaltamento del trattore come causa principale. Per affrontare questi rischi, accanto all’evoluzione normativa, si sono affermate soluzioni di sicurezza sempre più efficaci: dalla protezione passiva offerta dai ROPS ai sistemi attivi di prevenzione, basati sull’assistenza alla guida. Ma già si intravedono mezzi completamente autonomi, gestiti con l’intelligenza artificiale, senza operatore a bordo. Per rimuovere completamente qualsiasi rischio per gli operatori
Insieme con quello edilizio, il settore agricolo continua a registrare il triste primato degli infortuni mortali sul lavoro. Tra le cause principali c’è il ribaltamento del trattore, che rappresenta da sempre l’evento più grave per gli operatori agricoli, con una media in Italia di circa 115 incidenti mortali all’anno. Gli incidenti in agricoltura sono parte di un fenomeno complesso, legato a fattori strutturali dei mezzi (che hanno baricentro elevato e coppie motrici molto alte), condizioni operative critiche (terreni in pendenza, carichi pesanti e irregolari) e comportamenti non corretti alla guida.
Del resto, l’evolversi della meccanizzazione ha senza dubbio aumentato l’efficienza produttiva, ma ha anche generato nuovi rischi, soprattutto per l’uso di macchine sempre più potenti e più complesse da governare. C’è quindi la necessità di migliorarne il livello di sicurezza, specie nei contesti dove operano macchine obsolete e/o la formazione è insufficiente.
Negli ultimi decenni, l’approccio alla sicurezza si è evoluto attraverso due strategie complementari, ovvero la sicurezza passiva, che mira a mitigare gli effetti dell’incidente, e quella attiva, che punta a prevenirlo, intervenendo sulle cause. Ovviamente, le due strategie non sono da applicarsi in alternativa, ma anzi possono integrarsi efficacemente, per innalzare al massimo grado il livello di sicurezza. In effetti, integrate da tempo nelle normative internazionali e nelle scelte progettuali dei costruttori, queste due filosofie costituiscono la base per una nuova generazione di trattori (e più in generale di tutte le macchine agricole), in modo di ridurre significativamente il rischio.
Sicurezza passiva: limitare i danni in caso di ribaltamento. Il dispositivo principale applicato da tempo a livello mondiale è il ROPS (Roll-Over Protective Structure), che è finalizzato a mantenere un determinato “volume di sopravvivenza” in caso di capovolgimento. Queste strutture, realizzate in profilati di acciaio, sono installate sul posto guida dei trattori, in modo autonomo oppure integrate nella cabina. Per attestarne l’idoneità, sono soggette obbligatoriamente a dei test di omologazione, secondo norme UE, ISO oppure OCSE. Si tratta di test statici e dinamici, finalizzati alla verifica della loro resistenza in caso di ribaltamento. Tuttavia, il ROPS da solo non è sufficiente: senza una cintura di sicurezza correttamente allacciata, l’operatore può essere proiettato fuori dal trattore durante il ribaltamento, annullando quindi la protezione offerta dalla struttura. In Italia, l’obbligo di installazione dei ROPS vige da più di 50 anni, ma i trattori più datati, tuttora in uso, montano strutture obsolete, soggette a corrosione e che possono aver subito colpi e deformazioni. Soprattutto, per una serie di ragioni, l’uso effettivo della cintura di sicurezza è quasi sempre disatteso. Per contrastare questo grave problema, sono allo studio sistemi “vincolanti”, finalizzati ad impedire l’avviamento del mezzo se il dispositivo non è correttamente allacciato. Si tratta di tecnologie che riproducono soluzioni già in uso nel settore automobilistico, adattate però alla specificità dell’ambiente agricolo, decisamente più ostile per condizioni climatiche e operative. Tali tecnologie prevedono l’installazione di sensori di prossimità, di pressostati nella seduta del sedile di guida e di giroscopi per verificare la presenza fisica dell’operatore, che vengono combinati con sensori magnetici o di tensionamento inseriti nella fibbia della cintura di sicurezza per rilevarne il corretto allacciamento. Ad un livello superiore, si pensa di integrare il sistema con moduli di visione artificiale, tramite videocamere gestite con algoritmi di riconoscimento facciale e/o posizionale, in grado quindi di verificare se l’operatore è correttamente seduto.
Nel segmento specifico dei trattori da frutteto e vigneto – dove il ROPS abbattibile viene frequentemente tenuto in posizione abbassata – si stanno studiando soluzioni che automatizzino o assistano il ripristino della protezione prima dell’uso. Alcuni sistemi, già sperimentati a partire dal 2008, si avvalgono di accelerometri triassiali e inclinometri digitali che rilevano situazioni di rischio imminente (notevoli pendenze e/o accelerazioni laterali anomale) attivando un meccanismo servoassistito (elettroidraulico e elettrico) che riporta automaticamente e velocemente il rollbar in posizione verticale di sicurezza. Tali dispositivi possono essere gestiti anche da unità di controllo elettronico (ECU) che integrano logiche di funzionamento basate su soglie configurabili di inclinazione, velocità e posizione dell’operatore, con possibilità di disattivazione manuale solo in determinate condizioni di sicurezza (ad esempio a motore spento). Tuttavia, la diffusione di queste soluzioni è ancora molto limitata, principalmente a causa dell’elevato costo di retrofit sui mezzi esistenti, della scarsa propensione degli operatori di sostenere nuove voci di costo e della mancanza - al momento - di obblighi normativi stringenti in merito.
L’obiettivo futuro è di prevedere questi sistemi “intelligenti” direttamente in fase di progettazione dei nuovi modelli di trattore, con interfacce uomo-macchina intuitive che siano in grado di orientare l’operatore e favorire comportamenti sicuri, senza compromettere l’efficienza del lavoro agricolo.
Sicurezza attiva: prevenire l’incidente prima che accada. La sicurezza attiva nei veicoli agricoli moderni rappresenta un insieme di soluzioni progettate per prevenire gli incidenti, intervenendo prima che la situazione diventi pericolosa. Grazie alle nuove tecnologie, oggi è possibile controllare in modo più preciso e sicuro i mezzi semoventi, anche in condizioni difficili quali terreni fangosi, pendenze pronunciate o dal profilo irregolare. Tra le innovazioni più importanti troviamo i sistemi frenanti intelligenti, come l’ABS (adattato alle particolarità dei mezzi agricoli) che impedisce il bloccaggio delle ruote in frenata mantenendo la corretta direzione del mezzo anche in caso di manovra di emergenza. Insieme a questi, il controllo della trazione e della stabilità regola in tempo reale la potenza erogata alle ruote, evitando slittamenti e perdite di aderenza che potrebbero comportare dei ribaltamenti. Si tratta di soluzioni pensate per aiutare l’operatore a mantenere sempre il controllo del mezzo (e dell’operatrice collegata) anche nelle situazioni più critiche. Un’importante evoluzione nella sicurezza attiva riguarda l’integrazione con sensori avanzati e sistemi di percezione ambientale, che trasformano il trattore in una vera e propria piattaforma semi-autonoma, in grado di monitorare l’ambiente circostante e reagire proattivamente ai rischi. Tecnologie come radar a onde millimetriche, LiDAR (Light Detection and Ranging), videocamere multispettrali e moduli GNSS con correzione RTK (Real-Time Kinematic) consentono una percezione tridimensionale e ad alta precisione dello scenario operativo. Questi sistemi, già implementati su modelli come l’8R e il 5ML di John Deere, generano in tempo reale mappe digitali del campo, rilevano ostacoli statici (alberi, pali, fossati) e dinamici (animali, persone, altri veicoli), calcolano traiettorie predittive e, grazie ad algoritmi di “collision avoidance”, possono attivare manovre automatiche come la frenata d’emergenza, sterzate controllate o la riduzione della velocità. Anche New Holland, con la sua piattaforma PLM Intelligence, offre soluzioni dotate di visione a 360°, rilevamento ostacoli e tracciamento continuo dell’operatore. A supporto del conducente, gli abitacoli sono equipaggiati con interfacce uomo-macchina evolute: display touch ad alta visibilità, pannelli LED, segnali acustici multitonali e comandi ergonomici integrati nel bracciolo o nel volante. Questi strumenti sono progettati secondo i principi dell’ergonomia cognitiva, per ottimizzare la leggibilità delle informazioni, semplificare le decisioni e ridurre i tempi di reazione in condizioni critiche (ad esempio, al superamento delle soglie di inclinazione, elevati slittamenti, altri malfunzionamenti). Alcuni costruttori stanno inoltre sperimentando sistemi di monitoraggio biometrico dell’operatore. Alcuni costruttori stanno inoltre sperimentando sistemi di monitoraggio biometrico dell’operatore, come sensori capacitivi integrati nei sedili, videocamere con riconoscimento facciale e oculare, oppure dispositivi indossabili connessi via Bluetooth. I parametri monitorati includono affaticamento (“microsleep”, posture scorrette), disattenzione (perdita del focus visivo sulla traiettoria) e alterazioni fisiologiche (frequenza cardiaca, temperatura corporea). Se vengono superate determinate soglie di rischio, il sistema attiva allarmi visivi o acustici e, in alcuni casi, può rallentare o arrestare il mezzo in modo controllato. Infine, la guida assistita e autonoma rappresenta la frontiera più avanzata della sicurezza attiva. Combinando il GPS RTK con algoritmi predittivi di controllo, i trattori possono eseguire lavorazioni con precisione centimetrica, mantenere corsie virtuali, adattare la velocità in base alla pendenza o alle condizioni del suolo, e riconoscere automaticamente le testate per eseguire le inversioni. Sistemi come il VarioGuide di Fendt permettono la guida automatica assistita, integrando anche radar per il supporto alla frenata. Queste tecnologie sono connesse a piattaforme IoT, che trasmettono i dati di lavoro (consumi, telemetria, errori diagnostici) a dashboard remoti, abilitando il monitoraggio in tempo reale, la manutenzione predittiva e, in caso di anomalia, l’invio automatico di richieste di assistenza tecnica. Nonostante la disponibilità di tecnologie sempre più avanzate, non bisogna dimenticare l’importanza della formazione degli operatori. Conoscere i dispositivi di sicurezza, saperli usare correttamente e mantenere una buona consapevolezza dei rischi è fondamentale per garantire un ambiente di lavoro davvero sicuro. Solo unendo tecnologia e cultura della sicurezza si può davvero ridurre il numero di incidenti in agricoltura.
Verso una sicurezza senza operatore. Robotica, intelligenza artificiale, sensoristica avanzata e connettività in tempo reale stanno trasformando radicalmente il modo in cui le macchine agricole vengono progettate e utilizzate. Da conducente attivo, l’operatore si sta gradualmente reinventando come supervisore esterno, con l’obiettivo di ridurre drasticamente, e in certi casi eliminare, l’esposizione diretta ai rischi. Uno dei filoni più promettenti è l’adozione di trattori totalmente autonomi o radiocomandati, capaci di operare in piena sicurezza anche in contesti difficili, come pendii scoscesi o appezzamenti in compresenza di altri macchinari in movimento. L’operatore può così rimanere a distanza, in una posizione del tutto sicura, controllando l’operato tramite tablet o console remota. Nel campo della formazione e dell’assistenza tecnica, si sta inoltre sperimentando sempre più l’uso della realtà aumentata, che consente agli operatori di visualizzare istruzioni, percorsi di manutenzione o segnalazioni di rischio direttamente sovrapposte alla realtà, tramite visori o dispositivi mobili. A questo si aggiungono interfacce utente sempre più evolute e sistemi di autodiagnosi che, in modo del tutto automatico, identificano malfunzionamenti e propongono soluzioni in tempo reale. Tuttavia, questa rivoluzione tecnologica apre nuove sfide: con l’aumento dell’automazione, diventa urgente chiarire chi si deve considerare responsabile in caso di errore da parte della macchina. Inoltre, la raccolta di dati sensibili sul campo e sull’operatore rende indispensabile garantire la protezione della privacy e la sicurezza informatica: un attacco hacker non comprometterebbe solo la produttività, ma potrebbe anche causare danni ambientali o mettere in pericolo la vita delle persone.
Infine, sarà fondamentale rendere queste tecnologie accessibili a tutte le aziende agricole, comprese le più piccole. Servono politiche pubbliche, incentivi economici, formazione diffusa e supporto tecnico, affinché l’innovazione non resti confinata a pochi pionieri ma diventi patrimonio comune. Solo così la sicurezza agricola del futuro potrà essere davvero efficace, inclusiva e sostenibile.
Il Geofencing
Si tratta di un sistema che sfrutta il GNSS con correzione RTK per creare precisi confini virtuali di una determinata area operativa, che nel caso specifico potrebbe essere “marcata” come zona pericolosa per un eventuale ribaltamento. Se il trattore supera i confini, il sistema attiva in automatico degli allarmi, riduce la velocità o blocca il motore. Il sistema Sentinel di COBO, realizzato per queste finalità, integra sensori triassiali di inclinazione, giroscopi e accelerometri per monitorare stabilità, velocità e assetto in tempo reale, attivando interventi automatici in situazioni di rischio. I dati sono trasmessi via cloud per la gestione remota e la manutenzione predittiva.
