地膜覆盖技术因其具有增温、保墒、增产等功能在农业生产中得到广泛应用。随着我国地膜使用量的不断增加,残膜降解难度大,污染持续时间长,造成不小的危害。对此人工捡拾明显无能为力,因此机械化残膜回收成了减少残膜污染首选项。目前残膜回收设备在起膜捡拾过程中存在无法对地面起伏不平情况进行仿形、起膜机构挑起力不足、送膜效果不好等问题。本论文提出了依据滚筒均布的起膜弹齿形变与恢复特性实现杆齿动态仿形扎膜、挑膜和送膜功能的方法,设计了一种滚筒弹齿式残膜回收机,利用起膜轴主动旋转带动弹齿和起膜弹齿本身弹性形变及恢复过程的挑动结合完成起膜动作。主要研究内容如下:（1）新疆地区在适应缺水和机采棉的情况下形成了几种主流种植模式,实地调研一膜六行种植模式下,秋后残膜回收前地表残膜的空间分布特性,为滚筒弹齿式残膜回收机关键尺寸设计提供依据。对当年残膜样本进行力学性能拉伸试验,得到拉伸力学特性,纵向拉伸载荷最大拉力最大值为6.01 N;抗拉强度最大值为14.85 MPa;延伸率最大值为60%。（2）在参照传统残膜回收机基础上进行设计,完成滚筒弹齿式残膜回收机的整体方案的设计,采用牵引传动方案,分析工作原理,并完成起膜机构、脱膜机构、卷膜机构的设计,并对传动系统进行了设计。（3）运用运动学分析法重点对滚筒弹齿式起膜机构进行力学分析和运动分析,获得起膜弹齿受力方程及运动方程,并分析残膜不漏捡条件。使用Adams软件仿真分析起膜弹齿末端运动的轨迹。使用Ansys软件对起膜弹齿进行有限元分析,从而得到了得出总的变形分析云图和应力应变分析云图,验证符合起膜弹齿工作要求。（4）制作样机,并通过试验设计分析软件Design-Expert,对试验数据进行分析。得出的机具前进速度、起膜弹齿直径、起膜轴转速对试验指标残膜回收率和含杂率影响大小顺序,并对三个影响因素进行交互性分析。多目标优化求解可以得到滚筒弹齿式起膜机构的最佳参数选择,当机具前进速度为4.9 km/h,起膜弹齿直径为9.7 mm,起膜轴转速为86.1 r/min时,残膜回收率此时为91.22%,含杂率此时为3.4%。试验验证最优参数组合,优化结果较好。