食品加工業は労働集約型産業であり，原材料処理工程に近いほどその作業工程は人手に頼らざるを得ないのが現状である．しかしながら人手不足，後継者不足が顕在化している昨今では，ロボットシステムによる人手不足解消が喫緊の課題となっており，作業工程をロボット化することで省人化・省力化を図る意義は高い．本研究では缶詰製造工程の定量充填作業を具体の事例とし，作業者によって実施される「定量となる適正な組み合わせ判別」を機械学習によって判別アルゴリズムとして構築し，このアルゴリズムを実装した定量充填作業用ロボットシステムの試作機の開発を目的とする．適正な組み合わせ判別アルゴリズムは焼成切身の3次元特徴量（平均高さ，水平投影面積，およびこれらの積として得られる体積）を教師データとし，その正答率は約95％を得た．このアルゴリズムを実装したロボットシステムは，1缶分（焼成切身腹部および尾部1対を充填）を30秒程度で把持・搬送・充填を可能としたが，現時点では75％の作業精度（達成率）となった．作業者が1缶あたり5秒程度で充填することから，動作速度向上ならびに作業精度の向上といった課題を残すが，作業者による定量充填作業の作業代替となるロボットシステム化が可能であることが示唆された．