Design and development of a sensorized hammerstone for accurate force measurement in stone knapping experiments
Notice bibliographique
Résumé
The process of making stone tools, specifically knapping, is a hominin behaviour that typically involves using the upper limb to manipulate a stone hammer and apply concentrated percussive force to another stone, causing fracture and detachment of stone chips with sharp edges. To understand the emergence and subsequent evolution of tool-related behaviours in hominins, the connections between the mechanics of stone knapping, including the delivery of percussive forces, and biomechanics and hominin anatomy, especially in the upper limb, are required. However, there is an absence of direct experimental means to measure the actual forces generated and applied to produce flakes during knapping. Our study introduces a novel solution to this problem in the form of an ergonomic hand-held synthetic hammerstone that can record the percussive forces that occur during knapping experiments. This hammerstone is composed of a deformable pneumatic 3D-printed chamber encased within a 3D-printed grip and a stone-milled striker. During knapping, hammer impact causes the pneumatic chamber to deform, which leads to a change in pressure that is measured by a sensor. Comparisons of recorded pressure data against corresponding force values measured using a force plate show that the synthetic hammer quantifies percussion forces with relatively high accuracy. The performance of this hammerstone was further validated by conducting anvil-supported knapping experiments on glass that resulted in a root mean square error of under 6%, while recording forces up to 730 N with successful flake detachments. These validation results indicate that accuracy was not sensitive to variations up to 15° from the vertical in the hammer striking angle. Our approach allows future studies to directly examine the role of percussive force during the stone knapping process and its relationship with both anatomical and technological changes during human evolution.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».