新疆农田的“白色污染”问题日趋严重，农业生产环境恶化，破坏了农作物良好的生长条件，亟需清除田间的废旧地膜。本文参考和借鉴目前研制成型的残膜捡拾机的结构、方法并且结合新疆独特的作物种植模式，设计了一种可与整地机械联合使用且实现自动卸膜功能的新机型，捡拾风化、破碎残膜效果好且成本较低，推进新疆清除残膜、提高土壤肥力的进程。　　1)本文阐述了残膜的危害、清除残膜的重大意义、研制捡膜机械的设计方案，探讨机械化回收地膜的发展状况、趋势、存在的障碍以及解决问题的途径和建议。通过对比已研制出的残膜捡拾装置，分析影响其性能优劣的原因，在借鉴、融会的基础上，对残膜回收机整体结构进行设计，提高机具对碎膜的捡拾效果，实现自动捡膜与卸膜。　　2)本文设计了捡拾机构、卸膜机构和凸轮机构，建立机具的三维模型，分析捡拾齿的运动特性，建立捡拾机构的数学模型，推导出不漏捡残膜时滚筒的临界角速度;分析卸膜机构的工作原理，研究影响卸膜率的因素及卸膜率与各因素、水平之间的关系，确定卸膜装置的结构尺寸及工作参数。　　3)通过理论分析及试验，对捡拾齿、滚筒的各参数进行优化，确定滚筒转速、捡拾齿入土深度、捡拾齿的轴向间距及周向个数最优参数组合。捡拾率优化试验结果:滚筒转动速度为120r/min、捡拾齿入土深度为80mm、捡拾齿轴向间距为11Omm左右、捡拾齿周向个数为16时，捡拾率最高为86％;卸膜率优化试验结果:卸膜辊的转速为500r/min、直径为300mm时，卸膜率最高为96.1％。　　4)分别对阿克苏6团及昌吉市大西渠镇棉田中的残膜含量进行测定，试验测定捡膜机与搂膜装置联合作业时，捡拾率最高为88.50％。试验表明，该机具整体结构的设计比较合理，运行顺畅，数学模型建立正确，捡拾风化、破碎残膜效果较好。本文进一步提出了机具存在的问题、发展趋势以及下一步研究的方向，探讨捡膜与卸膜过程中存在的问题并提出了解决问题的方案。